SE438531B - Pumpanordning bestaende av tva centrifugalpumpar - Google Patents

Description

l5 20 25 30 35 #0 7800034-6 tvillingcirkulationspumpen är fördelaktig, emedan den säkerställer hög tillförlitlighet hos den värmeinstallation, i vilken den är installerad. En pump kan nämligen upphöra att fungera. Utbyte av pumpen mot en ny sådan är en i och för sig lätt operation, som dock kräver avstängning och tömning av vätskesystemet. Dessa tillhörande operationer medför en betydande störning av installationens funktion, särskilt under perioder av stark kyla. Genom valet av en tvilling- pump skyddas installationen mot denna olägliga eventualitet. Centrifu- galpumpelementen väljs identiska. Deras funktionsegenskaper och sär- skilt vardera pumpens kapacitet väljs så att de är tillräckliga för installationens funktion. Tvillingpumpen är avsedd för alternerande 'drift, dvs. att det ena eller det andra pumpelementet är i drift alternativt. Ifall ett av pumpelementen upphör att fungera, avlöses det automatiskt av det andra. För undvikande av ojämn förslitning av pumpelementen inrättas dessa i allmänhet för alternerande drift om 50 % för vartdera. Således utjämnas belastningen med tiden. När det ena pumpelementet stoppar, medför denna situation naturligtvis inte någon störning av installationen. Den kan återställas i tillfreds- ställande skick. Det är tillräckligt att byta ut det obrukbara pump- elementet mot ett nytt. För detta behöver installationen inte tömmas.

Slutligen minskar användningen av en tvíllingpump avsevärt risken för driftsavbrott vid installationen, eftersom det är mycket sällsynt att två pumpelement samtidigt upphör att fungera. Detta är en konven- tionell lösning, som tillämpas allt oftare. Den används vid de flesta nya installationer.

För konstruktören medför tillverkningen av dessa pumpenheter två slags svårigheter. För det första är det nödvändigt att åstadkom- ma ett organ, som så gott som automatiskt styr växlingen av flödets strömning i kanalerna till det ena och det andra pumpelementet. För det andra är det lämpligt att åstadkomma ett organ, som medger änd- ring av kapaciteten hos det ena och det andra pumpelementet för att justera kapaciteten hos den installation, som tvillingpumpen tillhör.

Kapaciteten regleras under drift medelst en reglerbar lucka (s.k. variator) anordnad i utloppspassagen, som förbinder utlopps- och in- loppskanalerna. I första hand leder detta konventionella arrangemang till att pumpkroppen förses med lika många variatorer vid lika många utloppskanaler som det finns pumpelement.

För att möta.det första behovet anordnar konstruktören spjäll- eller ventilsystem i den gemensamma pumpkroppen för att åstadkomma en automatisk reglering av flödets växelvisa strömning från eller till 10 15 20 25 30 35 f.. .-.u-mm _ 7800034-6 ettdera pumpelementet.

Franska patentskriften 70 33902 av samma sökande, som avser en multipeloirkulationspump med reglerbar kapacitet, beskriver en tvillingcirkulationspump, vid vilken regleringsorganet för flödets strömning på utloppssidan är en fjäderpåverkad ventil 22. Såsom sär- skilt framgår av fig. U, säkerställer ventilen automatisk stängning av utloppsöppningen 23' från det vänstra pumpelementets spiralhus l8', när det högra spiralhuset 18 utmatar till den gemensamma utlopps- zonen, mot huvudöppningen 15. Denna ventil, som är fritt monterad på en mot figurens plan vinkelrät axel, hålls i sitt läge medelst en returfjäder, vilken är beräknad för att ge efter för det tryck, som flödet utövar på den motsatta ytan i förhållande till den, vid vilken returfjädern är anordnad. Pâ inloppssidan regleras det tillförda vätskeflödet medelst en fyrvägsventil, såsom visas i fig. 1.

För att möta det andra behovet beskrivs i den nämnda patent- skriften för reglering av kapaciteten vid tvillingcirkulationspumpens utlopp en enda variatoranordning, vars manöverhandtag 9 samtidigt påverkar läget för tvâ planetorgan, vart och ett placerat på sådant sätt att förbindelse upprättas mellan inloppsledningarna 20 och ut- loppsledningarna 21 för det motsvarande pumpelementet. Den beskrivna variatorn åstadkommer medelst en enda manöver en samtidig, effektiv reglering av kapaciteten hos ettdera pumpelementet och följaktligen reglering av kapaciteten vid tvillingcirkulationspumpens utlopp.

