Brennstofförderpumpe für Brennkraftm.aschinen Die Erfindung bezieht
sich auf eine aus mehreren Pumpen zu einerEinheit zusammengebauteBrennstoffförderpumpe
für Brennkraftmaschinen, insbesondere Flugmotoren, bei welcher in einer ersten Pumpe
die Gas- oder Dampfblasen des Brennstoffes ausgeschieden werden, welche in einer
zweiten Pumpe durch Verdichten verflüssigt werden, um mit dem von der ersten Pumpe
geförderten Brennstoff wieder vereint zu werden. Bei einer bekannten Förderpumpe
dieser Art, die aus einer Zentrifugalpumpe für die Förderung der Flüssigkeit und
einem Flüssigkeitsring-Verdichter für die Verflüssigung und Weiterleitung der abgeschiedenen
Gase und Dämpfe besteht, ist es erforderlich, dem Flüssigkeitsring-Verdichter zur
Erzielung des für die Verflüssigung der Gase und Dämpfe erforderlichen Druckes einen
im Verhältnis zum Durchmesser der Zentrifugalpumpe großen Rotordurchmesser zu geben,
da sich nur auf diese Weise die zur Druckerhöhung notwendige hohe Umfangsgeschwindigkeit
erreichen läßt. Dies ist aber mit einer unzweckmäßigen Kompressionsarbeit des Flüssigkeitsring-Verdichters
verbunden. Aus diesem Grunde ist es für notwendig erachtet worden, an der Zentrifugalpumpe
ein Drosselventil vorzusehen, um den Auslaßdruck auf einen Druck herabzusetzen,
der auf einen erträglichen Verdichtungsgrad des Flüssigkeitsring-Verdichters abgestimmt
ist.Fuel feed pump for internal combustion engines The invention relates
relies on a fuel feed pump assembled from several pumps to form a unit
for internal combustion engines, in particular aircraft engines, in which in a first pump
the gas or vapor bubbles of the fuel are excreted, which in a
second pump to be liquefied by compressing to match that of the first pump
extracted fuel to be reunited. In a known feed pump
of this type, consisting of a centrifugal pump for the pumping of the liquid and
a liquid ring compressor for the liquefaction and forwarding of the separated
Gases and vapors, it is necessary to use the liquid ring compressor
Achieving the pressure required to liquefy the gases and vapors
to give a large rotor diameter in relation to the diameter of the centrifugal pump,
since this is the only way to achieve the high circumferential speed necessary to increase the pressure
can achieve. However, this is an inexpedient compression work of the liquid ring compressor
tied together. For this reason it has been deemed necessary on the centrifugal pump
to provide a throttle valve to reduce the outlet pressure to a pressure
which is tailored to a tolerable degree of compression of the liquid ring compressor
is.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine im Vergleich zu der bekannten Brennstofförderpumpe
leistungsfähigere und dabei gleichzeitig baulich gedrungenere Pumpeneinheit zu schaffen.The object of the invention is to provide a compared to the known fuel feed pump
to create more powerful and at the same time structurally compact pump unit.
Die Erfindung besteht darin, daß die genannte Einheit noch eine dritte
Pumpe besitzt, welche den verflüssigten Brennstoff aus der zweiten Pumpe aufnimmt
und unter erhöhtem Druck dem Auslaß der ersten Pumpe zuführt. Eine Pumpe mit diesen
Merkmalen ermöglicht die Erreichung des erforderlichen Verdichtungsgrades des Flüssigkeitsring-Verdichters
somit auf wesentlich günstigere Weise mit Hilfe einer weiteren Pumpe, vorzugsweise
einer Zentrifugalpumpe, die die vom Flüssigkeitsring-Verdichter austretende Flüssigkeit
auf den Auslaßdruck der ersten Zentrifugalpumpe bringt.The invention consists in the fact that said unit is still a third
Has a pump that receives the liquefied fuel from the second pump
and supplies it to the outlet of the first pump under increased pressure. A pump with these
Features enables the required degree of compression of the liquid ring compressor to be achieved
thus in a much cheaper way with the help of a further pump, preferably
a centrifugal pump that carries the liquid discharged from the liquid ring compressor
brings to the outlet pressure of the first centrifugal pump.
