DE2512263A1 - Zentrifugalpumpe - Google Patents

Description

München 2
23

The Bendix Corporation

Executive Offices

Bendix Center

Southfield,Mich.48075,USA München, 2O. März 1975

Aktenzeichen M-

Zentrifugalpumpe

Die Erfindung betrifft eine Zentrifugalpumpe, insbesondere eine Förderpumpe zum Fördern verunreinigter Strömungsmittel, mit einem Flügelrad, das eine Mehrzahl von einer Nabe zum Rand des Flügelrades verlaufender einer Wand eines das Flügelrad aufnehmenden Gehäuses zugewandter Schaufeln trägt«

Zentrifugalpumpen können gut zum Pumpen verunreinigter Strömungsmittel verwendet werden. Werden die Zentrifugalpumpen jedoch als Vorpumpe für eine andere Einrichtung, z.B. für eine Flügelpumpe verwendet, so ist es vorteilhaft, die Größe der Verunreinigungen zu verkleinern, bevor das Strömungsmittel der Flügelpumpe zugeführt wird. Bisher sind keine Zentrifugalpumpen bekannt, in denen Einrichtungen zum Zerkleinern von Verunreinigungen vorgesehen sind.

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Durch die Erfindung soll daher eine Zentrifugalpumpe geschaffen werden, in der eine Einrichtung zum Herabsetzen der Größe von Verunreinigungen vor Weitergabe des Strömungsmittels an die nächste Stufe vorgesehen ist. Damit werden externe Einrichtungen zum Zerkleinern der Verunreinigungen erübrigt, welche sonst üblicherweise notwendig sind.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Zentrifugalpumpe gelöst, die gekennzeichnet ist durch eine auf dem Flügelrad zwischen dessen Nabe und dessen Rand ausgebildete ringförmige Nut und durch eine Mehrzahl ringförmig angeordneter Zähne, die aus der Wand des Gehäuses vorstehen und unter Spiel in die Nut eingreifen, wobei die Zähne und die Nut bei der Drehung des Flügelrades zusammen in dem Strömungsmittel befindliche Verunreinigungen zerkleinern.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung erläutert. In dieser zeigt:

Fig. 1 eine Pumpenanordnung mit der erfindungsgemäßen Zentrifugalpumpej

Fig. 2 eine auseinandergezogene Darstellung der erfindungsgemäßen Zentrifugalpumpe;

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Fig. J5 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Zentrifugalpumpe, wobei das Flügelrad in Aufsicht dargestellt ist; und

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Hälfte der erfindungsgemaßen Zentrifugalpumpe .

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße, als Vorpumpe verwendbare Zentrifugalpumpe insgesamt durch das Bezugszeichen 2 gekennzeichnet. Sie weist eine feststehende Schnitzelplatte 4 auf. Diese ist neben einem Einlaßflansch 6 angeordnet. Der Einlaßflansch 6 ist mit einer Einlaßleitung 8 verbunden. Neben der Schnitzelplatte 4 ist eine feststehende Stützplatte 10 angeordnet. Diese ist mit einem Auslaßflansch 12 verbunden, der einen Teil eines Gehäuses 14 einer hierin angeordneten nicht-dargestellten bekannten Flügelpumpe darstellt. Der Einlaßflansch 6, der Auslaßflansch 12, die feststehende Schnitzelplatte 4 und die Stützplatte 10 sind in der dargestellten Anordnung durch Bolzen 15 miteinander verbunden. Eine Auslaßleitung 16 ist mit einem Flansch 18 verbunden, der seinerseits mit einem Auslaßabschnitt des Gehäuses 14 durch Bolzen 20 verbunden ist. Die Zentrifugalpumpe 2 und die nicht-bezeichnete Flügelpumpe werden über eine Welle 19 angetrieben, die mit einem geeigneten, nicht-dargestellten

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Antriebsmotor verbunden ist.

