NO173709B

NO173709B - A pot casing

Info

Publication number: NO173709B
Application number: NO91911005A
Authority: NO
Inventors: Herbert Hartmueller; Wolfgang Mock
Original assignee: Klein Schanzlin & Becker Ag
Priority date: 1990-04-09
Filing date: 1991-03-14
Publication date: 1993-10-11
Also published as: NO911005L; NO911005D0; DE4011475C2; NO173709C; GB2242934A; GB9107290D0; DE4011475A1; GB2242934B

Description

Oppfinnelsen vedrører en pottehuspumpe av flertrinnskonstruksjon ifølge hovedkravets ingress. The invention relates to a pot house pump of multi-stage construction according to the preamble of the main claim.

Denne pumpekonstruksjon som eksempelvis er kjent fra DE-OS This pump construction is known, for example, from DE-OS

17 03 529, er vanligvis utformet som flertrinns sentrifugal-pumpe utstyrt med vertikalt anordnet pumpeaksel, hvis første trinn er anordnet dypest mulig inne i en potte. Det blir her anvendt et trestrøms, ettrinns sugetrinn. En slik foranstaltning er iverksatt av innsugingstekniske årsaker for å forbedre pumpens sugeforhold. Ovenfor potten foregår til-førselen og bortføringen av transportmediet, og skrueforbin-delser holder trinnhusene sammen. Et såkalt fordelerhus som er anordnet ovenfor et pottedeksel eller en grunnplate og sikrer tilstrømningen til pumpen og bortstrømningen fra denne, er utformet som sammensveiset "rekkehus". Det til-strømmende medium kommer inn i et ringrom, hvorfra det via gjennomløpsåpninger strømmer inn i potten. Trykkstussen trenger derved igjennom ringrommet og munner ut i et inner-kammer som påvirkes av det transporterte medium. Denne ut-førelsesform oppviser et stort innbyggingsvolum. Pumpen ligger med en bæreflens an mot fordelerhuset. 17 03 529, is usually designed as a multi-stage centrifugal pump equipped with a vertically arranged pump shaft, the first stage of which is arranged as deep as possible inside a pot. A three-flow, single-stage suction stage is used here. Such a measure has been implemented for suction technical reasons to improve the pump's suction conditions. Above the pot, the supply and removal of the transport medium takes place, and screw connections hold the step housings together. A so-called distributor housing, which is arranged above a pot cover or a base plate and ensures the inflow to the pump and the outflow from it, is designed as a welded "row housing". The inflowing medium enters an annulus, from where it flows into the pot via through-holes. The pressure nozzle thereby penetrates the annulus and opens into an inner chamber which is affected by the transported medium. This design has a large built-in volume. The pump is located with a support flange against the distributor housing.

En pottehuspumpe med tostrøms, ettrinns utforming av sugetrinnet er vist i DE-AS 24 33 054. Også her er fordelerhuset, som er bygget opp som rekkekonstruksjon, utformet som sammensveiset konstruksjon. Et spesielt trekk ved dette hus ut-gjøres av anvendelsen av to suge- og trykkstusser til enhver tid. Derved munner sugestussene ut i ringromkammere med av-vikende diametre, mens den ene trykkstuss munner ut i det indre rom som opptar pumpen, og den annen trykkstuss munner ut i et ringromkammer. Ifølge denne løsning er det sørget for at transportmediet etter å ha passert det første pumpetrinn, føres ut av pottehuset og tilføres til et annet sted av det neste pumpetrinn. Den i aksialretningen nødvendige plass mellom to pumpetrinn skal ved denne foranstaltning kunne forkortes betydelig. Pumpen er utformet slik at den som pakke utenfra blir skjøvet inn i innerhuset, som er forsynt med tilstrømnings- og bortstrømningsrom, og blir liggende an med en bæreflens mot fordelerhuset. Det komplisert utformede, strømningsugunstige fordelerhus ligger med en påsveiset ansats an mot pottehusets flens. A sump pump with a two-flow, single-stage design of the suction stage is shown in DE-AS 24 33 054. Here, too, the distributor housing, which is built up as a series construction, is designed as a welded construction. A special feature of this house is the use of two suction and pressure connections at all times. Thereby, the suction nozzles open into annulus chambers with different diameters, while one pressure nozzle opens into the inner space that houses the pump, and the other pressure nozzle opens into an annular chamber. According to this solution, it is ensured that the transport medium, after passing the first pump stage, is led out of the pot house and supplied to another location by the next pump stage. The space required in the axial direction between two pump stages must be able to be significantly shortened by this measure. The pump is designed so that it is pushed from the outside into the inner housing, which is equipped with inflow and outflow spaces, and is attached with a support flange to the distributor housing. The complicatedly designed, flow-unfavorable distributor housing is located with a welded-on abutment against the flange of the pot housing.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å utvikle et strømningsgunstig pottehus for en flertrinns sentrifugal-pumpe av angjeldende art. The invention is based on the task of developing a flow-friendly pot housing for a multi-stage centrifugal pump of the type in question.

