WO2021156120A1 - Pumpenanordnung - Google Patents

Pumpenanordnung Download PDF

Info

Publication number
WO2021156120A1
WO2021156120A1 PCT/EP2021/051837 EP2021051837W WO2021156120A1 WO 2021156120 A1 WO2021156120 A1 WO 2021156120A1 EP 2021051837 W EP2021051837 W EP 2021051837W WO 2021156120 A1 WO2021156120 A1 WO 2021156120A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
impeller
pump arrangement
space
pump
stator
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/051837
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christoph Jäger
Original Assignee
KSB SE & Co. KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KSB SE & Co. KGaA filed Critical KSB SE & Co. KGaA
Publication of WO2021156120A1 publication Critical patent/WO2021156120A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D7/00—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
    • F04D7/02—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type
    • F04D7/04—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type the fluids being viscous or non-homogenous
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D9/00—Priming; Preventing vapour lock
    • F04D9/001—Preventing vapour lock
    • F04D9/002—Preventing vapour lock by means in the very pump
    • F04D9/003—Preventing vapour lock by means in the very pump separating and removing the vapour

Definitions

  • the invention relates to a pump arrangement for pumping media mixed with gases or foams with a pump interior, a shaft rotatably drivable by a drive about a central longitudinal axis, an impeller arranged in the pump interior on the shaft, at least one through-hole in the impeller for connecting one in front of the Impeller lying inlet space with a rear wheel side space lying behind the impeller.
  • Such a pump arrangement is known from EP 2831 424 A1.
  • gas is usually separated from the medium near the axis of rotation of the shaft, essentially by centrifugal effects over a period of time, and forms a gas accumulation.
  • This accumulation is limited to the outside by a rotating liquid ring, whereby, depending on the accumulation, the throughput is initially throttled and later completely blocked, which affects the delivery head, the throughput and thus also the efficiency of the centrifugal pump and ultimately causes the pump to transfer the medium no longer promotes.
  • the impeller described in EP 2831 424 A1 has one or more passages in the pressure-side cover disk through which the separated gas can flow from the flow space of the impeller to its pressure-side wheel side space.
  • a chamber for collecting the gas is provided in the hub area of the impeller in the pressure-side wheel side space.
  • this Collecting chamber is a rotating with the shaft conveying element in the form of a Axiallauf wheel or similar. This is intended to promote the conveyance of the separated gas or the mixture of liquid and gas in the direction of the outlet nozzle.
  • the disadvantage here is that the circumferential speed of the mixture of liquid and gas in the rear wheel side space does not differ from the circumferential speed of the conveying element, so that the conveying element cannot influence the circumferential speed and thus an additional conveying effect of the conveying element is not to be expected . Rather, a deterioration in the discharge due to the blocking effect of the conveying element is to be foreseen.
  • the object of the invention is to provide a pump arrangement in which both the discharge of the mixture of liquid and gas from a collecting chamber and the discharge of gas from the inlet area of the impeller are promoted.
  • the degassing device comprises a gas collecting space and a stator arranged in a receiving space, where the gas collecting space is connected to the wheel side space via the receiving space.
  • the stator is rotatably and non-displaceably net angeord in the receiving space.
  • the stator has an annular base body.
  • stator is arranged between the wheel side space and the gas collecting space so that an effective pressure gradient can be generated between the two spaces.
  • stator impeller is used to improve the deflection of the fluid Has a plurality of blades which extend essentially starting from the inner circumferential surface of the base body in the direction of the hub of the impeller or in the direction of the shaft.
  • the pump arrangement has a first connection piece for discharging separated gas, which communicates with the gas collecting chamber via a first radial opening.
  • the pump arrangement has a second connection piece which communicates with the gas collecting space via a second radial opening.
  • the blades of the guide wheel are advantageously positioned in such a way that the medium hits the inlet edges of the blades with no or only a small impact angle.
  • Fig. 1 is a partial view of a pump arrangement in section
  • FIG. 2 shows a perspective sectional illustration of the pump arrangement according to FIG. 1 with a sectional plane laid through a degassing connection
  • Fig. 4 shows a stator in section along a line B-B shown in Fig. 3 with characteristic fluid velocities with respect to the stator blades
  • FIGS 1 and 2 show a pump arrangement 1 with a built-in degassing device 2.
  • the pump arrangement 1 shown which is to be understood as an exemplary embodiment, is a single-stage centrifugal pump.
  • the pump arrangement 1 further comprises a pump interior 4 formed by a first pump housing part 3, a shaft 5 that can be rotatably driven about a central longitudinal axis A by a drive (not shown) and an impeller 6 arranged in the pump interior 4 on the shaft 5
  • Pump housing part 7 which houses the degassing device 2.
  • the first pump housing part 3 On the suction side, the first pump housing part 3 has an opening 8 which extends essentially in the axial direction and which is closed by a housing cover 9.
  • the housing cover 9 has a suction connector 10 with an inflow opening 11 which is arranged essentially coaxially to the central longitudinal axis A.
  • the medium to be conveyed is conveyed into the pump housing part 3 or into the pump interior 4 via the inflow opening 11 and leaves the first pump housing part 3 via an outflow opening 12.
  • the impeller 6 is of a radial and closed type and has a first or rear impeller cover disk 13, a second or front impeller cover disk 14 and several conveyor blades 15 .
  • the first impeller cover disk 13 is provided with at least one through hole 17 in the transition area to a hub 16.
  • a plurality of through bores 17 are provided, which are evenly distributed over a diameter.
  • the at least one through hole 17 extends essentially parallel to the central longitudinal axis A completely through the first impeller cover disk 13.
  • the at least one through hole 17 connects an inlet chamber 18 located axially in front of the impeller 6 with a wheel side chamber 19 located axially behind the impeller 6.
  • the second pump housing part 7 is arranged on the first pump housing part 11 on the side opposite the suction nozzle 10 or the Einströmöff opening 11.