Wie in den Pign. 2, 3 und 4 dargestellt, weist die Schnitzelplatte 4 eine ringförmige Anordnung in Abstand angeordneter Zähne 24"auf, die von einer Stirnfläche 26 der Schnitzelplatte 4 abstehen.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Zähne 24 gleichen Abstand voneinander auf, im Rahmen der Erfindung können die Zähne jedoch auch in unterschiedlichem Abstand voneinander angeordnet sein. Die Kanten der Zähne sind senkrecht zur Stirnfläche 2.6 der Schnitzelplatte 4 verlaufend dargestellt; sie können jedoch auch unter einem schrägen Winkel zu derselben verlaufen. Ein Flügelrad ist mit einer Mehrzahl von Schaufeln 30 versehen, die in radialer Richtung von einer Flügelradnabe 32 zu einem Rand 3^ des Flügelrades verlaufen. Das Flügelrad 28 trägt eine ringförmige Nut 36, die etwa in der Mitte zwischen der Flügelradnabe 32 und dem Rand 34 angeordnet ist und die Schaufeln unterbricht. Es versteht sich, daß der bei der Flügelradnabe 32 liegende Abschnitt des Flügelrades 28 die Ansaugseite und der beim Rand 34 liegende Abschnitt des Flügelrades die Vorderseite des Flügelrades darstellt.

Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind zwischen benachbarten Schaufeln 30 auf der Förderseite

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des Flügelrades zusätzliche Schaufeln ~$Q angeordnet, so daß in diesem Bereich die doppelte Schaufelzahl erhalten wird. Diese Anordnung mit doppelter Schaufelzahl ist zwar vorteilhaft, ein Flügelrad mit nicht verdoppelter Schaufelzahl arbeitet jedoch ebenfalls gut.

Beim Zusammenbau der Zentrifugalpumpe wird das Flügelrad 28, wie in Fig. 1 dargestellt, zwischen die Schnitzelplatte 4 und die Stützplatte 10 gepackt. Dabei finden die Zähne 24 in der Nut 36 des Flügelrades 28 Aufnahme. Dabei wird für ausreichenden Zwischenraum gesorgt. Das Flügelrad 28 ist in bekannter Weise bezüglich der feststehenden Schnitzelplatte und der feststehenden Stützplatte drehbar gelagert. Damit können die Zähne 24 Verunreinigungen im geförderten Strömungsmittel zerkleinern und damit die Größe der Verunreinigungen herabsetzen.

Wie oben schon ausgeführt worden ist, ist die im Flügelrad angeordnete Nut J>6 ungefähr in der Mitte zwischen dem Einlaß und dem Auslaß des Flügelrades vorgesehen. Bei der Anordnung der Nut 36 und der in ihr Aufnahme findenden Zähne 24 wird berücksichtigt, daß dann, wenn die Zähne zu nahe beim Einlaß des Flügelrades angeordnet werden, nur ein niederer Förderdruck erhalten werden kann. Dies ist auf den auf der Anordnung der Zähne in der Pumpenanordnung beruhenden Druckabfall zurückzuführen. Zugleich

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würde in der Pumpe auch eine Kavitation auftreten. Bei der in der Zeichnung dargestellten Anordnung der zum Zerkleinern verwendeten Zähne,, bei der die Zähne an einer Stelle vorgesehen werden, an der schon ein Förderdruck aufgebaut worden ist, ist die Gefahr der oben erwähnten Kavitation herabgesetzt. Werden die Zähne andererseits zu nahe beim Auslaß des Flügelrades angeordnet, so kann die Förderleistung der Zentrifugalpumpe zu stark vermindert werden, was auf die nachteilige Beeinflussung der Strömungsgeschwindigkeit des Strömungsmittels beim Rand 3H- des Flügelrades durch die zur Zerkleinerung verwendeten Zähne zurückzuführen ist. Bei der beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Anordnung der zum Zerkleinern verwendeten Zähne 24 tritt auch dies allenfalls in stark abgeschwächter Form auf.