Denne oppgave er løst i henhold til hovedkravets karakteri-serende del. Denne løsning muliggjør utvikling av et kompakt og stabilt pottehus. Utformingen av fordelerhuset som støpt eller smidd del muliggjør dets anvendelse som bindepunkt for et pottehuspumpeaggregat utstyrt med et slikt fordelerhus. This task is solved according to the characterizing part of the main requirement. This solution enables the development of a compact and stable pot house. The design of the distributor housing as a cast or forged part enables its use as a connection point for a pot house pump unit equipped with such a distributor housing.

De totale krefter som virker på dette aggregat kan derved tas opp av fordelerhuset og ledes bort. Utformingen av den kanallignende utløpsåpning og dens skrått forløpende plassering like overfor pumpeaksen, muliggjør en optimalisering av tilstrømningsforholdene gjennom redusering av strømnings-tap ved innløpet i pottehuset. De tidligere kjente fordelerhus som er sveist sammen av enkelte blikkstykker, oppviser en ytterst ugunstig strømningsovergang fra sugestussen og inn i pottehuset. De meget viktige tilløpsforhold ved pottehus-pumper blir derved påvirket i negativ retning. Ifølge oppfinnelsen blir dette motvirket på en ytterst effektiv måte gjennom den skråttrettede plassering i forhold til pumpeaksen likesom gjennom den kanallignende utforming av fordeler-husets utløpsåpning. Transportmedium som forlater sugestussene, kan således strømme på strømningsgunstig måte inn i pumpehuspotten og der strømme til sugetrinnet som befinner seg i bunnområdet. Ved hjelp av denne foranstaltning blir NPSH-verdien som er bestemmende for pumpens kavitasjonsforhold, redusert til et minimum. Dette resulterer i at sen-trifugalpumpens kavitasjonsforhold blir betraktelig forbedret. The total forces acting on this aggregate can thereby be taken up by the distributor housing and directed away. The design of the channel-like outlet opening and its obliquely running location just opposite the pump axis, enables an optimization of the inflow conditions by reducing flow loss at the inlet in the pot house. The previously known distributor housings, which are welded together from individual tin pieces, exhibit an extremely unfavorable flow transition from the suction nozzle into the pot housing. The very important inflow conditions for pot house pumps are thereby affected in a negative direction. According to the invention, this is counteracted in an extremely effective way through the slanted location in relation to the pump axis as well as through the channel-like design of the distributor housing's outlet opening. Transport medium that leaves the suction nozzles can thus flow in a flow-friendly manner into the pump housing pot and there flow to the suction stage located in the bottom area. By means of this measure, the NPSH value, which determines the pump's cavitation conditions, is reduced to a minimum. This results in the sen-trifugal pump's cavitation ratio being considerably improved.

