DE2757952A1 - Selbstansaugende kreiselpumpe - Google Patents

Description

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SIHI GmbH & CO KG
Itzehoe / Holstein

Selbstansaugende Kreiselpumpe

Die Erfindung betrifft eine selbstansaugende Kreiselpumpe mit mindestens einer vollbeaufschlagten Kreiselstufe mit horizontaler Welle und einer auf derselben Welle außerhalb des Hauptförderstromes angeordneten Entlüftungsstufe in Seitenkanal- oder Flussigkeitsringpumpenbauart, deren Saugseite über mehrere Kanäle mit verschiedenen Räumen der vollbeaufschlagten Kreiselstufe verbunden ist.

Pumpen solcher Bauart sind bereits seit langem bekannt. Die bekannten Ausführungen haben jedoch entweder den Nachteil, daß ihnen zum Betrieb der Entlüftungsstufe von außen Flüssigkeit zugeführt werden muß oder aber daß der Entlüftungsstufenpumpenteil baulich relativ groß ausgeführt ist, da Seitenkanal- bzw. Flussigkeitsring-Gaspumpen zum Betrieb Hilfsflüssigkeit benötigen. Fördert weiter die Entlüftungsstufe in die Atmosphäre und wird diese Öffnung bei Einsetzen der Flussigkeitsförderung

mit angebautem Flüssigkeitsvorratsraum

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durch beispielsweise ein Schwimmerventil automatisch verschlossen bzw. fördert die Entlüftungsstufe zur Druckseite der Pumpe und wird die Verbindungsleitung bei Einsetzen der Flüssigkeitsförderung durch ein Rückschlagventil abgesperrt, so läuft die Entlüftungsstufe dann mit Flüssigkeit gefüllt gegen geschlossene Druckseite. Die ihr zur Verfügung stehende Betriebsflüssigkeit heizt sich dann in kurzer Zeit auf hohe Temperaturen auf, da kein Austausch von Flüssigkeit oder keine Kühlung stattfindet. Das kann insbesondere bei Förderung von Medien mit tiefliegendem Siedepunkt dazu führen, daß die Temperatur der Betriebsflüssigkeit in der Entlüftungsstufe so nahe an den Siedepunkt herankommt, daß die Entlüftungsstufe praktisch funktionsunfähig wird.

Erfindungsgemäß wird deshalb vorgeschlagen, daß im vollbeaufschlagten Pumpenteil zum mindesten ein Verbindungskanal an einer Stelle mündet, an der während des Entlüftungsvorganges überwiegend Gas bzw. Luft vorhanden ist und die eine direkte oder indirekte Verbindung zur Saugseite der ggf. letzten vollbeaufschlagten Kreiselstufe hat, ein weiterer Verbindungskanal an einer vorzugsweise geodätisch tiefgelegenen Stelle mündet, an der auch während des Entlüftungsvorganges Flüssigkeit vorhanden ist.

Der letztgenannte Verbindungskanal bewirkt, daß der Entlüftungsstufe aus dem vorzugsweise geodätisch tiefgelegenen Teil des vollbeaufschlagten Pumpenteiles Flüssigkeit für den Ansaugbetrieb d.h. für die Gas- bzw. Luftförderung zufließt, der erstgenannte Verbindungskanal dagegen dient dazu, Luft bzw. Gas aus Pumpe und Saugleitung abzuziehen. Es muß bei der Wahl des Verbindungskanales für die Flüssigkeitszufuhr zur Entlüftungsstufe weiter darauf geachtet werden, daß er im vollbeaufschlagten Pumpenteil an einer Stelle mündet, an der auch bei saugseitig hohem Unterdruck Flüssigkeit mit ausreichendem Druck, vorzugsweise nahezu Atmosphärendruck ansteht.

In Fortführung des Erfindungsgedankens ist es weiterhin günstig, die Verbindungskanäle einerseits im Saugraum der Entlüftungsstufe andererseits in der vollbeaufschlagten Kreiselstufe in bei Nor-

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raalbetrieb unterschiedlichen Druck aufweisende Räume münden zu lassen und so zu bemessen, daß sie in diesem Betriebszustand von einem zur Kühlung der Entlüftungsstufe ausreichendem Kühlstrom durchflossen werden. Sowohl durch das dem Saugraum der Entlüftungsstufe an der Steuerscheibe vorbeiströmende kühle Medium wie auch durch den begrenzten Austausch von Flüssigkeit durch den Saugschlitz der Entlüftungsstufe wird für eine ausreichende Kühlung gesorgt, so daß diese Stufe auch während des normalen Flüssigkeitsbetriebes konstant funktionsfähig bleibt und bei gegebenen Lufteinbrüchen auf der Saugseite der Pumpe sofort wieder als Entlüftungsstufe in Funktion treten kann. Zur Unterstützung dieser Wirkung ist es sinnvoll den Kühlstrom in unmittelbarer Nähe der Saugöffnung der Entlüftungsstufe vorbeizuführen.

