Przedmiotem niniejszego wynalazku jest [pewna odmiana wykonania pompy odsrodkowej o wirujacej oslonie w porów¬ naniu z konstrukcjami dotychczas znany¬ mi.Wynalazek niniejszy dotyczy pomp wirnikowych, w których oslona ipompy, za¬ wierajaca przetlaczana ciecz, ziostiaje wprawiona w ruch obrotowy, a obracaja¬ ca isie wraz z oslona ciecz jest pobierana stycznie iprzez nieruchome urzadzenie po¬ bierajace i doprowadzana przez nie do osi obrotu oraz tloczona na zewnatrz.Znane sa pompy, pracujace w glów¬ nych zairyisach jako tak zwane odsrodkowe odrywajace, w których przetlaczana ciecz pod wplywem sily odsrodkowej tworzy w otwartej oslonie pierscien, z którego we¬ wnetrznej powierzchni ciecz zostaje urzadzenie pobierajace niejako odrywana.Przy tym rodzaju pracy urzadzenie po¬ bierajace powoduje mocne zwirowanie wewnetrznej powierzchni pierscienia cie¬ czy. Zwirowanie to uniemozliwia stosowa¬ nie wiekszych szybkosci obwodowych i po¬ woduje ponadto znaczne straty sprawnosci na skutek tarcia cieczy i tworzenia wirów.Poza tym przy powyzszym sposobie pracy wskutek frijiezupeftnego wypelniieitfa takiej otwartej oslony oraz ograniczonych szybkosci obwodowych wykluczone jest spowodowanie znaczniejszego cisnienia statycznego za pomoca sily odsrodkowej.Nie mozna równiez stosowac kilku stopni cisnienia, polaczonych szeregowo.Opisany wyzej znajiy rodzaj (pomp z po¬ wodu wewnetrznych strat na tarcie oraz wytwarzania niedostatecznego cisnienia niedorównuje sprawnoscia pompom odsrodko^ wym zwyklej konstrukcji.Znane sa równiez pompy z wirujaca za¬ mknieta oslona, pracujace przy wiekszym wypelnieniu ciecza. W pompach tych nie¬ ruchome urzadzenia pobierajace, podobnie jak przyrzady prowadnicze pomp odsrod¬ kowych, wykonane sa w postaci kól lopat¬ kowych, do których ciecz wplywa promie¬ niowo. Wprawdzie wskutek lepszego wy¬ pelniania oslony mogloby w pompach tych powstac wieksze cisnienie statyczne, jed¬ nakze promieniowy doplyw wirujacej cie¬ czy do urzadzenia pobierajacego jest nie¬ korzystny. Ponadto wielkie powierzchnie tego ostatniego powoduja znaczne straty na tarcie.Wyzej wymienione wady dotychczas znanych konstrukcji pomp zostaja wedlug niniejszego wynalazku usuniete w ten spo¬ sób, ze w celu uzyskania we wlnetirzu szczel¬ nie zamknietej oslony przeplywu, mozliwie pozbawionego wirów, zaopatruje sie oslone w urzadzenie do odpowietrzania, a kazde ramie chwytne wykonane jest o ksztaltach qplywowych, stawiajacych nikly opór przeplywowi.Na zalaczonym rysunku przedstawiono dwa przyklady wykonania przedmiotu wy¬ nalazku, a mianowicie fig. 1 przedstawia pionowy przekrój poosiowy jednostopnio- wej pompy odsrodkowej; fig. 2 — prze¬ krój poprzeczny wzdluz linii II — 77 na fig. 1; fig. 3 — przekrój poprzeczny ra¬ mienia chwytnego wzdluz linii III — III na fig. 2; fig. 4 — przekrój poprzeczny rury wzdluz linii IV — IV na fig. 1; fig. 5 — przekrój pionowy poosiowy pompy dwustopniowej; fig. 6 przedstawia prze¬ krój poprzeczny tej pompy wzdluz linii VI — VI na fig. 5.Wedlug fig. 1 — 4 oslona pompy 11, zamknieta pokrywa li, stanowi jedna ea-i losc z walem napednym 13, podpartym lo¬ zyskiem 12. Piasta 15 pokrywy 1U jest osadzona obrotowo na nieruchomym pozio¬ mym i wydrazonym czopie 16, w którym osadzona jest wspólosiowo rura odplywo¬ wa 17. Przestrzen pierscieniowa pomiedzy rura odplywowa a wewnetrzna srednica czopa, jest podzielona wedlug fig. 4 dwoma podluznymi zebrami 19 rury 17 na dolny kanal 18 i górny kanal 20v Dolny kanal jest polaczony z rura doplywowa 21 