Den utforming av oppfinnelsen som er beskrevet i patentkrav 2, tillater anvendelse av et ytterst kompakt og dermed stivt fordelerhus. Ved å plassere utløpsåpningen kun i området for sugestussen og over en bredde som ikke overskrider ytter-diameteren av huset hvor pumpeinnsatsen opptas, muliggjøres en enorm plass- og vektbesparelse. Nettopp på anvendelses-steder hvor de plassmessige muligheter er svært innsnevret, slik tilfelle er eksempelvis på sjøbaserte transportplatt-former hvor denne pumpekonstruksjonstype kan finne anvendelse som injeksjonspumper, betyr enhver redusering av innbyg-gingsvolumet en betydelig fordel for plattformoperatøren. The design of the invention described in patent claim 2 allows the use of an extremely compact and thus rigid distributor housing. By placing the outlet opening only in the area of the suction nozzle and over a width that does not exceed the outer diameter of the housing where the pump insert is accommodated, an enormous saving of space and weight is made possible. Precisely in places of application where the possibilities in terms of space are very limited, as is the case for example on sea-based transport platforms where this type of pump construction can be used as injection pumps, any reduction in the built-in volume means a significant advantage for the platform operator.

Utformingen ifølge patentkrav 3 blir benyttet i de tilfelle hvor det i pumpedelen råder et endetrykk som ville være i stand til å deformere den veggflate av den kanallignende ut-løpsåpning som ligger nærmest pumpeinnsatsen. Ved trykk-krefter i denne størrelsesorden vil trykket bli overført til den forannevnte veggeflate og der ved hjelp av ribber bli ledet over på pottehusets ytre omkrets. Derfra kan det bli ledet direkte inn i den motsvarende stive fundamentflate. En begrensning av de husutvidelser som særlig er skadelige for tettingsfunksjonene, kan derved oppnås uten vesentlig økning av materialmengden. The design according to patent claim 3 is used in cases where there is an end pressure in the pump part which would be capable of deforming the wall surface of the channel-like outlet opening which is closest to the pump insert. With pressure forces of this order of magnitude, the pressure will be transferred to the aforementioned wall surface and there by means of ribs be directed onto the outer circumference of the pot house. From there it can be led directly into the corresponding rigid foundation surface. A limitation of the house extensions which are particularly harmful to the sealing functions can thereby be achieved without a significant increase in the amount of material.

Ved én utforming er det sørget for at ribbene er anordnet strømningsstyrende. Derved kan transportmediet som strømmer inn i det indre av pottehuset, og som på sett og vis strøm-mer inn i en ringspalte som avgrenses av pottens indre omkrets og den deri beliggende pumpedels ytre omkrets, styres effektivt og tilføres til sugetrinnet uten vesentlige tap. In one design, it is ensured that the ribs are arranged to control flow. Thereby, the transport medium which flows into the interior of the pot housing, and which in some sense flows into an annular gap delimited by the inner circumference of the pot and the outer circumference of the pump part located therein, can be effectively controlled and supplied to the suction stage without significant losses.

Ifølge en ytterligere utforming av oppfinnelsen er potten forbundet med fordelerhuset. Denne forbindelse kan være opp-rettet på i og for seg kjente måter, altså ved sammenskru-ing, sammensveising eller ved en flensforbindelse. According to a further design of the invention, the pot is connected to the distributor housing. This connection can be established in ways known per se, i.e. by screwing together, welding together or by a flanged connection.

Ved en ytterligere utforming er det sørget for at den kanallignende utløpsåpning ved vertikalt anordnet pottehus er anordnet innenfor eller nedenfor pottehusets befestigelses-plan. Det er derved mulig å anordne pottehuset så dypt som mulig nedenfor oppstillingsplanet, for å oppnå optimale til-løpsbetingelser for pumpen. In the case of a further design, it is ensured that the channel-like outlet opening in the case of a vertically arranged pot house is arranged within or below the fixing plane of the pot house. It is thereby possible to arrange the pot housing as deep as possible below the installation plane, in order to achieve optimal inflow conditions for the pump.

