DE567846C

DE567846C - Multi-stage centrifugal pump for pumping hot boiler feed water

Info

Publication number: DE567846C
Application number: DE1930567846D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-12-28
Filing date: 1930-12-28
Publication date: 1933-01-11

Description

Mehrstufige Kreiselpumpe zur Förderung von heißem Kesselspeisewasser Für die Förderung von heißem Wasser kommen heute fast nur Kreiselpumpen zur Verwendung. Diese Pumpen entnehmen das Wasser aus Kesseln, Vorwärmern oder sonstigen Behältern, welche über ihnen angeordnet sind. Die Vorwärmung des Wassers erfolgt durch Feuergase, Dampf, Abgase o. dgl: Der Druck in diesen Pumpen darf weder im Einlaufraum noch im Laufradeintritt unter den durch die Temperatur bedingten Verdampfungsdruck sinken. Andernfalls entwickeln sich an den Stellen, wo der Druck unter den Verdampfungsdruck herabsinkt, sofort Dampfblasen, die die Strömung stören, den Wirkungsgrad verschlechtern, Geräusche hervorrufen, Korrosionen an Lauf-und Leiträdern verursachen und oft zum vollständigen Versagen der Pumpe führen. Wenn eine Kreiselpumpe für den vorgenannten Zweck einwandfrei arbeiten soll, also sich in der Pumpe keine Dampf- oder Gasblasen bilden dürfen, so muß der niedrigste Druck an den Schaufelkanten im Laufradeintritt größer sein als der Verdampfungsdruck der Förderflüssigkeit. Es ist versucht worden, die durch die Dampfbildung entstehenden Schwierigkeiten zu beseitigen, indem man z. B. bei Kolbenpumpen den sich während des Ansaugevorganges bildenden Dampf durch Einspritzen von kaltem Wasser niederschlägt oder durch Erhöhung des Zulaufdruckes all den Pumpensaugstutzen die Dampfbildung verhindert. Bei Kesselumwälzpumpen oder bei Kesselspeisepumpen mit 7_wischenvorw:irmung in Mischvorwärmern greift man zu dem letzteren Mittel und stellt deshalb die Pumpen wesentlich tiefer als das Gefäß, aus welchem das Wasser der Pumpe zuläuft. Bei der Verwendung von Oberflächenvorwärmern bestehen keine Schwierigkeiten bei dieser Anordnung, weil der Druck des Speisewassers höher gehalten werden kann als der Verdampfungsdruck. Anders verhält es sich bei Mischvorwärmern, wo der Zulaufdruck dem Verdampfungsdruck entspricht, vermehrt um die geodätische Zulaufhöhe und vermindert um die Widerstände in der Zulaufleitung und die der Geschwindigkeitsvermehrung im Laufradeintritt entsprechende Druckhöhe. Bei solchen Vorwärmern muß die geodätische Zulaufhöhe sehr groß sein, was vielfach aus örtlichen Verhältnissen nicht durchzuführen ist.Multi-stage centrifugal pump for pumping hot boiler feed water Nowadays, almost only centrifugal pumps are used for pumping hot water. These pumps take the water from boilers, preheaters or other containers, which are arranged above them. The water is preheated by fire gases, Steam, exhaust gases or the like: The pressure in these pumps must not be in the inlet chamber or the in the impeller inlet fall below the evaporation pressure caused by the temperature. Otherwise develop in those places where the pressure is below the evaporation pressure sinks, vapor bubbles immediately, which disturb the flow, worsen the efficiency, Generate noises, cause corrosion on impellers and idlers and often to the complete failure of the pump. If a centrifugal pump for the aforementioned Purpose should work properly, i.e. no vapor or gas bubbles in the pump are allowed to form, the lowest pressure must be at the blade edges in the impeller inlet must be greater than the evaporation pressure of the pumped liquid. It has been tried to eliminate the difficulties caused by the formation of steam by z. B. in piston pumps through the vapor formed during the suction process By injecting cold water or by increasing the inlet pressure all the pump suction nozzles prevent the formation of steam. With boiler circulation pumps or In the case of boiler feed pumps with 7_wischvorw: irmung in mixing preheaters, you have access the latter means and therefore places the pumps much lower than the vessel, from which the water flows into the pump. When using surface preheaters there are no difficulties with this arrangement because of the pressure of the feed water can be kept higher than the evaporation pressure. It is different with Mixing preheaters, where the inlet pressure corresponds to the evaporation pressure, increased by the geodetic inlet height and reduced by the resistances in the inlet pipe and the pressure head corresponding to the increase in speed in the impeller inlet. In such preheaters, the geodetic inlet height must be very large, which is often the case cannot be carried out due to local conditions.

