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Schleuderpumpe.
Die Erfindung bezweckt, eine für Bohrlochbetrieb geeignete Schleuderpumpe zu schaffen, die bei kleinem Aussendurchmesser guten Wirkungsgrad zeigt. Es sind bereits Schleuderpumpen bekannt, bei denen der grösste Laufradaustrittsdurchmesser kleiner ist, als der grösste Durchmesser des von den Laufradwänden begrenzten Hohlraumes und grösser als der grösste Laufradeintrittsdurchmesser. Bei diesen Pumpen blieben aber der Wirkungsgrad und die in einer Stufe erzeugte Druckhöhe immer geringer als die entsprechenden Grössen von Kreiselpumpen gewöhnlicher Ausführung. Die Laufräder der bekannten Ausführungen stellen eine Reihe von geschlossenen Kammern mit radial gerichteten Schaufeln und einer Anzahl gegen die Welle gerichteter Ausflussöffnungen dar. Diese Kammern weisen zwei wesentliche Mängel auf.
Sie sind ohne Rücksicht auf verlustfreie Strömung der Flüssigkeit gebaut, weshalb der erzeugte Druck durch kraftverzehrende Wirbel und Stösse stark herabgemindert wird. Weiters weisen diese Kammern weite Räume auf, in denen sich die schwereren Fremdstoffe sowoh] infolge der dort geringeren Strömungsgeschwindigkeit als auch infolge der Fliehkraftwirkung sammeln, was mit der Zeit zu Verstopfungen führen muss.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile und besteht im wesentlichen darin, dass die Laufräder gebogene Schaufeln aufweisen, die keine Kammern, sondern der wirklichen Strömung der Flüssigkeit angepasste glatte Kanäle bilden, derart dass die Fürderflüssigkeit stosslos und mit fast gleichbleibender Relativgeschwindigkeit vom Eintritt bis zum Austritt durch die Pumpe strömt. Hiedurch wird ein Absetzen der mit der Flüssigkeit mitgeführten schwereren Stone und in weiterer Folge ein Verstopfen der Kanäle dauernd vermieden.
Die Abhängigkeit zwischen Förderhöhe und Fördermenge ist eine Funktion der Schaufelform in den beiden Teilen des Laufrades. Erfindungsgemäss erhält nun das Laufrad mit Bezug auf die Drehrichtung auf der Saugseite nach rückwärts gekrümmte und auf der Druckseite nach vorwärts gekrümmte Schaufeln. Die Umwandlung der kinetischen Energie des Wassers in Druckenergie, erfolgt in der Leitvorrichtung, weshalb ein solcher hinter jedem Laufrad angeordnet ist. Das Wasser tritt in die Leitvorrichtung mit geringerer Geschwindigkeit ein als bei Kreiselpumpen üblicher Bauart, was eine Verringerung der Druck-und Wasserverlust'' und damit eine Verbesserung des Wirkungsgrades mit sich bringt.
In der Zeichnung stellen die Fig. 1 und 2 eine einstufige Niederdruckpumpe mit Spiral- gehäuse als Leitvorrichtung, die Fig. 3 und 4 eine mehrstufige Hochdruckpumpe dar. Fig. 1 stellt einen Längsschnitt sowie die Ansicht mit teilweise entferntem Gehäuse einer einstufigen Kreiselpumpe dar, Fig. 2 zeigt einen schematischen Schnitt dieser Pumpe längs der Linie A-B der Fig. 2, Fig. 3 Längsschnitt und Ansicht einer mehrstufigen Pumpe und Fig. 4 einen schematischen Schnitt dieser Pumpe nach der Linie J-ss der Fig. 3.
Bei der Niederdruckpumpe in Fig. 1 und 2 sitzt auf der Welle 15 das Laufrad 1, das aus einem Saugteil 9 und einem Druckteil 3 besteht, die durch den Zwischenboden 4 voneinander getrennt sind. Die mit Bezug auf die Drehrichtung nach rückwärts gekrümmten Schaufeln 9 des Ansaugteiles 2 ergeben dem stumpfen Eintrittswinkel entsprechend einen stossfreien Eintritt der Förderflüssigkeit bei normaler Belastung und gehen allmählich in die mit Bezug auf die Drehrichtung nach vorwärts gekrümmten Schaufeln 8 des Druckteils 8 über, derart, dass beide Schaufelgruppen eine Anzahl gleichartiger Kanäle bilden.
Die Krümmung
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der Laufräd. erschaufeln und damit die Querschnitte der einzelnen Kanäle sind so bestimmt, dass die durchströmende Flüssigkeit in den einzelnen Querschnitten die erforderliche Relativgeschwindigkeit haben.
Der innere Durchmesser cl1 des Eintrittquerschmttes 6 des Laufrades ist stets kleiner als der Durchmesser d2 des Austrittquerschnittes 7 am Druckteil dieses Rades. Beide Durchmesser cl1 und d sind stets kleiner als der grösste Aussendurchmesser des Laufrades selbst.
Dreht sich nun das Laufrad im Pfeilsinn der Fig. 2, so strömt die Flüssigkeit im Sinne der Pfeile, die in Fig. 1 angebracht sind, zuerst von innen nach aussen und sodann vom Aussenteil des Laufrades zurück zur Welle, worauf sie mit geringer Geschwindigkeit in die Leitvorrichtung eintritt, die hier als Spirale 12 ausgebildet ist.
Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten mehrstufigen Hochdruckpumpe sind alle Teile ähnlich ausgebildet, wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführung. Nur insofern ist eine Abänderung vorhanden, als die Leitvorrichtungen hier als geschaufelte Leiträder ausgebildet sind. Die einzelnen Leiträder liegen vom Laufradaustrittsquerschnitt 7 nach innen zur Welle zu ; sie nehmen die aus dem Laufrad austretende Flüssigkeit auf und leiten sie zum Saugteil des nächstfolgenden Laufrades.