NO344723B1 - Sentrifugalpumpe - Google Patents

Description

Sammendrag :

Sentrifugalpumpe der sentralt plassert impeller/akselsystem er eliminert og erstatta av ein eller fleire aktive propellar som er tangensielt plassert i det fluidumfylte pumpehuset. Aksialkrafta frå propellsystemet set fluidumet i rotasjon, både direkte i propellstråla og ved viskøse krefter i resten av pumpehuset, slik at det oppstår tangensiell og radiell hastighet gjennom pumpa og derved trykk og kapasitet.

Forklaring :

Oppfinninga gjeld ein ny type sentrifugalpumpe. Etter dagens teknikk er sentrifugalpumper enkle og driftsikre maskinar som består av : 1) Fastståande pumpehus med inn- og ut-løp og sentralt plassert lagerhus.

2) Impeller opplagra i lagerhuset, og brakt til å rotera av ein motor. Pumpemediet blir ført inn aksialt i impelleren og av denne tilført kinetisk energi i form av tangensiell og radiell hastighet. Ein del av hastigheten blir retardert i den rommelege perifere delen av huset, dermed blir det trykkstigning i mediet.

Eit kjent problem ved dagens teknikk er at impelleren lett blir tetta eller skada dersom pumpemediet inneheld større faste eller seige element. Dersom dei faste/seige elementa er ømtålige, blir også desse lett skada ved passering av impelleren. Problemet er tidlegare søkt løyst ved at impelleren, med opne skovlar, er trekt ut av fluidumstraumen, slik at den dannar ein roterande virvel i pumpehuset som overfører rotasjonen til fluidumstraumen ved viskøse krefter, noko som medfører dårleg effektivitet. Patent NO 337153 B1 viser også eit forsøk på å løysa problemet, metoden er komplisert og skiller ikkje problemelement effektivt frå impelleren.

Eit kjent problem ved dagens teknikk er også at storkapasitets sentrifugalpumper blir svært kostbare i innkjøp og drift: Lågt omdreiningstal og stor effekt krev kraftig aksel/lager/tetningssystem, ofte er ein kraftig gearboks nødvendig for optimal drift. Støyping og nøyaktig maskinering av grove metalldeler som impeller, pumpehus og aksel er dyrt, også vedlikehold/service er kostbart.

Ei sentrifugalpumpe etter oppfinninga har eit stort sett tradisjonelt pumpehus 1, med innløp 2 for fluidumet i sentrum og utløp 3 i periferien. Impeller/akselsystem i sentrum er eliminert. Ein (eller fleire) motordreven propell 4 er plassert i fluidumet tangensielt til huset. Når propellen blir aktivert i fluidumet blir dette sett i rotasjon i huset, både direkte av propellstråla og ved viskøse krefter i resten av husvolumet. Sentrifugalkaft og ein viss retardason av fluidumet i utløpet gir trykkstigning og kapasitet. Propellen har stigning som er tilpasst etter pumpekarateristikken og motoromdreiningstalet, ein kan nytta ein mindre, hurtiggåande motor utan nedgiring. Også aksel/opplagring/tetning system blir forminska og forenkla. Pumpehuset blir forenkla, og krev lite maskinering. Ei rist 5 kan plasserast på innløpssida til propellen, og utformast slik at større faste, seige eller ømtålige element ungår kontakt med denne. Alternative plasseringar av den tangensielle propellen er viste på figur 3. Propell med aksling, lager, lagerhylse, tetning, monteringsflens og motor/motorkobling (figur 4) kan enkelt bygjast saman som ei eining 6 som enkelt kan takast ut av pumpehuset for service/rensing/kontroll ved å løysa monteringsflensen 8. For å optimalisera pumpa ved ulike eller kontinuerleg varierande driftsforhold kan propellen ha stillbar eller kontinuerlig regulerbar stigning, eller regulerbare ledeskovlar. Pumpa er ikkje sjølvsugande, ved plassering over væskeflata må sugeledning normalt ha tilbakeslagsventil. Ved plassering under væskeflata kan vanntett motor nyttast, eller motoren kan monterast over væskeflata med forlengd aksling, (figur 5).

Patent GB 190313384 A omhandlar smøreoljeforsyning til turbinlagring. Dette dreier seg om små pumper for reint medium, og er ikkje relevant for oppfinninga. Patent US 1,720,333 viser ei aksialpumpe (propeller) som er montert i eit 90 gr. bend som så er montert sentralt i ein veskestraum med vesentleg større diameter. Viskøse krefter drar med seg mediumet som i oppfinninga, men ingen rotasjon/setrifugalkraft blir utnytta som i oppfinninga.

Claims (8)

Patentkrav

1. Sentrifugalpumpe uten tradisjonell sentralt plassert impeller karakterisert ved at rotasjon av fluidumet og dermed trykkstigning og kapasitet blir oppnådd ved at ein eller fleire aktive propellar (4) er plasserte inni pumpehuset (1) med propellvektoren tilnærma tangensiell til det roterte fluidumet.

2. Sentrifugalpumpe etter krav 1, der propellen (4) med ei tilpasst rist (5) på innløpssida verkar direkte på ein avgrensa del av fluidumet, slik at skadelege eller ømtålige element i fluidumet kan passera pumpa uhindra og utan kontakt med propellen.

3. Sentrifugalpumpe etter krav 1-2, der propellar (4) kan plasserast i optimal avstand frå pumpesentrum, utan omsyn til pumpehusdiameter.

4. Sentrifugalpumpe etter krav 1-3, der propellen (4) er plassert i lomme eller røyr (7) i hussida eller husperiferien eller der propelldyse eller tilsvarande omsluttar propellen

5. Sentrifugalpumpe etter krav 1-4, der propell med aksling, lager, lagerhylse, tetning, monteringsflens (8) og motor/motorkobling er montert saman som ei eining (6) som enkelt kan frigjerast frå pumpehuset ved å løysa monteringsflensen, slik at service og inspeksjon av desse delene blir forenkla.

6. Sentrifugalpumpe etter krav 1-5, der hurtigroterande propell (4) med optimalisert stigning er direktekobla til hurtigroterande driveining, slik at ein får eit hydrodynamisk nedgiringssystem.

7. Sentrifugalpumpe etter krav 1-6, der pumpa er neddykka i fluidumet mens motoren er plassert over væskeflata på ein forlenga propellaksling.

8. Sentrifugalpumpe etter krav 1-7, der propellen (4) har vridbare blad, eventuelt vridbare ledeskovlar, slik at propellstigningen kan tilpassast ulike eller varierande driftsforhold.