Günstig für die Zuführung der Betriebsflüssigkeit zur Entlüftungsstufe hat es sich erfindungsgemäß erwiesen, wenn der vorzugsweise geodätisch tiefgelegene Verbindungskanal im vollbeaufschlagten Pumpenteil im Raum seitlich des ggf. letzten vollbeaufschlagten Laufrades angeordnet ist. In diesem Raum befindet sich auch während des Entlüftungsvorganges stets ausreichend Flüssigkeit, um die Entlüftungsstufe mit Betriebsflüssigkeit zu versorgen.

Weiter wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Verbindungskanal zur Gas- bzw. Luftabsaugung im vollbeaufschlagten Pumpenteil im Bereich radial innerhalb des rückseitigen Spaltringes bzw. im Nabenbereich der ggf. letzten vollbeaufschlagten Stufe münden zu lassen. Durch die Ausgleichsbohrungen des vollbeaufschlagten Flügelrades ist auch eine direkte Verbindung zur Saugseite und somit zur einwandfreien Entlüftung der Pumpe gegeben. Gleichzeitig läßt sich durch diese Anordnung des Verbindungskanales die Forderung erfüllen, daß die Verbindungskanäle im vollbeaufschlagten Pumpenteil in Räume unterschiedlichen Druckes münden, um bei normalem Flüssigkeitsförderbetrieb ein Durchströmen des Saugraumes der Entlüftungsstufe mit kühler Flüssigkeit zu gewährleisten»

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Um einmal während des Entlüftungsvorganges die aus dem vollbeaufschlagten Pumpenteil angesaugte Flüssigkeit direkt und schnell in die Flügelradzelle hineinzuführen, zum anderen bei der reinen Flüssigkeitsförderung die durch den Saugraum der Entlüftungsstufe strömende Flüssigkeit möglichst direkt an der saugseitigen Steuerscheibe der Entlüftungsstufe vorbeizuführen, wird erfindungsgemäß weiter vorgeschlagen, die axiale Erstreckung des Saugraumes der Entlüftungsstufe klein zu halten, so daß dieses Maß etwa der halben Breite des Flügelrades der Entlüftungsstufe entspricht.

Anhand der beigefügten Zeichnung sei die Erfindung beispielsweise erläutert.

Das Kreiselpumpengehäuse 1 mit dem Saugstutzen 2 und dem Druckstutzen 3 enthält das vollbeaufschlagte Flügelrad 4. Auf der Welle 5 sitzt weiterhin das Flügelrad 6 der hinter dem vollbeaufschlagten Pumpenteil angeordneten Entlüftungsstufe. Vollbeaufschlagter Pumpenteil und Entlüftungsstufe sind durch das Gehäuseteil 7 voneinander getrennt. Das Flügelrad 6 der Entlüftungsstufe ist umgeben von der saugseitigen Steuerscheibe 8 und der druckseitigen Steuerscheibe 9, die beide gleichzeitig auch einen Teil des Luftstufengehäuses bilden. Das Abschlußgehäuse 10 umfaßt den Druckraum 11 der Entlüftungsstufe. Zwischen Gehäuseteil 7 und saugseitiger Steuerscheibe 8 der Entlüftungsstufe befindet sich deren Saugraum 12. Verbunden ist dieser Saugraum 12 erfindungsgemäß mit einem geodätisch tiefgelegenen Punkt des vollbeaufschlagten Pumpenteiles durch den Verbindungskanal 13, darüberhinaus durch einen weiteren Verbindungskanal 14 mit dem Raum innerhalb des Spaltringes des vollbeaufschlagten Laufrades 4.

Der Verbindungskanal 14 steht über die Ausgleichsbohrungen 15 des vollbeaufschlagten Laufrades 4 direkt in Verbindung mit dem Saugraum 21 der vollbeaufschlagten Stufe. Die geodätisch tiefgelegene Verbindung des Saugraumes 12 der Entlüftungsstufe mündet dabei erfindungsgemäß in den Raum seitlich der Spirale 16 des vollbeaufschlagten Laufrades 4. Zwischen vollbeaufschlagter Kreiselpumpe und Entlüftungsstufe kann weiterhin eine Lagerstelle bzw. Drosselbuchse 17 vorgesehen sein. Die von der Entlüftungsstufe