  • the first pump housing part 7 has an annular opening 20 which extends essentially in the axial direction.
  • a collar 21 of the extends into the opening 20 cup-shaped, second pump housing part 7, which surrounds part of the shaft 3 and houses the degassing device 2.
  • the degassing device 2 comprises a gas collecting space 22 and a receiving space 23 for a stator 24.
  • the gas collecting space 22 is connected to the wheel side space 19 via the receiving space 23.
  • the receiving space 23 and the gas collecting space 22 have the same inner diameter.
  • the inner diameter of the gas collecting space 22 can be greater than the inner diameter of the receiving space 23.
  • the pump housing part 7 is provided with an outer fastening flange 26 having a plurality of bores 25. Screws 27 are passed through each of the bores 25 and screwed into threaded sleeves 28 fixed in the first pump housing part 3. Alternatively, internally threaded bores can be provided in the first pump housing part 3, into which the screws 27 can be screwed. Alternatively, the first pump housing part 3 and the second pump housing part 7 can be made in one piece.
  • the second pump housing part 7 On the side opposite the collar 21, the second pump housing part 7 has a wall 29 extending radially to the central longitudinal axis A.
  • the wall 29 has an opening 30 through which the shaft 5 extends.
  • the opening 30 has a first, axially extending region 31 with a reduced inner diameter and a second, axially extending region 32 with an enlarged inner diameter.
  • a sealing device not illustrated for example a stuffing box or mechanical seal.
  • An arranged on the shaft 5 shaft sleeve 33 interacts with the device up processing and prevents the leakage of medium in the environment or in a bearing support housing, of which only part of a fixing flange cal 34 in FIG. 1 is visible.
  • the pump arrangement 1 has a first connection piece 35 in the second pump housing part 7, which communicates with the gas collection chamber 22 via a first radial opening 36 in the second pump housing part 7 and is close when installed the highest point of the pump housing part 7 is arranged.
  • the connection piece 35 serves to discharge the separated gas.
  • the pump arrangement 1 also has a second connection stub 37 visible in FIG. 2, which communicates with the gas collection chamber 22 via at least one second radial opening 38 shown in FIG. 2 and is opposite the first connection stub 35, i.e. near the lowest point of the second Pump housing part 7 is arranged.
  • the second connection piece 37 serves to discharge liquid separated out together with the gas.
  • stator 24 is arranged between the wheel side space 19 and the gas collecting space 22.
  • stator 24 has an annular outer base body 39, which has a collar 40 extending outward in ra dialer direction on the end face facing the impeller 6.
  • the collar 40 comes to rest on a shoulder 41 formed on the collar 21 of the second pump housing part 7, which is formed by increasing the inner diameter at the free end of the collar 21.
  • the stator 24 is seated in the pump housing part 7 so that it can rotate and slide, in particular in the receiving space 23.
  • the base body 39 of the stator 24 is fixed in the pump housing part 7 by means of a press fit.
  • Other types of fastening such as shrink-fitting, screwing, welding or a one-piece design with the second pump housing part 7 are conceivable.
  • the axial installation space available for the stator 24 is generally short in relation to the diameter due to the design.
  • This disadvantage can be compensated for by the fact that, to improve the deflection, the stator 24 has a plurality of blades 42 which extend essentially starting from the inner surface of the base body 39 in the direction of the hub 16 of the impeller 6 or shaft 5.
  • the base body 39 of the stator wheel 24 has a first recess 43 and a second recess 44 formed diametrically to the first recess 43 on the end face axially opposite the collar 40.
  • the first recess 43 is in overlap with the first radial opening 36 and the second recess 44 in overlap with the second radial opening 38 in the second pump housing part 7.
  • the contour of the Aussparun gene 43 and 44 correspond essentially the contour of the radial openings 36 and 38, respectively.
  • the recesses 43 and 44 are omitted if the radial openings 36 and 38 have a sufficiently large axial distance from the fluid outlet, that is to say from the end face of the stator wheel 24 opposite the collar 40.
  • the medium mixed with gases flows axially through the inflow opening 11 via the inlet chamber 18 to the impeller 6 and radially outwards away from the impeller 6, so that the medium leaves the first pump housing part 3 through the outflow opening 12.
  • the gas from the medium to be conveyed usually collects near the central longitudinal axis A.
  • the pressure in the inlet chamber 18 must be greater than in the wheel side chamber 19 located axially behind the impeller 6 there is at least almost ambient pressure.
  • the gas collecting space 22 can be connected via the first connection piece 35 to a suction device (not shown), for example a vacuum pump, whereby an even greater pressure difference can be reached.
  • the blades 42 of the stator 24 each have an inlet edge 45, the blades 42 being positioned in such a way that the medium hits the inlet edges 45 at the speed ci with no or only a small impact angle and flows into the stator 22.
  • the blades 42 have a curvature and deflect the flow in such a way that the circumferential speed is deflected into an exit speed C2 which is as axially parallel as possible. Without such a deflection, the circumferential speed present downstream of the impeller 6 must be viewed as a loss, with a pressure loss being able to be determined from the speed-pressure equivalent.
  • the gas reaches the first connection piece 35 and is either discharged into the environment or into a gas intake device (not shown). If necessary, liquid medium that has flowed into the gas collecting chamber 22 can be diverted via the second connection piece 37 near the lowest point of the second pump housing part 7 and fed back to the medium to be conveyed at a suitable point.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pumpenanordnung (1) zur Förderung von mit Gasen oder Schäumen versetzten Medien mit einem Pumpeninnenraum (4), einer von einem Antrieb um eine Mittellängsachse (A) drehbar antreibbaren Welle (5), einem in dem Pumpeninnenraum (4) auf der Welle (5) angeordneten Laufrad (6), wenigstens einer Durchgangsbohrung (17) in dem Laufrad (6) zum Verbinden eines axial vor dem Laufrad (6) liegenden Zulaufraumes (18) mit einem axial hinter dem Laufrad (6) liegenden Radseitenraum (19) und einer Entgasungseinrichtung (2). Erfindungsgemäß umfasst die Entgasungseinrichtung (2) einen Gassammelraum (22) und ein in einem Aufnahmeraum (23) angeordnetes Leitrad (24), wobei der Gassammelraum (22) und der Aufnahmeraum (23) mit dem Radseitenraum (19) verbunden sind.