cie¬ czy, a górny poprzez rurke 22 i kurek 23— z powietrzem zewnetrznym. Na wewnetrz¬ nym zamknietym koncu rury odplywowej 17 znajduje sie podwójne ramie chwytne 2h, przymocowane do niej za pomoca na¬ kretki 25. W kazdym cylindrycznym prze¬ kroju, poprowadzonym dokola osi srodko¬ wej, np. wzdluz linii III — III na fig. 2, ramie chwytne 2h ma ksztalt oplywowy, uwidoczniony na fig. 3. Kazde ramie chwytne posiada wewnetrzny kanal pro- wadniczy 26 dla cieczy o przekroju, wzra¬ stajacym w kierunku osi obrotu oslony.Kanal ten jest polaczony za pomoca otwo¬ ru poprzecznego 27 rury odplywowej 17 z jej wnetrzem, a jego otwór odbiorczy 2U' uchodzi do wnetrza oslony pompy 11 w kierunku obwodowym na zaokraglonej kra¬ wedzi czolowej kazdego ramienia 24.Oiecz doplywa do pompy poprzez rur re 21 i kanal dolny 18, po czym przy wej¬ sciu do obracajacej sie w kierunku strzal¬ ki 29 (fig. 2) oslony pompy 11 zostaje od¬ rzucona, na jej obwód. Dno oslony 11 i jej pokrywa li sa zaopatrzone w promienio¬ we zeberka 30 i 31. Powietrze, znajdujace sie z poczatku w oslonie, zostaje przy wprowadzeniu do niej cieczy wepchniete do srodka i po otwarciu kurka 23 moze wyplynac na zewnatrz.Na usuwanie powietrza, które moze byc usuniete równiez przy pomocy znanych urzadzen, nalezy w pompie wedlug niniej¬ szego wynalazku zwrócic szczególna uwa¬ ge. W przeciwienstwie do znanych pomp odsrodkowycih powietrze, znajdujace sie z poczatku w oslonie lub wprowadzone w czasie dzialania pompy przez naplywajaca — 2 —ciecz, na ogól nie moze byc odprowadzone na zewnatrz przez .przewód tloczny. Pod wplywem bowiem sily odsrodkowej powie¬ trze oddziela sie od cieczy i gromadzi sie w poblizu osi, podczas gdy otwory odbiorcze 2Jf ramion chwytnych ciagle sa zakryte ciecza. Powstaje zatem niebezpieczenstwo, ze pompa z braku odpowietrzania nie be¬ dzie napelniala sie prawidlowo, albo tez w czasie prjacy bedzie stopniowo oprózniac sie pod wplywem powietrza, znajdujacego sie .przypadkowo w naplywajacej cieczy.Jak wykazaly doswiadczenia, utrzymanie calkowitego lub prawie calkowitego na¬ pelnienia oslony stanowi jednak, w pola¬ czeniu z oplywowym ksztaltem ramion chwytnych, niezbedny warunek uzyskania wewnatrz oslony pompy 11 przeplywu mo¬ zliwie pozbawionego wirów, a tym samym zmniejszenia strat na tarcie w sposób za¬ pewniajacy skuteczne wyniki.Wypelnienie oslony powoduje ponadto najjwieksze mozliwe cisnienie statyczne w strefie odbiorczej i wplywa korzystnie równiez na stopien sprawnosci pompy.Nieznaczna zawartosc powietrza (sie¬ gajaca jak wykazaly doswiadczenia mniej wiecej do jednej czwartej promienia oslony) nie ^utrudnia przeplywu, jak rów¬ niez nie zmniejsza w sposób dostrzegalny cisnienia statycznego w strefie odbiorczej, wskutek czego ksztalt ramion chwytnych moze w poblizu ich osadzenia odbiegac od oplywowego.Uksztaltowanie otworów odbiorczych 2JS ramion chwytnych 2A i kanalów pro¬ wadniczych 26 winno byc tak wykonane przez zmiane kierunków i zwiekszanie przekrojów, by szybkosc przeplywu cieczy przez te otwory i kanaly byla mniejsza od szybkosci obwodowej cieczy, znajdujacej sie w oslonie 11.Powyzsze daje dwojaka korzysc.Szybkosc przeplywu cieczy w kanale prowadniczym 26 ramion chwytnych jest nieznaczna, wskutek czego zarówno w kar nale 26, jak i w rurze odplywowej 17 nie powstaja godne uwagi straty hydraulicz¬ ne.Poza tym, dzieki zahamowaniu prze¬ plywu, przed otworami odbiorczymi 24' powstaje cisnienie szybkosciowe, którego wielkosc odpowiada róznicy energii kine¬ tycznej cieczy