Die Erfindung will die oben geschilderten Schwierigkeiten bei Anlagen, deren Zulaufhöhe gering ist, beseitigen und trotzdem der Höchstgrenze der Wassertemperatur nahekommen, indem die Temperatur des Wassers an den Stellen, wo die Störungen auftreten können, also kurz vor dem Eintritt in das Laufrad, durch Einspritzen nicht vorgewärmten Wassers um so viel herabgesetzt wird, als notwendig ist, um einen einwandfreien Betrieb aufrechtzuerhalten. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt entweder mittels düsenartiger Bohrungen in der dem Laufradeintritt gegenüberliegenden feststehenden Wand, um die ganze Wassermasse abzukühlen, oder durch Einspritzen von Abkühlungswasser in die Zone geringsten Druckes am äußeren Umfang des Laufradeintritts, um nur denjenigen Teil des vorgewärmten Wassers zu kühlen, der in das Gebiet- der tiefsten Drücke gelangt.The invention aims to overcome the difficulties outlined above in systems whose inlet height is low, eliminate and still the maximum limit of the water temperature come close by changing the temperature of the water in the places where the disturbances occur cannot be preheated by injection shortly before entering the impeller Water is reduced by as much as is necessary to ensure that it is flawless To maintain operation. This task is solved either by means of a nozzle-type Holes in the stationary wall opposite the impeller inlet, around the to cool the whole body of water, or by injecting cooling water into the Zone lowest pressure on the outer circumference of the impeller inlet to only that part to cool the preheated water that reaches the area of the lowest pressures.

In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise an einer mehrstufigen Heißwasserkreiselpumpemit Anzapfung für Vorwärmung dargestellt.In the drawings, one embodiment of the invention is for example shown on a multistage hot water centrifugal pump with tap for preheating.

Fig. i ist ein Axialschnitt durch die gesamte Pumpanlage, Fig. a ein zur Achse senkrechter Schnitt durch den Druckraum der Vorwärmstufe, Fig. 3 und :I zeigen Axialteilschnitte.Fig. I is an axial section through the entire pump system, Fig. A a Section perpendicular to the axis through the pressure chamber of the preheating stage, Fig. 3 and: I. show partial axial sections.

i bezeichnet die Anzapfstufe, = den Anzapfstutzen für das nichtvorgewärmte Wasser, 3 den Zulaufstutzen für das vorgewärmte Wasser, 4 den Mischvorwärmer, 5 die Wand zwischen dem Raum 8 mit vorgewärmtem und dein Raum 7 mit nichtvorgewärmtem Wasser, 6 die Düsen, deren Querschnitte und Anzahl j e nach den Betriebsverhältnissen bemessen sind.i denotes the tapping stage, = the tapping nozzle for the non-preheated Water, 3 the inlet connection for the preheated water, 4 the mixer preheater, 5 the wall between room 8 with preheated and your room 7 with non-preheated Water, 6 the nozzles, their cross-sections and number depending on the operating conditions are sized.