Description

Pumpenanordnung
Die Erfindung betrifft eine Pumpenanordnung zur Förderung von mit Gasen oder Schäumen versetzten Medien mit einem Pumpeninnenraum, einer von einem Antrieb um eine Mittellängsachse drehbar antreibbaren Welle, einem in dem Pumpeninnenraum auf der Welle angeordneten Laufrad, wenigstens einer Durchgangsbohrung in dem Laufrad zum Verbinden eines vor dem Laufrad liegenden Zulaufraumes mit einem hin ter dem Laufrad liegenden hinteren Radseitenraum.
Eine derartige Pumpenanordnung ist aus der EP 2831 424 A1 bekannt. Beim Fördern eines mit Gasen versetzten Mediums strömt dieses durch den Saugstutzen in das Lauf rad der Pumpe und radial nach außen vom Laufrad weg und verlässt die Pumpe durch einen Druckstutzen. In einem Bereich des Pumpeninnenraumes vor dem Laufrad wird üblicherweise nahe der Drehachse der Welle im Wesentlichen durch Zentrifugaleffekte über einen Zeitraum Gas aus dem Medium abgeschieden und bildet eine Gasansamm lung. Diese Ansammlung wird nach außen durch einen drehenden Flüssigkeitsring be grenzt, wodurch in Abhängigkeit der Ansammlung zunächst der Durchsatz gedrosselt und später ganz blockiert wird, was die Förderhöhe, den Durchsatz und damit auch den Wirkungsgrad der Kreiselpumpe beeinträchtigt und schließlich bewirkt, dass die Pumpe das Medium nicht mehr fördert. Das in der EP 2831 424 A1 beschriebene Laufrad weist eine oder mehrere Durchlässe in der druckseitigen Deckscheibe auf, durch wel che das abgeschiedene Gas aus dem Strömungsraum des Laufrades zu dessen druck seitigem Radseitenraum strömen kann. Im druckseitigen Radseitenraum ist im Naben bereich des Laufrades eine Kammer zum Sammeln des Gases vorgesehen. In dieser Sammelkammer ist ein mit der Welle drehendes Förderelement in Form eines Axiallauf rades oder ähnlich angeordnet. Dieses soll die Förderung des abgeschiedenen Gases oder des Gemisches aus Flüssigkeit und Gas in Richtung Auslassstutzen begünstigen. Nachteilig dabei ist, dass die Umfangsgeschwindigkeit des Gemisches aus Flüssigkeit und Gas in dem hinteren Radseitenraum sich von der Umfangsgeschwindigkeit des Förderelementes nicht unterscheidet, so dass eine Beeinflussung der Umfangsge schwindigkeit durch das Förderelement nicht erfolgen kann und damit eine zusätzliche Förderwirkung des Förderelementes nicht zu erwarten ist. Vielmehr ist eine Verschlech terung des Austrages durch Sperrwirkung des Förderelementes abzusehen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Pumpenanordnung bereitzustellen, bei der sowohl der Austrag des Gemisches aus Flüssigkeit und Gas aus einer Sammelkam mer als auch der Gasaustrag aus dem Eintrittsbereich des Laufrades begünstigt wird.
Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass die Entgasungseinrichtung einen Gassammelraum und ein in einem Aufnahmeraum angeordnetes Leitrad umfasst, wo bei der Gassammelraum über den Aufnahmeraum mit dem Radseitenraum verbunden sind.
Vorteilhafterweise ist das Leitrad dreh- und verschiebefest im Aufnahmeraum angeord net.
Um optimale Strömungsverhältnisse zu erreichen, weist das Leitrad einen ringförmigen Grundkörper auf.
Idealerweise ist das Leitrad zwischen dem Radseitenraum und dem Gassammelraum angeordnet, damit zwischen den beiden Räumen ein wirksames Druckgefälle erzeugbar ist.
Der für das Leitrad zur Verfügung stehende axiale Bauraum ist allgemein konstruktions bedingt im Verhältnis zum Durchmesser kurz. Dieser Nachteil kann dadurch ausgegli chen werden, dass zur Verbesserung der Umlenkung des Fluides das Leitrad eine Mehrzahl von Schaufeln aufweist, die sich im Wesentlichen ausgehend von der Innen mantelfläche des Grundkörpers in Richtung Nabe des Laufrads bzw. in Richtung der Welle erstrecken.
Damit das angefallene Gas auf einfache Weise aus dem Gassammelraum entfernt wer den kann, weist die Pumpenanordnung einen ersten Anschlussstutzen zur Abführung von abgeschiedenem Gas auf, der über eine erste Radialöffnung mit dem Gassammel raum kommuniziert.