wirujacej i wplywajacej.Nadwyzka energii kinetycznej przemienia sie wiec, bez pomocy dodatkowych urza¬ dzen, w nadajace sie do uzytku cisniende statyczne.W pompach odsrodkowych zwyklej kon¬ strukcji przemiana panujacej przy wyjsciu z kola wirnikowego szybkosci wyplywu w cisnienie sprawia znaczne trudnosci. Prze¬ widziane do tego celu urzadzenia prowad¬ nicze sa kosztowne oraz zajmuja duzo miejsca i powoduja ponadto znaczne tar¬ cie o scianki, a w ich kanalach rozszerza¬ nych ciecz z latwoscia odrywa sie od scian, co powoduje straty energii wskutek wi¬ rów.Na skutek wyzej opisanej nader sku¬ tecznej przemiany energii kinetycznej cisnienie tloczne w pompie wedlug wyna¬ lazku, wytwarzane przy takiej samej szybkosci obrotowej, jest wieksze anizeli w pompie jednostopniowej odsrodkowej zwyklej budowy przy takiej samej szyb¬ kosci obrotowej.Cisnienie wytwarzane da sie znacznie zwiekszyc jeszcze dzieki temu, ze pompy wedlug wynalazku umozliwiaja stosowa¬ nie duzych szybkosci obwodowych, a to z uwagi na to, ze opór ramion chwytnych o przekroju oplywowym jest znacznie mniej¬ szy od oporu kól wirnikowych w zwyklych pompach odsrodkowych. Ponadto prze¬ miana energii kinetycznej, która przy wiel¬ kich szybkosciach obwodowych jest szcze¬ gólnie duza, w cisnienia statyczne przy po¬ mocy spietrzania cieczy nie sprawia zad¬ nych trudnosci. Dzieki powyzszym zale¬ tom mozna pompa wedlug wynalazku sku^ tecznie wytwarzac jednostopniowo cisnie- — 3 —nia tloczne takiej wielkosci, do uzyskania których w znanych pompach odsrodko¬ wych konieczne byloby uzycie kilku stopni cisnienia.Zaleta pompy wedlug wynalazku jest równiez prostota konstrukcji.Wskutek obrotów oslony 11 ciecz pod¬ lega sile odsrodkowej, osiagajacej naj¬ wieksza wartosc przy cylindrycznej scian¬ ce obwodowej oslony pompy, w poblizu której umieszczony jest otwór odbiorczy %4% ramienia chwytnego 24* Ze wzgledu na minimalny ruch wzgledny miedzy cie¬ cza a oslona zbedna jest dokladna oioróbka scian oslony.Stosunkowo mala powierzchnia oporo- wa rajnienia chwytnego 24 i jego oplywo¬ we uksztaltowanie powoduja male tarcie, które m dodatkowe wygladzenie wzglednie polero¬ wanie. Pompa wedlug wynalazku nadaje sie, przy zastosowaniu duzych szybkosci obwodowych, do wytwarzania wysokich cisnien, np. 50 atm.Dalsza zaleta pompy wedlug wynalaz¬ ku jest mala wartosc strat szczelinowych.W pompie jednostopniowej wedlug fig. 1 jedyne uszczelnienie pomiedzy piasta 15 pokrywy i wydrazonym czoipem 16 jest tyl¬ ko, nawet przy najwiekszych cisnieniach uzytecznych, pod nieznacznym cisnieniem i dlatego moz,na je latwo utrzymac w do¬ brym stanie. Wobec malego cisnienia w srodku oslony równiez i przesuw osiowy pomiedzy oslona 11 i czopem 16 jest nie¬ znaczny.W odróznieniu od zwyklych pomjp od¬ srodkowych konstrukcja wedlug wynalaz¬ ku jest mniej wrazliwa na niedokladne poosiowe wmontowanie wydrazonego czo¬ pa 16 z ramionami chwytnymi 24 w oslo¬ nie 11. Równiez i pod wzgledem drgan konstrukcja wedlug wynalazku jest lepsza 'od konstrukcji znanych pomp odsrodko¬ wych, gdyz oslona wirujaca, nawet przy zastosowaniu wiekszej liczby stopni, two¬ rzy bardzo sztywny zesipól, dopuszczajacy wielka liczbe obrotów bez drgan.Gdy ciecz tloczona zawiera skladniki o róznym ciezarze wlasciwym, nastepuje roz¬ dzial skladników w wirujacej oslonie na ,s skladniki, zanieczyszczajace ciecz, osadza¬ ja sie jako ciezsze na cylindrycznej sciance oslony, wskutek czego ciecz, wyplywajaca z rury odplywowej, jest z nich mniej lub wiecej oczyszczona. Z