DE102008062584A1 - Reducible discharge opening - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe ein- oder mehrstufiger Bauart, mit im Pumpengehäuse angeordneten, angetriebenem Laufrad (1) oder Laufrädern und einer Wellenabdichtung. Das Laufrad ist an mindestens einer Deckscheibe (3) mit ein oder mehreren einstellbaren Entlastungsöffnungen (4) versehen. In einer oder mehreren Entlastungsöffnungen (4) ist oder sind ein oder mehrere hülsenförmige Einsätze (12, 13) angeordnet (Fig. 1).The invention relates to a centrifugal pump of single or multi-stage design, arranged in the pump housing, driven impeller (1) or impellers and a shaft seal. The impeller is provided on at least one cover plate (3) with one or more adjustable discharge openings (4). In one or more relief openings (4) is or are one or more sleeve-shaped inserts (12, 13) arranged (Fig. 1).
Description
Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe ein- oder mehrstufige Bauart mit im Pumpengehäuse angeordneten, angetriebenem Laufrad oder Laufrädern, einer Wellenabdichtung und wobei an mindestens einer Deckscheibe von mindestens einem Laufrad ein oder mehreren einstellbaren Entlastungsöffnungen angeordnet sind.The The invention relates to a centrifugal pump one-stage or multi-stage design with arranged in the pump housing, driven impeller or impellers, a shaft seal and being at least a cover plate of at least one impeller one or more adjustable discharge openings are arranged.
Bei
Kreiselpumpen wird die Resultierende der auf ein Pumpenlaufrad einwirkenden
Axialkräfte als der Axialschub bezeichnet. Deren genaue
Ermittlung ist in dem
Schwierigkeiten
bereitet die Berechnung von dem Durchlassquerschnitt solcher Entlastungsöffnungen,
dessen Größe eine hinreichend vollständige Entlastung
des Laufrades gewährleistet. Um solche Ungenauigkeiten
zu kompensieren ist durch die
Bei Kreiselpumpen, unabhängig davon, ob es sich um einstufige oder mehrstufige Bauarten handelt, sind einem Laufrad oder mehreren Laufrädern, in den meisten Fällen eine Wellenabdichtung und ein Lagerträger nachgeordnet. Zum Schutz der Lager werden die Entlastungsöffnungen für den Axialschub üblicherweise so groß ausgewählt, dass ein verbleibender Rest-Axialschub von den Wellenlagern problemlos aufnehmbar ist. Dessen Größenordnung liegt unterhalb einer zulässigen axialen Lagerbelastung der Lager.at Centrifugal pumps, regardless of whether they are single-stage or multi-stage types are one impeller or more Impellers, in most cases a shaft seal and a bearing carrier downstream. To protect the bearings the discharge openings for the axial thrust usually selected so large that a residual residual axial thrust is easily received by the shaft bearings. Its magnitude is below a permissible axial bearing load of the bearings.
Für Kreiselpumpen mit dem Laufrad oder den Laufrädern nachgeordneten Wellenabdichtungen wird für eine definierte Druckbelastung in einem Dichtungsraum eine zuverlässige und funktionssichere Lösung gesucht. Insbesondere für die so genannten nicht entlasteten Wellendichtungen, wobei es sich auch um Gleitringdichtungen handelt, deren mit der Welle rotierender Gleitring auf eine Belastung durch einen definierten Flüssigkeitsdruck angewiesen ist. Andernfalls besteht die Gefahr, beispielsweise durch betriebsbedingte Druckschwankungen, das in Folge eines zu geringen Druck im Dichtungsraum eine Dichtung öffnet und somit durch externen Lufteintrag und daraus resultierenden Trockenlauf an der GLRD diese zerstört wird.For Centrifugal pumps downstream with the impeller or impellers Shaft seals will work for a defined pressure load in a sealing room a reliable and reliable Solution wanted. Especially for the so-called not relieved shaft seals, which are also mechanical seals acts, whose rotating with the shaft seal on a load relies on a defined fluid pressure. Otherwise there is a risk, for example due to operational pressure fluctuations, that opens a seal as a result of too low pressure in the seal chamber and thus by external air intake and resulting dry run at the GLRD this is destroyed.
Die Lösung des Problems sieht vor, dass in einer oder mehreren Entlastungsöffnungen ein oder mehrere hülsenförmige Einsätze angeordnet ist oder sind. Die in den normalen Axialschubausgleichsöffnungen des Laufrades angeordneten hülsenförmigen und durchströmbaren Einsätze besitzen eine kleinere Querschnittsfläche der Durchströmflä che. Damit erfolgt eine genaue Drosselung einer Rückströmung vom Laufradseitenraum zurück in den Saugbereich des Laufrades. In Abhängigkeit von der Größe der gewünschten Drosselung, welche durch die Querschnittsminderung in den Einsätzen entsteht, ergibt sich im Radseitenraum ein Druckanstieg, woraus wiederum eine definierte Anpressung einer Wellendichtung resultiert. So wird Letztere, beispielsweise der Gleitring einer belasteten Gleitringdichtung, auch bei schwankenden Betriebszuständen immer mit einem ausreichend hohen Druck sicher und dichtend an den Gegenring gepresst.The Solving the problem provides that in one or more Relief openings one or more sleeve-shaped Inserts is or are arranged. The in the normal Axialschubausgleichsöffnungen the impeller arranged sleeve-shaped and flow-through inserts have a smaller cross-sectional area of the flow area. Thus, a precise throttling of a return flow from Impeller side space back into the suction area of the impeller. Depending on the size of the desired Throttling, which is due to the cross-sectional reduction in the inserts arises, results in the Radseitenraum a pressure increase, which in turn a defined contact pressure of a shaft seal results. So will The latter, for example the sliding ring of a loaded mechanical seal, even with fluctuating operating conditions always with one sufficiently high pressure pressed securely and sealingly against the mating ring.