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abgesaugte Luft bzw. das abgesaugte Gas wird über die Leitung 18 abgeführt und dabei entweder in die Atmosphäre, in den Druckstutzen 3 oder die Druckleitung der Pumpe geleitet. Die Leitung 18 muß, sofern sie in die Atmosphäre mündet, ein Ventil enthalten, daß die Leitung absperrt, sobald der Entlüftungsvorgang beendet ist und die Entlüftungsstufe auch Flüssigkeit fördert. Sie kann darüberhinaus ein Rückschlagventil enthalten, sofern diese Leitung 18 in den Pumpendruckstutzen 3 oder die Pumpendruckleitung mündet und bei reiner Flüssigkeitsförderung die Förderhöhe des vollbeaufschlagten Kreiselrades größer ist als die Förderhöhe der Entlüftungsstufe. Die dargestellte Entlüftungsstufe arbeitet im übrigen nach dem Seitenkanalprinzip. Bei reiner Flüssigkeitsförderung und Absperrung der Druckleitung 18 der Entlüftungsstufe wird dieser normalerweise keine frische Flüssigkeit mehr zugeführt. Durch die öffnung 13 und die Öffnung 14 sowie die Ausgleichsbohrungen 15 wird jedoch erreicht, daß ein ständiger Strom von kalter Flüssigkeit durch den hier erfindungsgemäß schmal gehaltenen Saugraum 12 der Entlüftungsstufe hindurchströmt und in diesem Bereich für eine intensive Kühlung der Luftstufe selbst sorgt. Ein Flüssigkeitsaustausch über den Saugschlitz der Pumpe in der saugseitigen Steuerscheibe 8 zwischen Flüssigkeit im Saugraum 12 und in den Flügelradzellen des Flügelrades 6 ist darüberhinaus gegeben, der ebenfalls zur Kühlung beiträgt. Während des Entlüftungsvorganges fließt der Entlüftungsstufe über die Bohrung 13 die notwendige Betriebsflüssigkeit zu. Auf der Druckseite ist die Pumpenwelle durch die Gleitringdichtung 19 abgedichtet, wobei diese Gleitringdichtung über die Bohrung 20 aus dem Druckraum der Entlüftungsstufe mit Flüssigkeit versorgt wird.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt, sie läßt vielmehr im Rahmen des Erfindungsgedankens verschiedene Modifikationen zu.

21.12.1977

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Claims (1)

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   Patentansprüche

   Γ 1J Selbstansaugende Kreiselpumpe mit mindestens einer vollbeaufschlagten Kreiselstufe mit horizontaler Welle und einer auf derselben Welle außerhalb des Hauptförderstromes angeordneten Entlüftungsstufe in Seitenkanal- oder Flüssigkeitsringpumpenbauart, deren Saugseite über mehrere Kanäle mit verschiedenen Räumen der vollbeaufschlagten Kreiselstufe verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß im vollbeaufschlagten Pumpenteil zum mindesten ein Verbindungskanal an einer Stelle mündet, an der während des Entlüftungsvorganges überwiegend Gas bzw. Luft vorhanden ist und die eine direkte oder indirekte Verbindung zur Saugseite der ggf. letzten vollbeaufschlagten Kreiselstufe hat, ein weiterer Verbindungskanal an einer vorzugsweise geodätisch tiefgelegenen Stelle mündet, an der auch während des Entlüftungsvorganges Flüssigkeit vorhanden ist.

   2. Selbstansaugende Kreiselpumpe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungskanäle einerseits im Saugraum der Entlüftungsstufe , andererseits in der vollbeaufschlagten Kreiselstufe in bei Normalbetrieb unterschiedlichen Druck aufweisende Räume münden und so bemessen sind, daß sie in diesem Betriebszustand von einem zur Kühlung der Entlüftungsstufe ausreichendem Kühlstrom durchflossen werden.

   3. Selbßtansaugende Kreiselpumpe nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlstrom in unmittelbarer Nähe der Saugöffnung der Entlüftungsstufe vorbeigeführt ist.

   4. Selbstansaugende Kreiselpumpe nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß der geodätisch vorzugsweise tiefgelegene Verbindungsstand vom Saugraum der Entlüftungsstufe zum vollbeaufschlagten Pumpenteil im Raum seitlich des ggf. letzten vollbeaufschlagten Laufrades angeordnet ist.

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   5. Selbstansaugende Kreiselpumpe nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal zur Luft- bzw. Gasabsaugung der Entlüftungsstufe und dem vollbeaufschlagten Pumpenteil im Bereich radial innerhalb des rückseitigen Spaltringes bzw. im Nabenbereich der letzten vollbeaufschlagten Stufe mündet»

   6. Selbstansaugende Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß der Saugraum der Entlüftungsstufe in seiner axialen Erstreckung klein gehalten wird und diese etwa die halbe Breite des Flügelrades der Entlüftungsstufe beträgt.

   21.12.1977

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