Ein Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung besteht darin, daß die Pumpeneinheit
außerdem eine vierte Pumpe umfaßt, welche in an sich bekannter Weise diejenigen
Gas- oder Dampfblasen des Brennstoffes über eine ?Nebenleitung ansaugt, die sich
an Sammelstellen der zur Pumpeneinheit führenden Hauptbrennstoffleitung anhäufen,
und daß diese vierte Pumpe die von ihr angesaugten Gas- oder Dampfblasen ebenfalls
verdichtet, verflüssigt und der dritten Pumpe zuführt.A feature of the invention is that the pump unit
also includes a fourth pump, which those in a known manner
Gas or vapor bubbles in the fuel are drawn in via a secondary line that is
pile up at collection points on the main fuel line leading to the pump unit,
and that this fourth pump also has the gas or vapor bubbles sucked in by it
compressed, liquefied and fed to the third pump.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt, und
zwar zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Pumpe gemäß der Erfindung entsprechend
der Linie I-1 der Fig. 3, Fig.2einenLängsschnitt entsprechend derLinieII-II der
Fig.3. Fig.3 einen vertikalen Schnitt entsprechend der Linie III-III der Fig. 1,
Fig.4 einen vertikalen Schnitt entsprechend der Linie IV-IV der Fig.1 und Fig.5
einen vertikalen Schnitt entsprechend der Linie V-V der Fig. 1.In the drawing, the invention is shown, for example, and
1 shows a longitudinal section through the pump according to the invention
the line I-1 of Fig. 3, Fig. 2 is a longitudinal section corresponding to the line II-II of
Fig. 3. 3 shows a vertical section along the line III-III of FIG. 1,
4 shows a vertical section along the line IV-IV of FIG. 1 and FIG
a vertical section according to the line V-V of FIG.
Die in den Figuren dargestellte, insbesondere zur Verwendung in Flugzeugen
bestimmte Brennstoffförderpumpe 7 einer Brennkraftmaschine ist über ihren Haupteinlaß
16 mit einer nicht dargestellten, zum Brennstofftank führenden Ansaugleitung verbunden.
Ihre Rotorwelle 15 wird bei 42 angetrieben. Die in dieser Ansaugleitung vorhandenen
Stellen, an denen sieh leicht Brennstoffdämpfe oder -gase sammeln, stehen über eine
Nebenleitung 6 (siehe Fig. 3 und 4) mit einem Nebeneinlaß 31 der Brennstofförderpumpe
in Verbindung. Das in die Pumpe am Haupteinlaß 16 eintretende Flüssigkeit-Dampf-Gemisch
wird von Flügeln 17 eines Pumpenrotors 15 erfaßt. Diese in Fig. 5 im Querschnitt
dargestellten Flügel 17 üben eine Zentrifugalwirkungauf das Gemisch aus,
so daß eineTrennung vonFlüssig keit und Gasen bzw. Dämpfen stattfindet. Die abgeschiedene
Flüssigkeit wird durch einen Spiralgehäusekanal 1$ zum Auslaß 19 der Pumpe befördert.
In der Nähe des Zutritts zu den Flügeln 17 befindet sich in der
Wandung
des Pumpengehäuses 40 eine Ausdrehung 20 (Fig. 1). Von hier aus werden die abgeschiedenen
Gase bzw. Dämpfe über eine Öffnung 21 durch einen . Gehäusekanal 22 (F ig. 1 und
3) dem Einlaßkanal 24 a eines Flüssigkeitsring-Verdichters32 zugeführt. Dieser Verdichter
32 besitzt umlaufende Flügel 23, die ebenso wie die Flügel 17 mit dem Rotor 15 ein
einheitliches Ganzes bilden und sich in das etwa oval ausgebildete, mit Erweiterungen
24 und 30 ausgestattete Verdichtergehäuse erstrecken. Die Enden der Flügel
23 sind über einen gemeinsamen Ring 45 miteinander verbunden. An der der
Pumpenachse zugewandten Seite der Flügel 23 schließt sich, etwa um 90° gegenüber
dem Einlaßkanal 24 a versetzt (siehe Fig. 3), ein Austrittskanal 24 b an. Dieser
steht mit einer ringförmigen Kammer 25 in Verbindung. Wie sich dies z. B. aus Fig.
4 ergibt, steht die ringförmige Kammer 25 mit dem Spiralgehäusekanal 18 über Kanäle
28 in Verbindung. Diese Kanäle erstrecken sich im Pumpenrotor 15 zwischen Seitenwänden
27 und 27a, die miteinander über Flügel 26 verbunden sind, radial nach außen. Diese
ebenfalls rotierenden Flügel 26 bilden die dritte Pumpe D der erfindungsgemäßen
Förderpumpeneinheit. Bei dem Ansaug- und Kompressionsprozeß in der zweiten Pumpe
B. werden die Dämpfe kondensiert, und der überwiegende Teil des freien Gases wird
bei dem höheren Auslaßdruck in der ringförmigen Kammer 25 von der Flüssigkeit absorbiert.