Um die gleichzeitig mit dem Gas unvermeidlich mit abgeschiedene Flüssigkeit abführen zu können weist die Pumpenanordnung einen zweiten Anschlussstutzen auf, der über eine zweite Radialöffnung mit dem Gassammelraum kommuniziert.
Um Strömungsverluste zu minimieren sind vorteilhafterweise die Schaufeln des Leitra des derart angestellt, dass das Medium ohne oder nur mit geringem Stoßwinkel die Ein trittskanten der Schaufeln trifft.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt die
Fig. 1 die Teilansicht einer Pumpenanordnung im Schnitt,
Fig. 2 eine perspektivische Schnittdarstellung der Pumpenanordnung gemäß Fig. 1 mit durch einen Entgasungsstutzen gelegter Schnittebene Fig. 3 ein in der Pumpenanordnung angeordneten Leitrad in verschiedenen Ansichten und
Fig. 4 ein Leitrad im Schnitt entlang einer in der Fig. 3 gezeigten Linie B-B mit charak teristischen Fluidgeschwindigkeiten bezüglich der Leitradschaufeln
Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Pumpenanordnung 1 mit einer eingebauten Entga sungsvorrichtung 2. Bei der gezeigten, als eine beispielhafte Ausführungsform zu ver stehende Pumpenanordnung 1 handelt es sich um eine einstufige Kreiselpumpe. Die Pumpenanordnung 1 umfasst ferner einen von einem ersten Pumpengehäuseteil 3 gebildeten Pumpeninnenraum 4, eine von einem nicht dargestellten Antrieb um eine Mittellängsachse A drehbar antreibbare Welle 5 und ein in dem Pumpeninnenraum 4 auf der Welle 5 angeordnetes Laufrad 6. Die dargestellte Pumpenanordnung 1 weist ein zweites Pumpengehäuseteil 7 auf, welches die Entgasungsvorrichtung 2 beherbergt.
Das erste Pumpengehäuseteil 3 weist saugseitig eine sich im Wesentlichen in axialer Richtung erstreckende Öffnung 8 auf, die durch einen Gehäusedeckel 9 verschlossen ist. Der Gehäusedeckel 9 weist einen Saugstutzen 10 mit einer Einströmöffnung 11 auf, die im Wesentlichen koaxial zur Mittellängsachse A angeordnet ist. Über die Ein strömöffnung 11 wird das zu fördernde Medium in das Pumpengehäuseteil 3 bzw. in den Pumpeninnenraum 4 gefördert und verlässt das erste Pumpengehäuseteil 3 über eine Ausströmöffnung 12.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Laufrad 6 von radialer und geschlosse ner Bauart und verfügt über eine erste oder hintere Laufraddeckscheibe 13, eine zweite oder vordere Laufraddeckscheibe 14 und mehrere Förderschaufeln 15. Erste Laufrad deckscheibe 13 und zweite Laufraddeckscheibe 14 sind über die Förderschaufeln 15 miteinander verbunden.
Die erste Laufraddeckscheibe 13 ist im Übergangsbereich zu einer Nabe 16 mit wenigs tens einer Durchgangsbohrung 17 versehen. Vorzugsweise sind mehrere, auf einem Durchmesser gleichmäßig verteilt angeordnete Durchgangsbohrungen 17 vorgesehen. Die wenigstens eine Durchgangsbohrung 17 erstreckt sich im Wesentlichen parallel zur Mittellängsachse A vollständig durch die erste Laufraddeckscheibe 13. Die wenigstens eine Durchgangsbohrung 17 verbindet einen axial vor dem Laufrad 6 liegenden Zulauf raum 18 mit einem axial hinter dem Laufrad 6 liegenden Radseitenraum 19.
Das zweite Pumpengehäuseteil 7 ist an der dem Saugstutzen 10 bzw. der Einströmöff nung 11 gegenüberliegenden Seite an dem ersten Pumpengehäuseteil 11 angeordnet. Das erste Pumpengehäuseteil 7 weist eine sich im Wesentlichen in axialer Richtung er streckende ringförmige Öffnung 20 auf. In die Öffnung 20 erstreckt sich ein Bund 21 des topfförmigen, zweiten Pumpengehäuseteils 7, das einen Teil der Welle 3 umgibt und die Entgasungseinrichtung 2 beherbergt. Die Entgasungseinrichtung 2 umfasst einen Gas sammelraum 22 sowie ein Aufnahmeraum 23 für ein Leitrad 24. Der Gassammelraum 22 ist über den Aufnahmeraum 23 mit dem Radseitenraum 19 verbunden. Bei der ge zeigten Ausführungsform weisen Aufnahmeraum 23 und Gassammelraum 22 den glei chen Innendurchmesser auf. Bei einer alternativen Ausführungsform kann der Innen durchmesser des Gassammelraums 22 größer sein als der Innendurchmesser des Auf nahmeraums 23.