Utrymmesbesparingen till följd av att åtminstone tvâ kompletta pumpar monterade i kaskadform ersätts av en pumpenhet innefattande åtminstone två pumpelement insatta i en gemensam pumpkropp förblir likväl fortfarande begränsad, eftersom det enligt den nämnda patent- skriften är nödvändigt att anordna åtminstone ett ventilsystem på pumpkroppen vid utloppssidan och vidare en styrmekanism med kompli- cerade kuggväxlar vid de respektive utloppskanalerna hos vart och ett av pumpelementen. * För att ytterligare reducera dimensionerna och förenkla styr- organen för flödets fördelning och för reglering av kapaciteten hos den gemensamma pumpkroppen hos en pumpenhet av typen tvillingcentri- fugalpump föreslås enligt föreliggande uppfinning en pumpanordning, som kännetecknas av en andra klaff för avstängning av den andra pumpen när denna inte är i funktion, varjämte vardera av de båda Llaffarna är förbundna med sin bestämda pump samt klaffarna och vridventilen är monterade på samma axel. 10 15 20 25 30 35 40 7800054-6 i q Andra kännetecken hos uppfinningen framgår av nedanstående detaljerade beskrivning. Naturligtvis är beskrivningen och ritningar- na angivna endast upplysningsvis och begränsar på intet sätt uppfin- ~ningen.

Pig. l visar anordningen enligt uppfinningen i en schematisk vertikalsektion i ett plan parallellt med tvillingpumpkroppens fram- sida.

Pig. 2 visar anordningen i fig. l i en schematisk vertikal- sektion i ett plan vinkelrätt mot tvillingpumpens framsida.

Pig. 1 visar i schematisk vertikalsektion pumpkroppens l upp- byggnad i nivå med anordningen enligt uppfinningen. Sektionen är ut- förd parallell med pumpens framsida i ett plan genom axeln A'-A, som är gemensam för in- och mtloppsöppningarna. Inloppszonen är belägen vid 2 i den undre delen. Utloppszonen 3 är belägen vid den övre delen.

Den allmänna uppbyggnaden är symmetrisk med avseende på pumpens in- 'loppsöppning 5 och utloppsöppning 6. Var och en av dessa öppningar är gemensam för de symmetriskt anordnade tvillingpumpelementen, av vilka sektionen visar det högra spiralhuset vid 4 och det vänstra vid 4'. Pumpkroppens 1 kompakta form framgår, särskilt den tilltagan- de bredden av utloppszonen 3 under den övre öppningens 6 hals. Pump- kroppens inre vägg innefattar ett parti, som skjuter ut inåt i när- heten av spiralhusens R,H' utlopp:l3,l3'. Detta utskjutande parti är begränsat uppåt av en kant 12, som bildar ett halvplan i huvudsak vinkelrätt mot den övre innerväggen lä, och är begränsat nedåt av spiralhuset. Genom bildande av utloppen 13, 13' mot utloppsöppningen utgör de högra och vänstra spiralhusen 4,4' en kropp 16, vars inner- vägg 15 uppvisar en i sektion cirkulär kontur med centrum vid 0 och försedd med en övre öppning 17 och en undre öppning 18.

Vid denna uppbyggnad av tvillingpumpkroppen l är enligt upp- finningen anordnat för montering av en cylindrisk styraxel 20 med sitt centrum vid 0 och koaxiell med kroppen 16. På denna axel är två klaffar 8 och 9 monterade. Dessa är likadana, lätt krökta_delar, såsom vertikalsektionen i fig. 1 visar. Krökningen säkerställer rätt anpassning av undersidan av var och en av klaffarna mot kanterna av varje spiralutlopp, såsom kanterna 19 och 12, mot vilka de kommer att anligga, när de fälls ned till stängt läge.

