DE1030441B

DE1030441B - Fluessigkeitskuehlung des elektrischen Antriebsmotors einer Unterwassermotorpumpe

Info

Publication number: DE1030441B
Application number: DER18668A
Authority: DE
Inventors: Karl Ritz
Original assignee: Ritz & Schweizer Geb
Current assignee: Ritz & Schweizer Geb
Priority date: 1956-04-07
Filing date: 1956-04-07
Publication date: 1958-05-22

Description

Flüssigkeitskühlung des elektrischen Antriebsmotors einer Unterwassermotorpumpe Die Erfindung bezieht sich auf eine aus einem Antriebselektromotor und einer auf der Motorwelle angeordneten Kreiselpumpe bestehende Unterwasser-oder Tauchmotorpumpe, wie sie vorzugsweise für Brunnen oder, in Spezialausführung, zum Wegpumpen des Wassers aus Baugruben oder Flachbrunnen verwendet wird. Der Elektromotor ist bei diesen Motorpumpen der vielen Vorteile wegen in der Regel als Kurzschlußläufermotor mit Wasserfüllung, als sogenannter Naßläufer oder Halbnaßläufer gebaut.
Bei bekannten Motorpumpen dieser Art ist dabei der Motor meist unterhalb der Pumpe angeordnet. Wenn diese Unterwasserpumpen in Steigrohrleitungen in Brunnenschächten eingeschaltet werden, so umgibt das Brunnenwasser stets den Motor und kühlt ihn.
In Baugruben und Flachbrunnen soll das Wasser meist bis auf den Grund. weggepumpt werden. Bekannte Unterwassermotorpumpen weisen zu diesem Zweck einen Saugmantel oder eine Selbstsaugeeinrichtung auf. Die bekannte Pumpe mit Saugmantel ist aber für Anlagen, bei denen verschmutztes Wasser gefördert wird:, nicht geeignet, weil sich innerhalb des Saugmantels um den Motor 'herum Schmutz ablagert, so daß der Motor von einer Schicht umgeben ist, die wärmeisolierend wirkt und so eine ausreichende Kühlung des Motors verhindert.
Bei bekannten selbstansaugenden Pumpen führt ein an die Pumpe angeschlossenes Saugrohr am Motor vorbei nach unten. Mit diesen Motorpumpen können Brunnen tatsächlich bis zum Grund leergepumpt werden. Gegen Ende des Pumpvorganges ragt jedoch der Motor immer mehr aus dem Wasser heraus, er wird also gegen Ende des Pumpvorganges nicht mehr gekühlt, so daß der Motor durch die übermäßige Erwärmung gefährdet ist, wenn nicht dafür gesorgt wird, daß der Motor unter diesen Verhältnissen nur kurz in Betrieb ist.
Die Erfindung besteht darin, daß bei einer Unterwassermotorpumpe, deren Motor durch ein in ihm befindliches flüssiges Kühlmittel gekühlt ist, der Motor ein abgeschlossenes Kreislaufsystem für das Kühlmittel aufweist und daß Teile dieses Kreislaufsystems außerhalb der den Ständer des Motors umgebenden Gehäusewand angeordnet und von dem geförderten Medium rückgekühlt sind.
Ein Vorteil des Motors gemäß der Erfindung liegt darin, daß .die außerhalb der den Stator umgebenden Wand liegenden Teile dies Kreislaufsystems, z. B. eine Rohrleitung oder eine Schlauchleitung, auf den Grund des Brunnens oder der Grube gelegt werden können, so daß diese Teile von dem zu fördernden Wasser umspült und gekühlt werden, bis der Brunnen oder die Grube leergepumpt ist. Der Motor wird daher unabhängig von dem Wasserstand in der Grube in immer gleichbleibendem Maße gekühlt. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die erfindungsgemäße Anordnung und damit eine einwandfreie Kühlung des Motors mit einfachsten Mitteln bei jeder Pumpe verwirklicht werden kann.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung enthalten die außerhalb der den Stator des Motors umgebenden Gehäusewand angeordneten Teile des Kreislaufsystems für das Kühlmittel ein Mantelrohr, das einen Abschnitt einer das zu fördernde Wasser führenden, außerhalb des Motors verlaufenden Leitung umgibt. Das durch das Mantelrohr umlaufende Kühlmittel des Motors wird durch das in der Leitung geförderte Wasser rückgekühlt.
Auch diese Ausführungsform der Erfindung hat den Vorteil, daß eine einwandfreie Kühlung des Motors mit einfachsten Mitteln bei jeder Pumpe verwirklicht werden kann, bei der das Wasser in einer zugänglich verlegten Leitung gefördert wird.
Weitere Merkmale ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. In der Zeichnung ist ein Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Pumpe schematisch dargestellt.
Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist der Antriebsmotor unter einer ein- oder mehrstufigen Kreiselpumpe angeordnet. In einem nach außen flüssigkeitsdicht abgeschlossenen Gehäuse 1 ist der Ständer 2 des Motors befestigt. Eine im Bereich des Ständers 2 einen Kurzsch;lußläufer 3 tragende Motorwelle 4 ist im Gehäuse 1 drehbar :gelagert und trägt an einem aus dem Gehäuse 1 herausragenden und in ein mit dem Motorgehäuse 1 verbundenes Pumpengehäuse 5 cintr@etend,en Ende 4' mindestens ein Laufrad 6 einer über dem Motor 2, 3 angeordneten Kreiselpumpe. Oberhalb des Laufrades 6 befindet sich ein erweiterter Pumpenraum 7, in den ein Saugrohr 8 mündet. Dieses Saugrohr 8 verläuft neben dem Motor, entlang dem Gehäuse 1 nach unten und reicht bis zur Unterkante des Motors, so daß das zu fördernde Wässer bis zum Grund. weggepumpt werden kann.