Das Pumpengehäuseteil 7 ist mit einem mehrere Bohrungen 25 aufweisenden äußeren Befestigungsflansch 26 versehen. Durch jede der Bohrungen 25 werden Schrauben 27 hindurchgeführt und in im ersten Pumpengehäuseteil 3 fixierte Gewindehülsen 28 ein geschraubt. Alternativ können Innengewindebohrungen im ersten Pumpengehäuseteil 3 vorgesehen sein, in welche die Schrauben 27 hineingedreht werden können. Alternativ können erstes Pumpengehäuseteil 3 und zweites Pumpengehäuseteil 7 einteilig ausge führt sein.
An der dem Bund 21 gegenüberliegenden Seite weist das zweite Pumpengehäuseteil 7 eine sich radial zur Mittellängsachse A erstreckende Wandung 29 auf. Die Wandung 29 weist eine Öffnung 30 auf, durch welche sich die Welle 5 erstreckt. Die Öffnung 30 weist einen ersten, sich in Axialrichtung erstreckenden Bereich 31 mit vermindertem In nendurchmesser und einen zweiten, sich in Axialrichtung erstreckenden Bereich 32 mit vergrößertem Innendurchmesser auf. In dem zweiten Bereich 32 ist eine nicht darge stellte Dichtungsvorrichtung, beispielsweise eine Stopfbuchse oder Gleitringdichtung, vorgesehen. Eine auf der Welle 5 angeordnete Wellenschutzhülse 33 wirkt mit der Dich tungsvorrichtung zusammen und verhindert das Austreten von Medium in die Umge bung oder in ein Lagerträgergehäuse, von dem nur ein Teil eines Befestigungsflan sches 34 in der Fig. 1 sichtbar ist.
Die Pumpenanordnung 1 weist im zweiten Pumpengehäuseteil 7 einen ersten An schlussstutzen 35 auf, der über eine erste Radialöffnung 36 im zweiten Pumpengehäu seteil 7 mit dem Gassammelraum 22 kommuniziert und im eingebauten Zustand nahe dem höchsten Punkt des Pumpengehäuseteils 7 angeordnet ist. Der Anschlussstutzen 35 dient zur Abführung des abgeschiedenen Gases. Die Pumpenanordnung 1 weist fer ner einen in der Fig. 2 sichtbaren zweiten Anschlussstutzen 37 auf, der über wenigstens eine zweite in der Fig. 2 dargestellte Radialöffnung 38 mit dem Gassammelraum 22 kommuniziert und dem ersten Anschlussstutzen 35 gegenüberliegt, also nahe dem tiefsten Punkt des zweiten Pumpengehäuseteils 7, angeordnet ist. Der zweite An schlussstutzen 37 dient zur Abführung von zusammen mit dem Gas abgeschiedener Flüssigkeit.
Bei dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Leitrad 24 zwischen dem Radseitenraum 19 und dem Gassammelraum 22 angeordnet.
Das im Aufnahmeraum 23 angeordnete Leitrad 24 weist einen ringförmigen äußeren Grundkörper 39 auf, der an der dem Laufrad 6 zugewandten Stirnseite einen sich in ra dialer Richtung nach Außen erstreckten Kragen 40 aufweist. Der Kragen 40 kommt an einer am Bund 21 des zweiten Pumpengehäuseteils 7 ausgebildeten Schulter 41 zur Anlage, die durch eine Vergrößerung des Innendurchmessers am freien Ende des Bun des 21 ausgebildet ist. Das Leitrad 24 sitzt dreh- und verschiebefest im Pumpengehäu seteil 7, insbesondere im Aufnahmeraum 23. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Grundkörper 39 des Leitrades 24 mittels Presssitz in dem Pumpengehäuseteil 7 fi xiert. Andere Befestigungsarten wie Einschrumpfen, Verschrauben, Verschweißen oder einteilige Ausführung mit dem zweiten Pumpengehäuseteil 7 sind denkbar.
Der für das Leitrad 24 zur Verfügung stehende axiale Bauraum ist allgemein konstrukti onsbedingt im Verhältnis zum Durchmesser kurz. Dieser Nachteil kann dadurch ausge glichen werden, dass zur Verbesserung der Umlenkung das Leitrad 24 eine Mehrzahl von Schaufeln 42 aufweist, die sich im Wesentlichen ausgehend von der Innenmantel fläche des Grundkörpers 39 in Richtung Nabe 16 des Laufrads 6 bzw. Welle 5 erstre cken. Der Grundkörper 39 des Leitrades 24 weist, wie am besten in der Fig. 3 zu sehen ist, an der dem Kragen 40 axial gegenüberliegenden Stirnseite eine erste Aussparung 43 und eine diametral zu der ersten Aussparung 43 ausgebildete zweite Aussparung 44 auf.