For de anvendelsestilfelle hvor det som følge av anleggs-forholdene kreves en særlig dyp anbringelse av potten, er det ved en ytterligere utforming sørget for at suge- og/eller trykkstussene ved vertikalt anordnet pottehus forløper skrått i forhold til pumpeaksen og kan forbindes med til-koplings ledninger under mellomkopling av bend. Derved kan potten og de skrått forløpende tilkoplingsstusser senkes meget dypt ned. Rørbend, for eksempel på 45°, som er til-koplingsbare til stussene, muliggjør da en forbindelse med pumpens horisontalt forløpende forbindelsesledninger. For those applications where, as a result of the installation conditions, a particularly deep placement of the pot is required, a further design has ensured that the suction and/or pressure connections for vertically arranged pot housings run obliquely in relation to the pump axis and can be connected to connection wires under intermediate connection of bends. Thereby, the pot and the obliquely extending connection pieces can be lowered very deeply. Pipe bends, for example at 45°, which can be connected to the spigots, then enable a connection with the pump's horizontally extending connection lines.

En utførelse av oppfinnelsen er vist på tegningene og blir nærmere beskrevet i det etterfølgende. Fig. 1 viser et tverrsnitt gjennom en pottehuspumpe uten den motor som driver samme; An embodiment of the invention is shown in the drawings and is described in more detail below. Fig. 1 shows a cross-section through a pot house pump without the motor that drives it;

Fig. 2 er et snitt etter linjen II-II i fig. 1; og Fig. 2 is a section along the line II-II in fig. 1; and

Fig. 3 er et tversnitt av en potte med skrått stussforløp. Fig. 3 is a cross-section of a pot with an inclined spout.

Den pottehuspumpe som er vist i fig. 1, består av et pottehus 1 bestående av en potte 2 og et dermed forbundet fordelerhus 3, som her er sveiset fast til potten 2. Fordelerhuset 3 har en sugestuss 4 og en overfor denne liggende trykkstuss 5, idet stussene 4,5 er anordnet i flukt med hverandre. For fastgjøring til et fundament henholdsvis dekksplanet på en oljeplattform, tjener en ansats 6 som er utformet på fordelerhuset 3. Som vist kan fordelerhuset være utformet som støpt konstruksjn, men det er også uten videre mulig å fremstille det som smidd del eller som sammensatt konstruksjon, altså som støpt og smidd del. Ved smidd konstruksjon vil utløpsåpningen 7 fra sugestussen kunne til-virkes ved sponfjernende bearbeiding. Pumpen 8 er her skjøvet inn i pottehuset ovenfra og blir fastholdt ved pottehusets overkant ved hjelp av et deksel 9. Som følge av utløpsåp-ningens 7 skrå forløp i forhold til pumpeaksen 10, sikres en strømningsgunstig innføring av transportmediet i ringrommet 11 mellom pumpedel 8 og pottehus 1. Ribber 12 anbrakt i ut-løpsåpningen 7 kan tjene til forbedret strømningsstyring og/eller kraftoverføring. Dersom det i området for pumpens 8 trykkrom 13 skulle råde et pumpe-endetrykk som skulle kunne medføre en deformering av utløpsåpningens 7 veggflate 14, så skjer det ved hjelp av ribbene 12 en sikker kraftoverføring i ansatsen 6, hvorfra kreftene ledes bort i et befestigelses-plan 19. The pot house pump shown in fig. 1, consists of a pot housing 1 consisting of a pot 2 and a thus connected distributor housing 3, which is here welded to the pot 2. The distributor housing 3 has a suction nozzle 4 and a pressure nozzle 5 lying opposite this, the nozzles 4,5 being arranged in escape with each other. For attachment to a foundation or the deck plane of an oil platform, a shoulder 6 is used which is designed on the distributor housing 3. As shown, the distributor housing can be designed as a cast construction, but it is also possible to manufacture it as a forged part or as a composite construction, i.e. as a cast and forged part. In the case of forged construction, the outlet opening 7 from the suction nozzle can be produced by chip-removing processing. The pump 8 is here pushed into the pot housing from above and is held at the upper edge of the pot housing by means of a cover 9. As a result of the outlet opening 7 being inclined in relation to the pump axis 10, a flow-friendly introduction of the transport medium into the annulus 11 between the pump part 8 and pot house 1. Ribs 12 placed in the outlet opening 7 can serve for improved flow control and/or power transmission. If there should be a pump end pressure in the area of the pump's 8 pressure chamber 13 which could lead to a deformation of the wall surface 14 of the outlet opening 7, then with the help of the ribs 12 a safe power transfer takes place in the attachment 6, from where the forces are led away in a fastening plan 19.