Ausgestaltungen sehen vor, dass der Einsatz als eine Klemmhülse ausgebildet und elastisch verformbar in einer Entlastungsöffnung gehalten ist. Für Kreiselpumpen mit darin angeordneten Blech- und/oder Kunststofflaufrädern haben sich Einsätze als vorteilhaft erwiesen, die mit einem radial vorstehenden Bund ausgestattet sind. Diese hülsenförmigen Einsätze werden nach Art von Hohlnieten bei Bedarf in standardisierte Entlastungsöffnungen eingesetzt und darin durch plastische Verformung oder reibschlüssig gehalten.refinements provide that the insert is designed as a clamping sleeve and elastically deformable held in a discharge opening is. For centrifugal pumps with therein arranged sheet metal and / or Plastic impellers have become beneficial to inserts proved, which are equipped with a radially projecting collar. These sleeve-shaped inserts are if required, in the form of hollow rivets in standardized relief openings used and therein by plastic deformation or friction held.
Mit diesen Lösungen wird bei Betriebszuständen von Kreiselpumpen, bei denen ein auf die Wellenabdichtung einwirkender Pumpendruck in der Größenordnung des Atmosphärendruckes oder sogar darunter liegt, zuverlässig und in einfachster Weise die nachteilige Folge einer sich öffnenden Wellendichtung und damit Undichtigkeiten verhindert.With These solutions are used in operating conditions of Centrifugal pumps in which one acting on the shaft seal Pump pressure in the order of the atmospheric pressure or even lower, reliable and simplest Make the adverse consequence of an opening shaft seal and thus prevents leaks.
Auch bei Kreiselpumpen zur Förderung heißer Fluide, beispielsweise von Wärmeträgerölen und dergleichen, hat sich diese Lösung vorteilhaft bewährt. Hierbei ist dem Pumpengehäuse mit dem darin angeordneten Pumpenlaufrad eine Art von Wärmesperre nachgeordnet. Diese sieht eine längere Welle vor, die innerhalb eines längeren und dünnwandigen Wellengehäuses geführt und in einem beabstandeten Lagerträger mit und zwischen den Lagern angeordneten Gleitringdichtung gehalten ist. Mit dieser Form wird der Wärmeübergang zwischen Pumpengehäuse und Lagerträger reduziert. Durch die zusätzlich in den Entlastungsöffnungen gehaltenen drosselnden Einsätze entsteht hinter dem Laufrad ein höherer Druck. Dieser höhere Druck stellt sich entlang der Welle auch im Dichtungsraum des Lagerträgers ein und bedingt dort immer eine definierte Belastung der Wellenabdichtung. Mehrere Einsätze mit unterschiedlichen Durchmessern können auch ineinander gesteckt angeordnet sein. Mit dieser Maßnahme kann gezielt eine – auch nachträgliche – Anpassung eines Axialschubes oder seines Ausgleiches erreicht werden. Beispielsweise wenn sich für eine Kreiselpumpe die Anlagen-, Betriebsbedingungen- oder Einsatzbedingungen ändern.Also in centrifugal pumps for the promotion of hot fluids, such as heat transfer oils and Like, this solution has proven advantageous. Here, the pump housing with the pump impeller arranged therein is followed by a kind of thermal barrier. This provides a longer shaft, which is guided within a longer and thin-walled shaft housing and held in a spaced bearing support with and between the bearings arranged mechanical seal. With this form, the heat transfer between the pump housing and bearing carrier is reduced. By additionally held in the relief openings throttling inserts behind the impeller creates a higher pressure. This higher pressure also occurs along the shaft in the sealing space of the bearing carrier and always requires a defined load on the shaft seal there. Several inserts with different diameters can also be arranged inserted one inside the other. With this measure, a targeted adaptation of an axial thrust or its compensation can be achieved. For example, if the system, operating conditions or operating conditions change for a centrifugal pump.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen dieembodiments The invention are illustrated in the drawings and are in Described in more detail below. It show the
Die
Ein
vom Laufrad
Ein
Laufrad
In
der
Ein
solcher drosselnder Einsatz kann bei einer Endmontage der Pumpe
in einem Herstellerwerk angebracht werden, wenn die genauen Einsatzbedingungen
für ein zu förderndes Fluid der Pumpe bekannt
sind. Ebenso kann an einem späteren Einbauort der Pumpe
eine Axialschubanpassung durch nachträglich Montage oder
auch Demontage von ein oder mehreren Einsätzen
Die
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- - SU 523994 A [0003] - SU 523994 A [0003]
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