CN101566161A - 直列式设计的多级离心泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种直列式设计的多级离心泵，该离心泵包括具有呈抽吸连接器和压力连接器形式的连接器(2，3)的连接壳(1)，和泵体(4)。该泵体(4)由套管(6)间隔地包围，从而形成导流环形空间(5)。所述泵体(4)和套管(6)被紧固住，以在连接壳(1)和头部件(7)之间传递力，所述头部件(7)设有用于电动泵轴(8)的引入部，且所述连接件(1)设有将抽吸区域和压力区域分开的分隔壁(9)，在环形空间(5)和连接器(3)之间的转变区域中安置有流动转向引导件(10)。

Description

直列式设计的多级离心泵
技术领域
本发明涉及一种直列式设计的多级离心泵，该离心泵包括具有呈抽吸连接器和压力连接器形式的连接器的连接壳，和泵体，该泵体由套管间隔地包围，从而形成导流环形空间，所述泵体和套管被紧固住，以在连接壳和头部件之间传递力，所述头部件设有用于电动泵轴的引入部，且所述连接件设有将抽吸区域和压力区域分开的分隔壁。
背景技术
这种类型的离心泵已知于DE 3629123A1中。配备有多个泵级的泵***于其连接件上，安置在所述泵体中的转子由安置在头部件上方的马达通过轴驱动。输送介质沿头部件的方向流过泵体，以便从中转向，并在离开泵体后，沿径向流到外部进入到环形间隙中。穿孔的支承环将泵体居中设置在头部件中。以间隔的方式包围泵体的套管形成所述环形间隙。在所述环形间隙中，输送介质流回到连接件，在连接件中转向，并通过第二连接件离开连接体。
这种类型的连接件构造为铸造结构或多部件焊接结构，并具有分隔壁，借助于该分隔壁实现了抽吸区域和压力区域的分开。头部件同样已知为铸造结构或多部件焊接结构。为了将离心泵保持在一起，通常需要紧固于连接件和头部件中、并将泵体和套管夹持在其间的多个拉杆。
发明内容
本发明基于提高这种类型的离心泵的效率这一目的。该问题的第一个解决方案提供安置在环形空间和连接器之间的转变区域中的流动转向引导件。
该引导件引起从环形通道到连接器中的定向流动转向。在连接件中，该解决方案提高了在该复杂转向和融合区域中总的导流。这是因为在连接件中，均匀的环形通道流在非常狭窄的空间条件下转向，并融合在连接器的横截面中，通常为出口或压力连接器，以形成全表面区域流动横截面。借助于引导件，环形空间流的部分流，优选地为最靠近连接器的部分流，于此以有利于流动条件的方式沿出口的方向转向。因此避免了涡流，并显著提高了这种类型的离心泵的总体效率。
本发明的改进提供了安置在环形空间和压力连接器之间的引导件，该引导件构造成分隔壁的构成部分，或者该引导件通过一个或多个肋状件连接于分隔壁和/或连接件的壁面，或者该引导件安置成作为连接件、泵体和/或套管之间的***件，和/或连接于其上。因此，能够根据分别使用的连接件的制造类型来选择用于引导件的适当的紧固方案。
本发明的其它改进提供了空间弯曲的、并在到通流平面的投影上具有梯形或三角形轮廓的引导件，或者该引导件呈碟片形设计，或者该引导件利用其自由端伸出，直到或伸入到连接器横截面中，或者该引导件通过一端紧固在分隔壁和环形空间的内壁面之间的转变区域中。这些实施例有效地促进了这种类型的引导件的制造和形成。
根据本发明的进一步改进，碟片形引导件在环形空间的内壁面的区域中具有宽度，该宽度等于或小于连接器的标称宽度的0.75倍。引导件的连接宽度优选地等于或小于连接器的标称宽度的0.5倍。试验表明，这样能够获得非常有利的流动转向。另外，还为流动转向设置了在引导件的流动转向表面和环形空间和/或连接器的相对壁面之间形成转向至少75度的流动通道。环形空间流的部分流近似切向地流出这种类型的流动通道，进入连接器横截面和/或连接到该连接器横截面的管中。借助于引导件，以最简单的方式防止了相对于连接器垂直引导的环形空间流对融合在连接壳中、并被转向和引导离开的环形空间流的负面影响。