Wie der Fig. 2 zu entnehmen ist, befindet sich die erste Aussparung 43 in Überdeckung mit der ersten Radialöffnung 36 und die zweite Aussparung 44 in Überdeckung mit der zweiten Radialöffnung 38 im zweiten Pumpengehäuseteil 7. Die Kontur der Aussparun gen 43 bzw. 44 entsprechen dabei im Wesentlichen der Kontur der Radialöffnungen 36 bzw. 38. Die Aussparungen 43 und 44 entfallen, wenn die Radialöffnungen 36 und 38 einen genügend großen axialen Abstand vom Fluidaustritt, also von der dem Kragen 40 gegenüberliegenden Stirnseite des Leitrades 24 haben.
Im Betrieb der Kreiselpumpe strömt das mit Gasen versetzte Medium axial durch die Einströmöffnung 11 über den Zulaufraum 18 auf das Laufrad 6 zu und radial nach au ßen vom Laufrad 6 weg, sodass das Medium das erste Pumpengehäuseteil 3 durch die Ausströmöffnung 12 verlässt. Im Zulaufraum 18 sammelt sich üblicherweise nahe der Mittellängsachse A das Gas aus dem zu fördernden Medium an.
Zur Gewährleistung der Gasabführung muss der Druck im Zulaufraum 18 größer sein als im axial hinter dem Laufrad 6 liegenden Radseitenraum 19. Dadurch strömt das Gas kontinuierlich durch die wenigstens eine Durchgangsbohrung 17 in den Radseitenraum 19 und durch das Leitrad 24 in Richtung Gassammelraum 22, in dem zumindest nahezu Umgebungsdruck herrscht. Gegebenenfalls kann der Gassammelraum 22 über den ers ten Anschlussstutzen 35 mit einer nicht dargestellten Absaugeinrichtung, beispielsweise einer Vakuumpumpe, verbunden sein, wodurch ein noch größerer Druckunterschied er reichbar ist.
Im Radseitenraum 19 hat das durch die wenigstens eine Durchgangsbohrung 17 durch getretene Gas nahezu die örtliche Umfangsgeschwindigkeit cu des Laufrades 6. Wie in der Fig. 4 dargestellt, ergibt sich aus der Umfangsgeschwindigkeitkomponente cu zu sammen mit der sich aus dem Volumenstrom des Fluids ergebenden axialen Geschwin digkeitskomponente cax die auf das Leitrad 24 zuströmende Gesamtgeschwindigkeit Ci. Das strömende Medium mit seiner Gesamtgeschwindigkeit ci, wird durch die Schaufeln 42 des Leitrades 24 im Wesentlichen ohne Drall oder mit vermindertem Drall in eine axi ale Richtung, also koaxial oder parallel zur Mittellängsachse A, umgelenkt und damit verzögert, wobei der Anteil der Umfangsgeschwindigkeit cu in statischen Druck umge wandelt wird. Dadurch ist der statische Druck im Radseitenraum hinter dem Laufrad 6 kleiner als nach dem Leitrad 24. Durch den Einsatz des Leitrades 24 ist es möglich, den Druck im Zulauf zur Einströmöffnung 11 kleiner zu wählen. Somit wird der Einsatzbe reich der Pumpe verbessert. Zudem wird die Zuverlässigkeit der Entgasung erhöht.
Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, weisen die Schaufeln 42 des Leitrades 24 jeweils eine Eintrittskante 45 auf, wobei die Schaufeln 42 derart angestellt sind, dass das Medium mit der Geschwindigkeit ci ohne oder nur mit geringem Stoßwinkel auf die Eintrittskan ten 45 trifft und in das Leitrad 22 einströmt. Die Schaufeln 42 weisen eine Krümmung auf und lenken die Strömung derart um, dass die Umfangsgeschwindigkeit in eine mög lichst achsparallele Austrittsgeschwindigkeit C2 umgelenkt wird. Ohne eine derartige Umlenkung muss die nach dem Laufrad 6 vorhandene Umfangsgeschwindigkeit als Verlust betrachtet werden, wobei sich aus dem Geschwindigkeit-Druck-Äquivalent ein Druckverlust bestimmen lässt.
Im weiteren Strömungsverlauf gelangt das Gas in den ersten Anschlussstutzen 35 und wird entweder in die Umgebung oder in eine nicht gezeigte Gasaufnahmevorrichtung abgeführt. Gegebenenfalls mit in den Gassammelraum 22 geströmtes flüssiges Medium kann über den zweiten Anschlussstutzen 37 nahe dem tiefsten Punkt des zweiten Pum pengehäuseteils 7 abgeleitet und an geeigneter Stelle wieder dem zu fördernden Me dium zugeführt werden.