Das Saugrohr 8 ist auf dem Abschnitt, in dem es seitlich des Motors verläuft, von einem dicht abschließenden. Mantelrohr 9 umgeben. Der Zwischenraum 10 zwischen dem Saugrohr 8 und dem Mantelrohr 9 ist mit dem Innern des Motors durch Verbindungsrohre 11 und 12 verbunden. Das Innere des Motorgehäuses 1 ist mit einem Kühlmittel gefüllt, das bei der dargestellten Ausführungsform sauberes, reines Wasser ist, das mit dem zu fördernden Wasser keine Verbindung hat. An dem unteren Ende der Motorwelle 4 ist eine Scheibe 13 angeordnet, die im Gehäuse 1 gelagert ist und den Schub des gesamten Läufers aufnimmt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist diese Scheibe 13 zugleich als Pumpenrad ausgebildet, die das Kühlmittel in das Verbindungsrohr 11 drückt.
Im Betrieb kühlt das durch das Saugrohr 8 strömende Förderwasser fortwährend das Kühlmittel in dem Mantelrohr 9. Das von der als Pumpenrad ausgebildeten Scheibe 13 umgewälzte Kühlmittel steigt während des Abkühlens in dem Mantelrohr 9 hoch, tritt durch das Verbindungsrohr 12 oben in den Motor wieder ein und durchläuft den Motor unter gleichzeitiger Kühlung der an das Kabel 14 angeschlossenen Wicklungen 15 und des Läufers 3 von oben nach unten.
Das Saugrohr 8 kann, statt unten mit dem Motor abzuschließen, auch über das untere Ende des Motors hinaus verlängert sein, und dementsprechend kann die Motorpumpe noch Mittel aufweisen, um die Öffnung des Saugrohres so zu legen, daß möglichst wenig Bodensatz mitangesaugt wird.
Die Erfindung soll nicht darauf beschränkt sein, daß das in den Kühlmittelkreislauf eingeschaltete Mantelrohr um ein in den Pumpensaugraum 7 führendes Saugrohr 8 angeordnet ist; bei anderen Ausführungsformen. der Erfindung kann das Mantelrohr um irgendeinen anderen beliebigen Abschnitt des das zu fördernde Wasser führenden Leitungszuges angeordnet sein, z. B., vorzugsweise bei Aggregaten mit oberhalb der Pumpe angeordnetem Antriebsmotor, um die von der Pumpe nach oben führende Druckleitung od. dgl. Auch kann das Mantelrohr um Leitungsabschnitte gelegt sein, die nicht unmittelbar neben dem Motorgehäuse vorbeiführen.
Das Pumpenrad 13 für das Kühlmittel braucht nicht auf der dem Hauptpumpenrad entgegengesetzten Seite des Läufers auf der Welle 4 befestigt zu sein; es kann bei anderen Ausführungsformen der Erfindung auch zwischen dem Läufer 3 und' dem Hauptpumpenrad 6 angeordnet sein.
Auch gehören Ausführungsformen zu der Erfindung, bei denen in den Kühlmittelkreislauf kein Pumpenrad 13 eingeschaltet ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Flüssigkeitskühlung des elektrischen Antriebsmotors einer Unterwassermotorpumpe, deren Motor durch ein in ihm befindliches flüssiges Kühlmittel gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet; daß der Motor ein abgeschlossenes Kreislauf-System für das Kühlmittel aufweist und daß Teile dieses Kreislaufsystems außerhalb der den Ständer des Motors umgebenden Gehäusewand angeordnet und von dem geförderten Medium rückgekühlt sind.
2. Flüssigkeitskühlung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abschnitt einer das zu fördernde Wasser führenden, außerhalb des Motors verlaufenden Leitung mit einem Mantelrohr umgeben ist, das einen Teil des Kreislauf-Systems für das Kühlmittel des Motors bildet.
3. Flüssigkeitskühlung nach Anspruch 1 und 2 für eine Unterwassermotorpumpe mit einem Saugrohr zum Pumpensaugraum, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelrohr um das Saugrohr angeordnet ist.
4. Flüssigkeitskühlung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, .dadurch gekennzeichnet, daß auf der Achse des Motors außer dem Pumpenlaufrad der das Wasser fördernden Hauptpumpe noch ein weiteres, im den Kühlmittelkreislauf eingeschaltetes Pumpenrad angeordnet ist.
5. Flüssigkeitskühlung nach Anspruch 3 für eine Unterwassermotorpumpe mit senkrechter Motorwelle, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenrad für die Hauptpumpe oberhalb des Motorläufers und das Pumpenrad für den Kühlmittelkreislauf unterhalb des Motorläufers auf der Motorwelle befestigt ist.
6. Füssigkeitakühlung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelrohr durch zwei Rohrleitungen mit dem Innern des Motors verbunden ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 259 116, 516 474, 597 527, 720 551, 762 080; schweizerische Patentschrift Nr. 268 275; britische Patentschrift Nr. 618 111.