所述问题的第二解决方案提供具有导流表面的导流环形件，该导流表面具有凸形设计，以桥接位于泵体的出流开口和环形间隙的入口横截面处的内径之间的空间。这样成功地在流动内防止了现有技术中由从泵体到环形间隙中的流动转变所产生的涡流。传递力并设有通流开口的阻挡物引起不必要的节流效应和涡流。相反，通过环形件的导流表面的凸形构造，能够实现不中断的流动传递。
为此，一个改进提供了在导流头部件表面和环形件之间形成的环形喷嘴。结果，能够实现流动的附加影响，该流动从泵体的末级离开，并以小损失流到环形间隙的入口横截面中。为此，与环形件相对的导流表面在头部件中具有凹形设计。
根据进一步的改进，环形件通过一个或多个引导件连接于头部件。引导件在泵轴的方向上延伸，并在将要转向的流动的方向上延伸。因此，它们仅以最小的阻力来抵挡流动。在位于流动内的旋转方向的作用下，以及在离心泵的相应设计构思的作用下，引导件的对应形状使得流动的进一步影响以及因此效率的提高成为可能。头部件能够构造成单个部件或多个部件，并能够利用多种材料来制造。这取决于所选的制造工艺。
在附图中示出了本发明的一个示例性实施例，将在下文更详细地描述该实施例。在附图中：
附图说明
图1在局部剖视图中示出了离心泵；并且
图2示出了连接件的平面图；并且
图3示出了穿过头部件的剖视图。
具体实施方式
图1示出了直列式设计的离心泵的局部剖视图，该离心泵的连接壳1设有呈抽吸连接器和压力连接器形式的连接器2、3。箭头示出了连接壳1内的流动方向。连接器2、3限定离心泵的主要通流方向，且泵体4相对于连接器垂直安置，泵体4由套管6间隔地包围，从而形成导流环形空间5。紧固在泵体4上方的头部件7用来容纳驱动马达。泵轴8被引导穿过头部件7，借助于泵轴8，在多级构造的泵体4内驱动各个转子。分隔壁9位于连接件1内，借助于分隔壁9将连接件1分开为抽气区域和压力区域。
引导件10集成到连接件1中，这里将该引导件10构造为铸件并构造成分隔壁9的构成部分。在连接件为多部件构造的情况下，例如在使用成形部件的分段式设计中，引导件还可集成到另一部件中，或作为单独的部件连接于该部件。
由泵部件4输送的液体流在头部件7中转向，并通过由套管6形成的环形间隙5流回到连接件1。由于环形间隙中的流动方向与泵的入流和出流方向垂直，因此在连接件1中沿着分隔壁9在连接器3的方向上发生流动转向。这里，通过引导件10，流动以对流动有利、并使流出与连接器3邻接的环形空间区域5.1之外的损失少的方式发生转向，并被引导到连接器3的出口横截面。因此，引导件10防止环形空间区域5.1中出现完全或部分横向的流动。相反，环形间隙区域5.1被保护而不受连接壳1中流动的影响，结果带来了离心泵内效率的大幅提升。
图2在半剖视图中示出了连接件1的平面图。图2的上半部示出泵部件4的连接平面的视图。在图2的上半部图示中，能够看到引导件10位于连接器3的区域中，借助于引导件10，实现了从环形空间5到连接器3、从垂直向下的方向流出并流入到水平方向的流动转向。在该半剖视图中，引导件10在平面图中位于环形间隙区域5.1中的上半部中示出为可见的边缘，并继续以虚线进入到连接器3中。从以箭头标明的通流方向上的投影中能够看到，在该示例性实施例中，引导件10呈碟片形设计。在呈多部件形式的连接壳的一个实施例中，例如在金属板部件构造中，能够借助于肋状件将引导件10紧固到分隔壁9和/或连接件3的流动转向壁面11(参见图1)。图2的下半部对应于穿过连接器2、3的中心线的剖视图。分隔壁9以流体密封的方式连接于连接器2，并将流入连接件1中的流体转向到与所述中心线垂直的泵部件4中。
图3是来自图1的详图，其在剖视图中示出了泵部件4的最终泵级和由套管6形成的环形间隙5。泵体4的端部由导流环形件12覆盖，该导流环形件12桥接在泵体4的出流开口13和环形间隙的入口横截面14的区域中的内径之间。箭头示出了头部件7内的通流方向。导流头部件表面15与环形件12一起形成一类用于将要转向的流动的环形喷嘴。因此实现了具有非常少损失的流动转向。环形件12通过一个或多个引导件16连接于头部件7。借助于构造为一种类型的肋或构造为流动翅片的引导件16，能够实现对于将要转向的流动的附加影响。