Bei der beschriebenen Zentrifugalpumpe findet aus Gründen der Platzersparnis ein axialer Diffusor Verwendung. Es kann Jedoch auch ein üblicher Schneckendiffusor mit dem üblichen tangentialen Auslaß gleichermaßen gut bei der erfindungsgemäßen Anordnung Verwendung finden.

Damit weist die beschriebene Pumpanordnung eine durch eine Zentrifugalpumpe gebildete Vorpumpe auf, welche eine Einrichtung zum Zerkleinern von im gepumpten Strömungsmittel befindlichen Verunreinigungen, d.h. zum Herabsetzen der

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Größe der Verunreinigungen, vor Weitergabe des Strömungsmittels an eine darauf folgende Pumpenstufe (hier eine Flügelpumpe) aufweist. Damit eignet sich die Pumpanlage insbesondere zum Pumpen von leichtem öl, von Seewasser, von Lauge und/oder verunreinigtem Brennstoff. Das Zerkleinern der Verunreinigungen erfolgt innerhalb der Vorpumpe und ohne daß hierzu ein externes Gerät vorgesehen werden müßte.

Die für die verschiedenen Abschnitte der als Vorpumpe verwendeten Zentrifugalpumpe verwendeten Materialien hängt von dem Jeweiligen Einsatz der Pumpe ab. Die Schnitzelplafcte 4 und die von ihr getragenen Zähne 24 sollten aus einem ziemlich harten und zähen Material hergestellt sein, damit die gewünschte Zerkleinerung der Verunreinigungen erhalten wird und die Pumpe beim Einsatz zum Fördern derart verunreinigter Strömungsmittel eine lange Lebensdauer hat.

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Claims (1)

1. p..' i.-.itsn.j-ü».·* ο Dipl. !nc;. H. Hnuck

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   D^:pi. ir^:. E. CPra-lfs Dip!. Ing, W. VWr.n .;rt Dipl. Phys. VV. Carstens 8 Müiichcn 2 Mozartstr. 23

   The Bendix Corporation

   Executive Offices

   Bendix Center München, 20. März 1975

   Sputhfield,Mich.48O75,USA Anwaltsakte M-3438

   Patentansprüche

   1.) Zentrifugalpumpe, insbesondere eine Förderpumpe zum Fördern verunreinigter Strömungsmittel, mit einem Flügelrad, das eine Mehrzahl von einer Nabe zum Rand des Flügelrades verlaufender einer Wand eines das Flügelrad aufnehmenden Gehäuses zugewandter Schaufeln trägt, gekennzeichnet durch eine auf dem Flügelrad (28) zwischen dessen Nabe (32) und dessen Rand (34) ausgebildete ringförmige Nut (36); und durch eine Mehrzahl ringförmig angeordneterjZähne (24)_; die aus der Wand des Gehäuses (4, 10) vorstehen und unter Spiel in die Nut (36) eingreifen, wobei die Zähne (24) und die Nut (36) bei Drehung des Flügelrades (28) zusammen in dem Strömungsmittel befindliche Verunreinigungen zerkleinern.

   2. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   (36)
   daß die Nut/etwa in der Mitte zwischen der Nabe (32) und dem Rand (34) des Flügelrades (28) angeordnet ist.

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   J5. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine feststehende Schnitzelplatte (4) mit der die Zähne (24) tragenden Wand (26) und eine feststehende Stützplatte (lO) aufweist, wobei das Flügelrad (28) zwischen der Schnitzelplatte (4) und der Stützplatte (lo) angeordnet ist.

   4. Zentrifugalpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis ~5, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmig angeordneten Zähne (24) in vorgegebenem Abstand angeordnet sind.

   5. Zentrifugalpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (24) gleichen Abstand voneinander aufweisen.

   6. Zentrifugalpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (24) senkrecht auf der sie tragenden VJand (26) stehen.

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