Das Speisewasser wird durch den Saugstutzen der Pumpe aus dem Speisewasserbehälter gesaugt und . in den ersten beiden Stufen auf einen Druck gebracht, der hinreichend ist, die Einspritzung des Speisewassers in den Mischvorwärmer gegen den dort herrschenden Dampfdruck zu sichern. Nachdem das Speisewasser in dem Mischvorwärmer q. eine höhere Temperatur angenommen hat durch Aufnahme von Wärme aus dem Heizdampf, fließt es wieder in den Zulaufstutzen 3 der Pumpe zurück. Da die Wassertemperatur im Vorwärmer ungefähr der Verdampfungstemperatur entspricht, so kann, wenn die Pumpe ohne größere Zulaufhöhe angeordnet ist, besonders am Eintritt des Laufrades der Druckabfall so groß sein, daß der der Temperatur entsprechende Verdampfungsdruck unterschrittenwird und dann das Wasser verdampft. In solchen Fällen werden nach der Erfindung in der Zwischenivand 5 Bohrungen oder Düsen 6 -vorgesehen, die das nichtvorgewärmte Wasser aus dem Raum 7 in den Raum 8 einspritzen lassen. Die Abkühlung muß so stark sein, daß Dampf nicht mehr gebildet wird. Das Wasser fließt dann durch die Hochdruckstufen zum Druckstutzen und von hier den Kesseln zu.The feed water is sucked out of the feed water tank through the suction nozzle of the pump and. brought to a pressure in the first two stages that is sufficient to secure the injection of the feed water into the mixer preheater against the steam pressure prevailing there. After the feed water in the mixer preheater q. has assumed a higher temperature by absorbing heat from the heating steam, it flows back into the inlet connection 3 of the pump. Since the water temperature in the preheater roughly corresponds to the evaporation temperature, if the pump is arranged without a higher inlet head, the pressure drop, especially at the inlet of the impeller, can be so great that the evaporation pressure falls below the temperature corresponding to the temperature and the water then evaporates. In such cases, according to the invention, bores or nozzles 6 - are provided in the intermediate partition 5, which allow the non-preheated water to be injected from the space 7 into the space 8. The cooling must be so strong that steam is no longer formed. The water then flows through the high pressure stages to the pressure connection and from here to the boilers.

Bei dieser Anordnung der Einspritzdüsen wird die gesamte Wassermenge zurückgekühlt, um den beabsichtigten Zweck zu erreichen. Es liegt aber im Interesse der Wirtschaftlichkeit, die Abkühlung so gering wie möglich zu halten. Deshalb wird es vollkommen genügen, wenn nur diejenigen Wasserschichten abgekühlt werden, die dem größten Druckabfall unmittelbar ausgesetzt sind. Bei Kreiselpumpen liegt die Stelle geringsten Druckes gewöhnlich am äußeren Umfang des Laufradeintritts, z. B. in den Abb. 3 und q. bei a. Wenn jetzt das nichtvorgewärmte Wasser an dieser Stelle eingespritzt wird, so genügt eine geringe Menge Kühlwasser, um Dampfbildung zu verhindern.With this arrangement of the injection nozzles, the entire amount of water cooled back to achieve its intended purpose. But it's in the interest the economy, to keep the cooling as low as possible. Therefore will it is completely sufficient if only those layers of water are cooled that are directly exposed to the greatest pressure drop. With centrifugal pumps, the Place the lowest pressure usually on the outer circumference of the impeller inlet, e.g. B. in Fig. 3 and q. at a. If now the non-preheated water on this When the body is injected, a small amount of cooling water is sufficient to generate steam to prevent.