Slik det fremgår av fig. 2, strekker utløpsåpningen 7 seg i det viste eksempel over en sentrumsvinkel på omtrent 125°. En forbindelseslinje 15 mellom utløpsåpningens 7 endepunkter 16,17 har en lengde som er mindre enn en dermed parallell ytterdiameter 18 av pottehuset 1 som er målt gjennom pumpeaksen 10. De totale husdimensjoner kan således reduseres til et minimum. Ribbene 12 som er godt synlige i planriss ovenfra, tjener til å overføre kreftene fra et trykk som råder i trykkrommet 13 til den underliggende ansats 6 på sugestussen 4 og derfra til et fundament. As can be seen from fig. 2, the outlet opening 7 extends in the example shown over a central angle of approximately 125°. A connecting line 15 between the end points 16, 17 of the outlet opening 7 has a length which is smaller than a thus parallel outer diameter 18 of the pot housing 1 which is measured through the pump axis 10. The total housing dimensions can thus be reduced to a minimum. The ribs 12, which are clearly visible in the plan view from above, serve to transfer the forces from a pressure prevailing in the pressure space 13 to the underlying shoulder 6 on the suction nozzle 4 and from there to a foundation.

Ved utførelseseksemplet ifølge fig. 3 har suge- og trykkstussen 4,5 et skrått forløp. Derved kan pottehuset 1 plasseres betydelig dypere nedenfor befestigelsesplanet 19. Forbindelsen med de ikke viste forsyningsledninger sikres gjennom innstiplede 45°-bend. In the design example according to fig. 3, the suction and pressure connection 4,5 has an inclined course. Thereby, the pot housing 1 can be placed significantly deeper below the fastening plane 19. The connection with the supply lines, not shown, is secured through stippled 45° bends.

Claims

1. Pot housing pump of multi-stage construction, with a distributor housing (3) comprising suction nozzle (4) and pressure nozzle (5) in a built-in construction, where the suction nozzle (4) is connected to the pot (2) through outlet openings (7) located within the suction nozzle cross-section , characterized in that the distributor housing (3) is designed as a cast or forged part, that the cross-section of the suction nozzle (4) in the circumferential direction of the pot (2) expands into a channel-like designed outlet opening (7), and that the outlet opening (7) runs obliquely in relation to the pump axis (10).

2. Pot house pump according to claim 1, characterized in that the channel-like designed outlet opening (7) has an arc-shaped circumference, with a connecting line (15) connecting its endpoints corresponding to or shorter than a parallel outer diameter (18) of the pot housing (1) which occupies the pump part (8), the outer diameter (18) of which is measured through the axis of the pump shaft (10).

3. Pot house pump according to claim 1 or 2, characterized in that the outlet opening (7) is provided with power-transmitting ribs (12).

4. Pot house pump according to claim 3, characterized in that the ribs (12) are arranged so that they control the current.

5. Pot housing pump according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the pot (2) is connected to the distributor housing (3).

6. A pot house pump according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the channel-like outlet opening (7) in the case of a vertically arranged pot house (1) is arranged within or below the attachment plane (19) of the pot house (1).

7. Pot house pump according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the suction and/or pressure nozzle (4, 5) of a vertically arranged pot house (1) extends obliquely in relation to the pump axis (10) and can be connected to the connection cable(s) under intermediate connection of bends.