Fig. 2 visar i en mot sektionen i fig. 1 vinkelrät vertikal- 'sektion en sidovy, som framställer formen av en av klaffarna, nämli- gen klaffen 9. Klaffens form är en kopia av formen på den öppning, som bildar utloppet från spiralhuset 4' till utloppszonen 3. Natur- 10 15 20 25 30 _35 40 .-..._._.....__._. 7800034-6 ligtvis sträcker sig klaffens yta utanför den öppning, som skall avstängas, för att säkerställa tät avstängning. Såsom visas av både fig. 1 och 2, hålls översidan av vardera klaffen nedpressad medelst en returfjäder, såsom fjädern 21, vilken över en del av sin längd är lindad runt axeln 20. Klaffarna är fritt upphängda på axeln 20. Såsom framgår av fig. 2 är varje klaff uppburen av ett par skänklar 22, som är monterade friktionsfritt på axeln 20 medelst tvâ hylsor, såsom hylsan 24. Fjäderns 2l fria ände 23 anligger mot klaffens 9 framsida och kan glida däremot styrd av en ås 25 på klaffens yta. De fria ändarna, såsom änden 23, och naturligtvis på samma sätt den motsva- rande fria delen av klaffens 8 fjäder, är böjda, såsom visas särskilt i sektionen i fig. 1. Skänklarna 26 och hylsorna 20' till klaffen 8, som visas med streckade linjer i fig. 2, alternerar med klaffens 9 skänklar 22 och hylsor 24. Vid monteringen träs skänklarna på axeln 20 på sådant sätt, att de kan glida friktionsfritt på denna.

I kroppen 16 är även en vridventil 10 fast monterad på styr- axeln 20, med vilken den kan rotera runt rotationsaxeln B-B', som sträcker sig vinkelrätt mot axeln A-A' vid punkten 0 (jfr. fig. l).

Vid monteringen sätts vridventilen fast på axeln 20 medelst ett stelt, mekaniskt förband. Ett sådant förband kan åstadkommas medelst en sprint eller något annat organ. Den gemensamma axeln 20 är vidare även stelt förbunden med reglaget 31, vars handtag 32 är anordnat utanpå pumpkroppen 1. Man kan till exempel åstadkomma ett sådant förband genom att gjuta styraxeln 20 i reglaget 31 när, såsom visas i figurerna, reglaget 31 är gjort av ett gjutbart plastmaterial. Det framgår av den i fig. 2 visade, fasta monteringen av reglaget och vridventilen på styraxeln, att två brickor 33 och 3H är anordnade på axeln 20 på ömse sidor om en låsring 35, som är införd i spåret 36 i axeln 20 och låser brickorna i deras lägen. En 0-ring 37 säker- ställer slutligen en perfekt tätning till höger om reglaget 31 pâ pumpens framsida.

Pâ pumpens baksida är pumpkroppen i stor utsträckning öppen.

Efter inmontering av anordningen enligt uppfinningen tillsluts öpp- ningen medelst en platta 38 genom att denna monteras på en plan packning 39. 7 Pumpen är efter monterimgen helt tät. Beträffande arbets- sättet säkerställer den beskrivna anordningen två slags funktioner: den första funktionen består i att automatiskt reglera spiralhusens utlopp mot utloppskammaren. Om det högra pumpelementet är i funktion, passerar flödet spiralhuset U i den riktning, som visas av pilen P2 10 15 20 25 30 35 H0 7800034-6 ß i fig. 1. Trycket hos fluidet vid utloppet 13 verkar på klaffens 8 undersida, varvid kraften hos returfjädern vid denna klaff är beräk- nad så att den är något mindre än den, som alstras av fluidumtrycket.

Klaffen 8 bringas ur jämvikt av den större kraft, som utövas av fluí- det, och svänger mot axeln A'-A, så att passagen mot utloppszonen 3 friläggs. Detta läge visas i fig. 1, där det framgår att utlopps- passagen 13 från spiralhuset H är öppen, medan utloppspassagen 13' från spiralhuset 4' är stängd genom verkan av returfjädern 21, mot vilken inget tryck verkar, emedan det vänstra pumpelementet inte är 7 i funktion. Således hindras varje fluidumströmning i motsatt riktning i det vänstra pumpelementet, som alltså inte är i arbete.

