DE571998C - Entlastungsscheibenanordnung fuer den Ausgleich des Axialschubes der Welle von Kreiselpumpen - Google Patents

Description

• Entlastungsscheibenanordnung für den Ausgleich des Axialschubes der Welle von Kreiselpumpen Bei Kreiselpumpenlaufrädern mit einseitigem Einlauf entsteht bekanntlich ,ein der Strömung entgegengesetzt gerichteter Axialschub, den man durch verschiedene Einrichtungen und Mittel ausgleichen kann. Bei mehrstufigen Pumpen kann dieser Ausgleich z. B. dadurch erzielt werden, daß man die Räder paarweise gegeneinander anordnet, doch hat dieses Mittel gewisse Nachteile. Vorteilhafter ist die Benutzung einer gemeinsamen Entlastungsscheibe, durch welche alle Räder zusammen ausgeglichen werden. Diese Entlastungsscheibe wird auf der Welle fest angeordnet und dreht sich mit dieser unter Belassung eines geringen Drosselspaltes gegen eine feststehende Scheibe oder einen Deckel des Gehäuses. Bei einer bekannten Bauart einer solchen Entlastungsscheibe wird Druckwasser aus der letzten Stufe durch einen engen Ringspalt auf die wirksame Fläche der Entlastungsscheibe geleitet. Wird durch den Axialschub die Welle in der einen Richtung bewegt, so wird der Drosselspalt in der Axialscheibe verkleinert, was eine Drucksteigerung hinter der Entlastungsscheibe mit sich: bringt, die die Welle wieder unter Vergrößerung des Drosselspaltes zurückführt, so daß wieder mehr Spaltwasser austritt. Die Welle erhält auf diese Weise in ständigem Wechsel eine kleine Axialverschiebung nach links und rechts, die bei richtiger Bemessung der Scheibe nur einen geringen Bruchteil eines Millimeters ausmachen sollte. Die bisherigen Bauarten von Entlastungsscheiben stellen aber keine vollkommene Lösung dar, weil namentlich bei Höchstdruckkess.elspeisepumpen das Spaltwasser an der Entlastungsscheibe einen so hohen Prozentsatz der nutzbaren Förderleistung darstellt, daß im Hinblick auf diesen Verlust die Wirtschaftlichkeit der Pumpen in Frage gestellt wird. Man kann nicht etwa diesen Verlust durch Verkleinerung des Drosselspaltes verringern, weil dann ein Schleifen der Entlastungsscheibe auf der festen Gegenscheibe des Gehäuses stattfindet und die Gefahr des Festfressens eintritt.
• Man hat bereits vorgeschlagen, zwecks. Verminderung des Verschleißes der Entlastungsscheibe die Wassergeschwindigkeiten zu verringern, und zwar dadurch, daß man bei Scheiben mit radialen und axialen. Drosselspalten an der Schnittstelle derselben ringförmige Beruhigungsräume anordnete, die durch Leitungen mit vorbestimmten Pumpenstufen zum Druckausgleich verbunden sind. Abgesehen davon, daß diese Bauart ziemlich verwickelt ist; 'bringt sie infolge des Vorhandenseins der axialen Drosselspalten eine große Baubreite mit sich.. Die Erfindung hat sich demgegenüber die Aufgabe gestellt, die Entlastungsscheibe derart auszubilden,. daß bei geringer Baubreite der Drosselspalt verhältnismäßig groß bleiben kann, die Spaltwassermenge aber dennoch erheblich verringert wird. Die Erfindung geht hier von dem im Prinzip bekannten Gedanken aus, den gedrosselten Strömungsweg des Druckwassers wiederholt durch i-ingkammerartige Erweiterungen zu unterbrechen. Neu ist, daß hierbei die Ringkammern- konzentrisch angeordnet sind und daß zwischen Eintrittsstelle und Austrittsstelle des Spaltwassers vorzugsweise schräg gerichtete Ringzungen-vorgesehen sind, die :einen schleifenartigen Strömungsweg des Wassers erzwingen. Diese Ringkammern sollen im Gegensatz zu den bekannten Bauarten vergleichsweise groß bemessen werden und insbesondere eine erhebliche Abmessung in axialer Richtung erhalten. Auf diese Weise wirken die Ring= kammern als Wirbelräume, die einen erheblichen Teil der Strömungsenergie des Spaltwassers vernichten. An sich ist bei einer früheren Anordnung bereits vorgeschlagen worden, .eine große Ringkammer in den Strömungsweg des Spaltwassers einzuschalten, doch handelt es sich hierbei um einen Raum, der sich zwischen zwei auf die Welle aufg ewickeltenEntlastungsscheiben befindet. Hierdurch wird nur eine sehr geringe Wirkung im Sinne der vorliegenden Erfindung erzielt, die außerdem noch durch eine erhebliche Baubreite erkauft ist.