Claims

Patentansprüche Pumpenanordnung
1. Pumpenanordnung (1 ) zur Förderung von mit Gasen oder Schäumen versetzten Medien mit
- einem Pumpeninnenraum (4),
- einer von einem Antrieb um eine Mittellängsachse (A) drehbar antreibbaren Welle (5),
- einem in dem Pumpeninnenraum (4) auf der Welle (5) angeordneten Laufrad (6),
- wenigstens einer Durchgangsbohrung (17) in dem Laufrad (6) zum Verbinden ei nes axial vor dem Laufrad (6) liegenden Zulaufraumes (18) mit einem axial hinter dem Laufrad (6) liegenden Radseitenraum (19) und
- einer Entgasungseinrichtung (2) dadurch gekennzeichnet, dass die Entgasungseinrichtung (2) einen Gassammelraum (22) und ein in einem Aufnah meraum (23) angeordnetes Leitrad (24) umfasst, wobei der Gassammelraum (22) über den Aufnahmeraum (23) mit dem Radseitenraum (19) verbunden ist.
2. Pumpenanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Leitrad (24) dreh- und verschiebefest im Aufnahmeraum (23) angeordnet ist.
3. Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitrad (24) einen ringförmigen Grundkörper (39) aufweist.
4. Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitrad (24) zwischen dem Radseitenraum (19) und dem Gassammelraum (22) angeordnet ist.
5. Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitrad (24) eine Mehrzahl von Schaufeln (42) aufweist, die sich im We sentlichen ausgehend von der Innenmantelfläche des Grundkörpers (39) in Richtung Nabe (16) des Laufrads (6) bzw. Welle (5) erstrecken.
6. Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das die Pumpenanordnung (1) einen ersten Anschlussstutzen (35) zur Abfüh rung von abgeschiedenem Gas aufweist, der über eine erste Radialöffnung (36) mit dem Gassammelraum (22) kommuniziert.
7. Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenanordnung (1) einen zweiten Anschlussstutzen (37) zur Abführung von abgeschiedener Flüssigkeit aufweist, der über eine zweite Radialöffnung (38) mit dem Gassammelraum (22) kommuniziert.
8. Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeln (42) derart angestellt sind, dass das Medium ohne oder nur mit geringem Stoßwinkel die Eintrittskanten (45) trifft.
PCT/EP2021/051837 2020-02-06 2021-01-27 Pumpenanordnung WO2021156120A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020103022.3 2020-02-06
DE102020103022.3A DE102020103022B4 (de) 2020-02-06 2020-02-06 Pumpenanordnung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021156120A1 true WO2021156120A1 (de) 2021-08-12