Nach der Erfindung wird das Abkühlungswasser durch eingegossene oder eingebohrte Kanäle zu diesen Stellen niedrigsten Druckes geleitet und tritt dort aus. In Abb. 3 ist eine derartige Bauart beispielsweise dargestellt. DieVerbindungsrippeng der beiden Zwischenwände 5 und io des Einlaufraumes erhalten Bohrungen oder eingegossene Kanäle 6, die vom Raum nichtvorgewärmten Speisewassers 7 zu der Stelle a am Eintritt 8 des Laufrades i i führen. Diese Bohrungen oder Kanäle können auch zu einem Ringkanal b in Abb. q. zusammengeführt werden, der das Abkühlungswasser durch eine größere Zahl gleichmäßig verteilter Öffnungen in die Stelle niedrigsten Druckes einführt. Die Verbindung zwischen dem Raum, aus dem das Abkühlungswasser entnommen wird, und dem Ringraum kann auch in anderer Weise hergestellt werden, beispielsweise durch eine Rohrleitung 12 nach Abb. q.. Zwecks Einstellung der Temperatur der Flüssigkeit am Eintritt und Vermeidung der oben erwähnten Schwierigkeiten kann der Zufluß der Kühlflüssigkeit durch besondere Regelvorrichtungen 13 beeinflußt werden, die durch Hand oder selbsttätig, z. B. durch Thermostat, betätigt werden.According to the invention, the cooling water is poured or Drilled channels are directed to these points of lowest pressure and occur there the end. In Fig. 3, such a design is shown for example. The connecting ribs g the two intermediate walls 5 and io of the inlet space receive bores or cast Channels 6, the feed water from the room not preheated 7 to the point a at the inlet 8 of the impeller i i lead. These bores or channels can also form an annular channel b in Fig.q. be merged, the cooling water through a larger Introduces a number of evenly distributed openings in the point of lowest pressure. The connection between the room from which the cooling water is taken and the annulus can also be made in other ways, for example by a pipe 12 according to Fig. q .. To adjust the temperature of the liquid the influx of the Cooling liquid can be influenced by special control devices 13 by Hand or automatically, e.g. B. operated by thermostat.

Die Größe der öffnungen bzw. die Menge des einzuführenden Kühlwassers hängt von dem ungünstigsten Betriebszustand ab und kann entweder durch Düsenöffnungen für dauernd eingestellt oder, wie oben beschrieben, selbsttätig geregelt werden.The size of the openings or the amount of cooling water to be introduced depends on the most unfavorable operating condition and can either be through nozzle openings to be set permanently or, as described above, to be regulated automatically.

Die vorbeschriebene Erfindung kann nicht nur für die Förderung heißen Wassers, sondern auch bei Förderung anderer Flüssigkeiten Verwendung finden, wenn deren Temperatur dem Siedepunkt nahekommt.The above-described invention can not only be used for promotion Water, but also when pumping other liquids are used, if whose temperature is close to the boiling point.

Ähnlich liegen die Verhältnisse auch bei Flüssigkeiten, die mit Gasen gesättigt sind und deren Druck nahezu dem Sättigungsdruck entspricht, so daß schon bei geringen Temperaturschwankungen Ausscheidung von Gasen vorkommt, z. B. Lösungen von Ammoniak.The situation is similar with liquids that contain gases are saturated and their pressure corresponds almost to the saturation pressure, so that already with slight temperature fluctuations, excretion of gases occurs, e.g. B. Solutions of ammonia.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Multi-stage centrifugal pump for pumping hot Boiler feed water with tapping connection for preheating the boiler feed water and Feeding of non-preheated water into the warm condensate, characterized in that that in the wall between the step pressing into the preheater and that from the preheater suction step openings, Nozzles or channels (6) are attached, which the non-preheated water from the stage (7) of the tap (2) into the Inject stage (8) of the inlet connection (3) for the preheated feed water. z. Multi-stage centrifugal pump according to Claim i, characterized in that the inlets (6) for the non-preheated feed water from stage (7) of the tapping connection (2) close to the outer circumference of the impeller inlet of the step (8) of the inlet connection (3) are arranged, optionally using an annular channel (b) to which the non-preheated Feed water is supplied from the tapping socket (2).