Die sich anschließende dritte Pumpe D dient dazu, den Druck weiter zu erhöhen, um
die Flüssigkeit auf den gleichen, von der ersten PumpeA entwickelten Enddruck zu
bringen.The fuel feed pump 7 of an internal combustion engine shown in the figures, in particular intended for use in aircraft, is connected via its main inlet 16 to an intake line (not shown) leading to the fuel tank. Your rotor shaft 15 is driven at 42. The points in this intake line at which fuel vapors or gases can easily collect are connected via a secondary line 6 (see FIGS. 3 and 4) to a secondary inlet 31 of the fuel feed pump. The liquid-vapor mixture entering the pump at the main inlet 16 is detected by vanes 17 of a pump rotor 15. These vanes 17 , shown in cross section in Fig. 5, exert a centrifugal effect on the mixture, so that a separation of liquid and gases or vapors takes place. The separated liquid is conveyed through a spiral housing channel 1 $ to the outlet 19 of the pump. In the vicinity of the entrance to the blades 17 there is a recess 20 in the wall of the pump housing 40 (FIG. 1). From here, the separated gases or vapors are through an opening 21 through a. Housing channel 22 (Figs. 1 and 3) fed to the inlet channel 24 a of a liquid ring compressor 32. This compressor 32 has circumferential blades 23 which, like the blades 17, form a unitary whole with the rotor 15 and extend into the approximately oval-shaped compressor housing equipped with extensions 24 and 30. The ends of the wings 23 are connected to one another via a common ring 45. On the side of the blades 23 facing the pump axis, an outlet channel 24 b adjoins, offset by approximately 90 ° with respect to the inlet channel 24 a (see FIG. 3). This is in communication with an annular chamber 25. How this z. 4, the annular chamber 25 communicates with the volute casing duct 18 via ducts 28. These channels extend in the pump rotor 15 between side walls 27 and 27a, which are connected to one another via vanes 26, radially outward. These likewise rotating vanes 26 form the third pump D of the feed pump unit according to the invention. During the suction and compression process in the second pump B. the vapors are condensed and the major part of the free gas is absorbed by the liquid at the higher outlet pressure in the annular chamber 25. The subsequent third pump D serves to increase the pressure further in order to bring the liquid to the same final pressure developed by the first pump A.
Wie in Fig. 2 dargestellt, steht die Erweiterung 30 des Flüssigkeitsring-Verdichters
32 über einen Einlaßkanal 30 a, der dem in Fig. 1 dargestellten Einlaßkanal 24a
entspricht, mit dem Nebeneinlaß31 in Verbindung, um eine kontinuierliche Saugwirkung
in der an bestimmten Stellen an die Ansaugleitung angeschlossenen Nebenleitung 6
zu erzeugen. Die von diesen Stellen abgesaugten Dämpfe bzw. Gase werden unabhängig
von der Saug- und Kompressionswirkung der Erweiterung 24 des Flüssigkeitsring-Verdichters
32 in der Erweiterung 30 komprimiert und über einen besonderen Auslaßkanal in die
bereits erwähnte ringförmige Kammer 25 ausgetragen. Die Erweiterung 30 bildet somit
eine von der zweiten Pumpe B (Erweiterung 24) unabhängige vierte ]Pumpe C, die ebenso
wie die zweite Pumpe einen Teil des Flüssigkeitsring-Verdichters 32 darstellt. Die
dritte Pumpe D schließt sich sowohl an die zweite Pumpe B als auch an die vierte
Pumpe C an, um die Druckerhöhung im Hinblick auf den Spiralgehäusekanaldruck zu
besorgen. Die Arbeit, einen höheren Druck zu erzeugen, wird auf diese Weise den
Pumpen B und C abgenommen, so daß sie in ihrem normalen Kompressionsbereich arbeiten
können.As shown in Fig. 2, the extension 30 of the liquid ring compressor
32 via an inlet channel 30 a, which corresponds to the inlet channel 24 a shown in FIG
corresponds, in connection with the secondary inlet 31, to a continuous suction effect
in the secondary line 6 connected to the suction line at certain points
to create. The vapors or gases extracted from these points become independent
of the suction and compression action of the extension 24 of the liquid ring compressor
32 compressed in the extension 30 and via a special outlet channel into the
already mentioned annular chamber 25 discharged. The extension 30 thus forms
a fourth pump C which is independent of the second pump B (extension 24) and which is also
how the second pump forms part of the liquid ring compressor 32. the
third pump D connects to both the second pump B and the fourth
Pump C to increase the pressure in terms of volute duct pressure
obtain. The work of creating a higher pressure is that way
Pumps B and C removed so that they are operating in their normal compression range
can.