Den andra funktionen består i att möjliggöra för användaren att reglera pumpens kapacitet oberoende av vilket pumpelement, som är i funktion. Det framgår, att vridventilen 10 kan inta alla möjliga lägen i förhållande till öppningen 18, som begränsas av de inre kanternt 40, Ul av inloppskanalen. När vridventilen frilägger denna öppning, uppstår förbindelse mellan inloppskanalen 2 och utloppszonen 3. När vridventilen endast delvis frilägger öppningen, finns en partiell förbindelse mellan inloppskanalen 2 och utloppszonen 3. Slutligen kan all förbindelse avbrytas mellan inlopps- och utloppszonerna, när vridventílen är i det i fig. 1 visade läget, varvid en fullständig avstängning av öppningen 18 säkerställes. Manöverhandtaget 31 medger således en fullständig kapacitetsreglering.

Det är uppenbart att variatoranordningens läge har företräde, eftersom regleringen sker identiskt och samtidigt för båda pumpele- menten på grund av symmetrin. Detta förhållande erbjuder vidare för- delen att förenkla tvillingpumpkroppens konstruktion. Tidigare var det nämligen vid användning av en kapacitetsreglerande variator nöd- vändigt att i kroppen till en pump med flera pumpelement anordna lika många utloppskanaler som det fanns pumpelement. Genom användning av anordningen undviks behovet av att anordna någon utloppskanal. Pump- kroppens konstruktion underlättas därigenom i motsvarande mån.

Placeringen av klaffarna, vridventilen och manöverhandtaget till variatorn resulterar slutligen i ett montage i ett stycke för tvâ funktioner och förenklar avsevärt tvillingpumpkroppen.

En sådan förenkling medför en avsevärd inbesparing av fram- ställningskostnad och en fördelaktig reduktion av dimensionerna.

“ Det bör nämnas att en tvillingpump enligt den beskrivna kon- struktionen även kan arbeta under korrekta förhållanden, ehuru mindre fördelaktigt, när båda pumpelementen är i drift samtidigt. De båda 7800034-6 klaffarna 8 och 9 är då halvöppna, och detta utan olägenhet, efter- som flödet inte riskerar att strömma tillbaka genom det ena pumpele~ mentet. Samtidig drift är möjlig såsom vid tidigare kända tvilling- pumpar. Emellertid erbjuder detta användningssätt alltför liten för- 5 del för att bli mera utbrett. Det är framförallt i den alternerande funktionen som de väsentliga fördelarna finns med multipelpumpar och speciellt tvillingpumpar.

Fastän principerna hos den föreliggande uppfinningen ovan har beskrivits med hänvisning till speciella utföringsexempel, inses 10 det klart att denna beskrivning har gjorts endast såsom exempel och inte begränsar uppfinningens omfattning.

Claims (3)

'708100034-6 Patentkrav

1. Pumpanordning bestående av två centrifugalpumpar (H, H') som är monterade på samma pumpkropp (1) och som har en ge- mensam inloppskanal (5) och en gemensam utloppskanal (8), en första klaff (8) för avstängning av den ena av pumparna när denna inte är i funktion, en utloppsväg för förbindelse av in- loppskanalen (5) med utloppskanalen (6) samt en vridventíl (10) för reglerbar avstängning av utloppsvägen, k ä n n e ~ t e c k n a d av en andra klaff (9) för avstängning av den andra pumpen när denna inte är i funktion, varjämte vardera av de båda klaffarna är förbundna med sin bestämda pump samt klaffarna (8,9) och vridventilen (10) är monterade på samma axel (20).

2. Pumpanordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k - -n a d av att inloppskanalen (5) och utloppskanalen (6) är be- lägna i varandras förlängning utefter samma axel (A,A'), var- jämte utloppsvägen utgöres av ett cylíndriskt hus (15), vilket är inneslutet i pumpkroppen (1) och vilket förbinder direkt K utlopps- och inloppskanalerna (5,6) samt i vilket vridventilen (10) är roterbar.

3. Pumpanordning enligt krav 1 eller 2, t e c k n a d av att pumpkroppen (1) utgöres av ett gjutet stycke, vilket inrymmer samtliga církulationsvägar och vilket är försett med en platta (38) som tillsluter öppningen som är avsedd för inmontering av klaffarna och vridventilen. k ä n n e -