drugiej strony np. przy wodzie, zanieczyszczonej oliwa, zbie¬ rajaca sie w poblizu osi oslony, bogata w oliwe wiocla moze byc wypuszczona poprzez kurek 28, podczas gdy ramiona. chwytne 24 odprowadzaja wode mniej lub wiecej oczyszczona. Pompa wiec taka nie tylko tloczy, lecz równiez w pewnym stopniu jednoczesnie oczyszcza ciecz tloczona.Poniewaz strata na tarcie jest tym mniejsza, im ramie chwytne 24 jest smuk- lejisze, wzglednie im mniejszy jest kanal prowadniczy 26, mozna opisana pompe stosowac równiez do tloczenia bardzo ma¬ lych ilosci cieczy przy wysokich cisnie¬ niach, np. jaiko pompe do oleju pal¬ nego.Dwustopniowa pompa wedlug fig. 5 i 6 posiada w poszczególnych stopniach po jednym pojedynczym ramieniu chwytnym 33. Ramiona te sa lagodnie wygiete w celu unikniecia ostrego skretu przy wejsciu cieczy do kanalu prowadniczego 85. Poza tym przekroje poprzeczne tych ramion po¬ dobne sa do przedstawionych na fig. 3. • Dla prowadzenia cieczy mozna by bylo zastosowac zgodnie z fig. 1 i 2 promienio¬ wo umieszczone zeberka w dnie i pokrywie oslony. Jednak zeberka takie przy przesu¬ waniu sie kolo ramion chwytnych powodu¬ ja spietrzenie cieczy, a wywolane przez to wiry pociagaja za soba straty sprawnosci, których nalezy unikac szczególnie w pom¬ pach, wytwarzajacych wysokie cisnienie.Zapobiega sie temu dzieki przedstawionym na fig. 5 i 6 wspólosiowym cylindrycznym — 4 —zebrom 37, powodujacym prowadzenie cie¬ czy przez tarcie powierzchniowe. Moga one dochodzic prawie do ramion chwytnych 33, co nie pociaga za soba niebezpieczen¬ stwa ipowstania wirów.W celu ulatwienia przeplywu cieczy w kierunku promieniowym zaopatruje sie ze¬ bra 37 w promieniowo przebiegajace otwo¬ ry 38.Przy zastosowaniu pojedynczego nie¬ ruchomego ramienia chwytnego i poziomej osi wydrazonej najbardziej celowym jest umieszczenie ramion w taki sposób, by ich otwory odbiorcze byly polozone w oslonie mozliwie najwyzej na -pionie ponad osia obrotu oslony. Umozliwia to napelnianie pompy w stanie nieruchomym bez oddziel¬ nego odpowietrzania, co ma szczególne znaczenie w pompach wielostopniowych, gdyz w (przeciwnym razie kazdy stppien z osobna musialby posiadac odpowietrznik wedlug fig. 1, albo zawór odpowietrzajacy na zewnetrznej sciance oslony. Przy wej¬ sciu cieczy przez doplywowe kanaly 39 i W do przestrzeni! wewnetrznej pierwszego stopnia powietrze uchodzi przez kanal iprowadniczy 35 ramienia, chwytnego i przestrzen pierscieniowa U2 do wnetrza drugilego stopnia, a stamtad znów przez kanal prowadniczy 35 do rury odplywowej U. W slad za ustepujacym powietrzem ciecz wypelnia oslony obu stopni, /pozosta¬ wiajac w nich tylko nieszkodliwe male ilo¬ sci powietrza. Pompa jest wówczas goto- wa do uzytku.W odróznieniu od wykonania jedno- stopniowego (fig. 1) wystepuje w pompie wielostopniowej wedlug fig. 5, na skutek wiekszego cisnienia roboczego, dostrzegal¬ ny przesuw osiowy miedzy osia ramienia a oslona, który moze byc usuniety przez odpowiednie skrecenie ramion chwytnych.Przy odpowiednim nachyleniu osi sy¬ metrii poprzecznego przekroju ramienia (fig. 3) do plaszczyzny obrotu powstaje, na skutek skosnego doplywu, sila poosio¬ wa, która mozna uczynic równa przesuwo¬ wi osiowemu i skierowana odwrotnie do niego. Tensam skutek mozna uzyska,c rów¬ niez przez niesymetryczne uksztaltowanie przekrójów* poprzecznych wszystkich ra¬ mion chwytnych lub niektórych sposród nich na wzór przekrojów skrzydel nos¬ nych.Pompa odsrodkowa wedlug wynalazku nadaje sie równiez do tloczenia gazów. PL