• In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
• Auf der nicht gezeichneten, in bekannter Weise ein axiales Spiel besitzenden Kreiselpumpenwelle ist die Entlastungsscheibe i befestigt, die sich also mit der Welle gegen die feststehende Gegenscheibe a des Gehäuses dreht. Aus der letzten Stufe der Pumpe gelangt eine gewisse Druckwassermenge durch den Ringspalt 3 in die Kammer q.. Aus dieser Kammer tritt nun das Druckwasser nicht in der üblichen Weise durch einen einfachen Spalt aus, sondern es ist der durch die Drosselspalte 5 gebildete Strömungsweg durch eingeschaltete, als Ringkammern ausgebildete Erweiterungen 6 wiederholt unterbrochen. Diese Ringkammern besitzen einen rechteckigen, langgestreckten ,Querschnitt, deren Abmessung in axialer Richtung erheb-]ich größer ist als in radialer Richtung. Die parallelen Drosselspalten 5 sind schräg, d. h. im Winkel zur Radialrichtung angeordnet und in an sich bekannter Weise so gegeneinander versetzt, daß die Eintrittsstelle E und die AustrittsstelleA jeder Kammer in bezug auf die Radialrichtung gegeneinander versetzt sind. Außerdem erhält die Ringkammer 6 schräg angeordnete Ringzungen? zwischen den PunktenE und A. Durch diese Gesamtanordnung wird für das Spaltwasser ein Strömungsweg erzielt, wie .er durch die Pfeile gekennzeichnet ist. In den Ringkammern wird also das Wasser zu einer schleifenartigen Strömung gezwungen, derart, daß es seine eigene Bahn kreuzen muß. Die Spalten .5 können bei dieser Anordnung unter Verringerung der Spaltwasserverluste so weit bemessen werden, daß ein Festfressen nicht eintreten kann. Selbstverständlich kann die Form, Anordnung, Größe und Zahl der Ringkammern und Drosselspalte auch anders als bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gewählt werden. Es ist insbesondere auch denkbar, die Drosselspalten nicht schräg, sondern senkrecht zur Achse anzuordnen, wobei man natürlich vorteilhaft Ein- und Austrittsstelle in jeder Kammer ebenfalls in an sich bekannter Weise versetzt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Entlastungsscheibenanordnung für den Ausgleich des Axialschubes der Welle von Kreiselpumpen, bei welchem der gedrosselte Strömungsweg für das austretende Druckwasser wiederholt durch ringkammerartige Erweiterungen unterbrochen wird, bei welchem die Eintritts-und Austrittsstellen in bezug auf die radiale Richtung gegeneinander versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß in. den konzentrisch angeordneten Ringkammern (6) zwischen Eintrittsstelle (E) und Austrittsstelle (A) des Spaltwassers vorzugsweise schräg gerichtete Ringzungen (7) vorgesehen sind, die einen schleifenartigen Strömungsweg des Wassers erzwingen. a. Entlastungsscheibenanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise rechteckigen Ringkammern beiderseits der Ringzungen (7) eine vergleichsweise große Abmessung in axialer Richtung besitzen. 3. Entlastungsscheibenanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die die einzelnen Ringkammern (6) verbindenden Drosselspalten »(5) im spitzen Winkel zur Radialrichtung und im gleichen Sinne wie die Ringzungen (7) verlaufen, derart, daß sich kegelige Dichtungsflächen ergeben.