Claims (18)

1.一种直列式设计的多级离心泵，所述离心泵包括连接壳(1)，所述连接壳(1)具有呈抽吸连接器和压力连接器形式的连接器(2，3)；和泵体(4)，所述泵体(4)由套管(6)间隔地包围，从而形成导流环形空间(5)，所述泵体(4)和所述套管(6)被紧固住，以在所述连接壳(1)和头部件(7)之间传递力，所述头部件(7)设有用于电动泵轴(8)的引入部，且所述连接件(1)设有将所述抽吸区域和所述压力区域分开的分隔壁(9)，所述离心泵的特征在于，在所述环形空间(5)和所述连接器(3)之间的转变区域中安置有流动转向引导件(10)。
2.如权利要求1所述的离心泵，其特征在于，所述引导件(10)安置在所述环形空间(5)和所述压力连接器之间。
3.如权利要求1或2所述的离心泵，其特征在于，所述引导件(10)构造成所述分隔壁(9)的构成部分。
4.如权利要求1或2所述的离心泵，其特征在于，所述引导件(10)通过一个或多个肋状件连接于所述分隔壁(9)和/或连接于所述连接件(1)的壁面(11)。
5.如权利要求1至4中的一项所述的离心泵，其特征在于，所述引导件(10)布置成所述连接件(1)、所述泵体(4)和/或所述套管(6)之间的***件，和/或连接于其上。
6.如权利要求1至5中的一项所述的离心泵，其特征在于，所述引导件(10)是空间弯曲的，并在到通流平面的投影上具有梯形或三角形轮廓。
7.如权利要求1至5中的一项所述的离心泵，其特征在于，所述引导件(10)呈碟片形设计。
8.如权利要求7所述的离心泵，其特征在于，所述引导件(10)利用其自由端伸出，到达或伸入到所述连接器的横截面中。
9.如权利要求7或8所述的离心泵，其特征在于，所述引导件(10)通过一端紧固在所述分隔壁(9)和所述环形空间的内壁面之间的转变区域中。
10.如权利要求1至9中的一项所述的离心泵，其特征在于，所述碟片形引导件(10)在所述环形空间的内壁面的区域中具有宽度，所述宽度等于或小于所述连接器(3)的标称宽度的0.75倍。
11.如权利要求1至10中的一项所述的离心泵，其特征在于，所述引导件(10)的连接宽度优选地等于或小于所述连接器(3)的标称宽度的0.5倍。
12.如权利要求1至11中的一项所述的离心泵，其特征在于，在所述引导件(10)的流动转向表面和所述环形空间(5)和/或连接器(3)的相对壁面之间形成转向至少75度的流动通道。
13.如权利要求12所述的离心泵，其特征在于，所述环形空间流的部分流近似切向地流出所述流动通道，进入到所述连接器横截面或连接到所述连接器横截面的管中
14.如权利要求1至13中的一项所述的离心泵，其特征在于，所述引导件(10)的流动转向表面形成在相对于彼此垂直、并且为凹的/平的、或凹的/凸的、和/或凹的/凹的两个平面中。
15.一种直列式设计的多级离心泵，该离心泵包括连接壳(1)，所述连接壳(1)具有成抽吸连接器和压力连接器形式的连接器(2，3)；和泵体(4)，所述泵体(4)由套管(6)间隔地包围，从而形成导流环形空间(5)，所述泵体(4)和所述套管(6)被紧固住，以在所述连接壳(1)和头部件(7)之间传递力，所述头部件(7)设有用于电动泵轴(8)的引入部，且所述连接件(1)设有将抽吸区域和压力区域分开的分隔壁(9)，所述离心泵的特征在于，具有凸形设计的导流表面的导流环形件(12)桥接位于所述泵体(4)的出流开口(13)和所述环形间隙的入口横截面(14)处的内径(Di)之间的空间。
16.如权利要求15所述的离心泵，其特征在于，在所述导流头部件表面(15)和所述环形件(12)之间形成有环形喷嘴。
17.如权利要求15或16所述的离心泵，其特征在于，所述环形件(12)通过一个或多个引导件(16)连接于所述头部件(7)。
18.如权利要求1至17中的一项或多项所述的离心泵，其特征在于，所述头部件(7)构造为单个部件或多个部件。
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