Family

ID=74347099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2021/051837 WO2021156120A1 (de) 2020-02-06 2021-01-27 Pumpenanordnung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102020103022B4 (de)
WO (1) WO2021156120A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL136539C (de) *
US4273562A (en) * 1979-10-01 1981-06-16 A. Ahlstrom Osakeyhtio Method and apparatus for pumping gaseous liquids and separating the gaseous components therefrom
US4675033A (en) * 1984-07-17 1987-06-23 A. Ahlstrom Corporation Apparatus for separating gas from a fibre suspension
US5195867A (en) * 1992-03-05 1993-03-23 Barrett, Haentjens & Co. Slurry pump shaft seal flushing
EP2831424A1 (de) 2012-03-29 2015-02-04 Weir Minerals Europe Limited Schaumpumpe und verfahren

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3381621A (en) 1965-08-03 1968-05-07 Siemen & Hinsch Gmbh Self-priming pump
DE2757952C2 (de) 1977-12-24 1983-02-24 Sihi Gmbh & Co Kg, 2210 Itzehoe Selbstansaugende Kreiselpumpe
DE19781894B4 (de) 1996-07-26 2007-08-09 Kabushiki Kaisha Yokota Seisakusho Selbstansaugende Kreiselpumpe

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL136539C (de) *
US4273562A (en) * 1979-10-01 1981-06-16 A. Ahlstrom Osakeyhtio Method and apparatus for pumping gaseous liquids and separating the gaseous components therefrom
US4675033A (en) * 1984-07-17 1987-06-23 A. Ahlstrom Corporation Apparatus for separating gas from a fibre suspension
US5195867A (en) * 1992-03-05 1993-03-23 Barrett, Haentjens & Co. Slurry pump shaft seal flushing
EP2831424A1 (de) 2012-03-29 2015-02-04 Weir Minerals Europe Limited Schaumpumpe und verfahren

Also Published As

Publication number Publication date
DE102020103022A1 (de) 2021-08-12
DE102020103022B4 (de) 2022-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1880090B1 (de) Vorrichtung zum reinigen von gas beim entlüften eines kurbelgehäuses
DE3014425C2 (de) Seitenkanalpumpe
EP2171279B1 (de) Selbstansaugende pumpenaggregation
EP2337928A2 (de) Pumpe, insbesondere flügelzellenpumpe
WO2021156120A1 (de) Pumpenanordnung
EP0772743B1 (de) Flüssigkeitspumpe
DE4039712C2 (de) Peripheralpumpe
DE102011004512A1 (de) Seitenkanal-Maschinen-Anordnung
DE102015007100A1 (de) Selbstansaugende Pumpenaggregation
DE202007019540U1 (de) Selbstansaugende Pumpenaggregation
EP1518055B1 (de) Flüssigkeitsringpumpe
DE202006014618U1 (de) Gleitringdichtung
DE102017114646B4 (de) Förder- und Verdichterelement, Hohlwelle, Verbrennungsmotor und Verfahren zum Reinigen von Blowby-Gasen
DE102016008557A1 (de) Zentrifugalpumpe für hitzeempfindliche flüssige Nahrungsmittelprodukte und Laufrad für eine solche Zentrifugalpumpe
WO2015090566A1 (de) Verdichterstufe
EP1961968A1 (de) Radial-Lüfterrad und damit ausgestattetes Radialgebläse mit Verschleissschutz
EP3676496B1 (de) Flüssigkeitsringpumpe
EP3728860B1 (de) Seitenkanalgebläse, insbesondere sekundärluftgebläse für eine verbrennungskraftmaschine
WO2018114133A1 (de) Freistrompumpe
DE102015211270A1 (de) Turbolader für ein Kraftfahrzeug
DE102020125824A1 (de) Tauchkreiselpumpe
EP2420677A1 (de) Mehrstufige Kreiselpumpe
DE202018106140U1 (de) Taumelscheibenpumpe
EP3884169A1 (de) Hochdruckradialventilator umfassend eine in einer einlassöffnung angeordnete dichtungsanordnung
EP3978760A1 (de) Tauchkreiselpumpe und laufrad für eine solche

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21702255

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21702255

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1