Die normale Menge von Flüssigkeit, die von den jeweils aus der Sämmelausdrehung20
und der Nebenleitung 6 entfernten Gasen und Dämpfen mitgeführt wird, versorgt den
Dichtungsring der Pumpen B und C. Es kann jedoch vorkommen, daß die Pumpen B und
C den in ihnen enthaltenenBestand an dichtenderFlüssigkeit abführen und dann wegen
des Verlustes des Flüssigkeitsringes unwirksam werden. Um diesen Nachteil zu vermeiden,
besitzt die Pumpeinheit Mittel, um Flüssigkeit von dem unter Druck stehenden Teil
des Spiralgehäusekanals 18 zu den Erweiterungen 24 und 30 zu liefern. Eine ringförmige
Kammer 50 zur Aufnahme von Dichtungsflüssigkeit ist, wie in den Fig.2 und 3 dargestellt,
über eine Speiseöffnung 51 mit dem Spirälgehäusekanal18 verbunden. Von der ringförmigen
Kammer 50 führen Speiseöffnungen 52 und 55 jeweils zu den Erweiterungen 30 und 24.
Diese Speiseöffnungen 52 und 55 durchsetzen die Innenwand 54 der von einer Außenwand
53 abgeschlossenen ringförmigen Kammer 50 an Stellen, die den Auslaßkanälen
24 b und 30 b der Erweiterungen 24 und 30 benachbart sind. Die Speisebohrungen
sind somit so angeordnet, daß sie in die Erweiterungen an Stellen des höchsten Druckes
innerhalb des Flüssigkeitsring-Verdichters einlaufen. Dieser Druck ist jedoch wegen
der Differenz zwischen dem von der dritten Pumpe D aufgebauten Druck geringer als
der Druck in dem Spiralkanal18. Normalerweise wird deshalb nur eine der herrschenden
Druckdifferenz entsprechende Flüssigkeitsmenge zu den Erweiterungen 24 und 30 geleitet.
Wenn jedoch der Verdichter 32 beginnen sollte, ohne Dichtungsflüssigkeit zu laufen
(mit einem in der Folge verringerten Druck innerhalb der jeweiligen Erweiterungen),
so hätte dies eine Erhöhung der Druckdifferenz über die Speiseöffnungen 52 und 55
zur Folge, was mit einem gleichzeitigen Anwachsen der Förderung von Flüssigkeit
in den Flüssigkeitsring-Verdichter 32 zur Erneuerung des Flüssigkeitsringes verbunden
wäre. Auf diese Weise wird der Betrieb des Verdichters 32 aufrechterhalten, so daß
die Verdichtung der Dämpfe und Gase in jedem Falle sichergestellt bleibt.The normal amount of liquid entrained by the gases and vapors removed respectively from the sump 20 and branch line 6 supplies the sealing ring of pumps B and C. However, pumps B and C may have the sealant liquid contained in them dissipate and then become ineffective because of the loss of the liquid ring. In order to avoid this disadvantage, the pumping unit has means for delivering liquid from the part of the volute casing channel 18 which is under pressure to the extensions 24 and 30. An annular chamber 50 for receiving sealing liquid is, as shown in FIGS. From the annular chamber 50 lead feed openings 52 and 55 respectively to the extensions 30 and 24. These feed openings 52 and 55 are formed through the inner wall 54 of the completed by an outer wall 53 of annular chamber 50 at locations b the outlet passages 24 b and 30 of the extensions 24 and 30 are adjacent. The feed bores are thus arranged so that they run into the enlargements at points of the highest pressure within the liquid ring compressor. However, this pressure is lower than the pressure in the spiral channel 18 because of the difference between the pressure built up by the third pump D. Normally, therefore, only an amount of liquid corresponding to the prevailing pressure difference is directed to the extensions 24 and 30. If, however, the compressor 32 were to start running without sealing liquid (with a consequent decrease in pressure within the respective enlargements), this would result in an increase in the pressure difference across the feed openings 52 and 55, with a simultaneous increase in the delivery of Liquid would be connected to the liquid ring compressor 32 for renewal of the liquid ring. In this way, the operation of the compressor 32 is maintained, so that the compression of the vapors and gases is ensured in any case.