DE2715113C2 - Inlet elbow for centrifugal pumps - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Einlaufkrümmer für Kreiselpumpen mit durchgehender Welle.The invention relates to an intake manifold for centrifugal pumps with a continuous shaft.

Bei Kreiselpumpen mit durchgehender Welle wird dem ersten Laufrad im allgemeinen das Fördermedium durch einen Einlaufkrümmer zugeführt der aus einem zur Laufradachse um 90° geneigten Teil und einem zum Laufrad hin nachgeschalteten axial verlaufenden, der Vergleichsmäßigung der Strömung dienenden Teil besteht Die Umströmung der Welle verursacht jedoch zwei Abreißwirbel, die dem Bestreben des Konstrukteurs, die örtlichen Geschwindigkeiten über dem gesamten Eintrittsquerschnitt des Laufrades in gleicher Größe und gleicher Richtung zu halten, entgegen stehen. Jede Abweichung von der Gleichmäßigkeit bedeutet aber für das Laufrad eine Erhöhung der Kavitationsgefahr. Hierbei sind durch die an der Welle entstehenden Abreißwirbel besonders die Laufräder mit extrem großem Nabenverhältnis gefährdetIn centrifugal pumps with a continuous shaft, the pumped medium is generally the first impeller fed through an inlet elbow which consists of a part inclined by 90 ° to the impeller axis and a part to the The axially extending part which is arranged downstream of the impeller and serves to equalize the flow However, the flow around the shaft causes two tearing vortices, which, in the interests of the designer, the local velocities over the entire inlet cross-section of the impeller are the same Size and keeping the same direction, stand in opposition. Any deviation from evenness but means an increase in the risk of cavitation for the impeller. Here are through the on the shaft The resulting tear-off vortices are particularly endangered by the impellers with extremely large hub ratios

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Kreiselpumpen mit durchgehender Welle einen Saugkrümmer zu entwickeln, der neben einer stabilen gleichförmigen Zuströmung auch eine absolut wirbelfreie Zuströmung zum Laufrad ermöglichtThe invention is based on the object of providing a suction elbow in centrifugal pumps with a continuous shaft to develop, which, in addition to a stable, uniform inflow, also has an absolutely vortex-free one Allows inflow to the impeller

Die Lösung dieser Aufgabe sieht vor, daß zwischen dem normalen Pumpensaugstutzen und dem Saugmund des Laufrades ein den Flüssigkeitsstrom in radialer Richtung schleifenförmig um ungefähr 180° umlenkender Krümmer angeordnet ist, der mit ein oder mehreren Ausgleichsräumen sowie Leit- und Führungsrippen ausgestattet ist.The solution to this problem provides that between the normal pump suction nozzle and the suction mouth of the impeller deflects the flow of liquid in the radial direction in a loop shape by approximately 180 ° Elbow is arranged with one or more compensation spaces and guide and guide ribs Is provided.

Die Ausbildung des erfindungsgemäßen Einlaufkrümmers ermöglicht eine Zuströmung zum Laufrad, die absolut frei von den störenden Sekundärwirbeln ist. Die örtlichen Geschwindigkeiten sind in Größe und Richtung untereinander gleich. Dies kann nach Ausgestaltung der Erfindung dadurch bewirkt werden, daß dem Eintrittsbereich des Krümmers ein ringförmiger Ausgleichsraum vorgeschaltet ist und daß der Krüms Eier im Bereich der Strömungsumkehr einen Ausgleichsraum aufweistThe formation of the inlet manifold according to the invention enables an inflow to the impeller, which is absolutely free from the disturbing secondary vortices. The local velocities are in size and Direction the same as one another. According to the embodiment of the invention, this can be achieved in that the inlet area of the bend is preceded by an annular compensation space and that the bend Eggs has a compensation space in the area of the flow reversal

Gemäß einer weiteren, der Vergleichmäßigung der Strömung dienenden Ausgestaltung der Erfindung sind zwischen dem Eintrittsbereich des Krümmers und dem Ausgleichsraum Leitrippen und zwischen dem Ausgleichsraum und dem dem Saugmund des Laufrades vorgelagerten Austrittsbereich des Krümmers Führungsrippen angeordnet
Besonders vorteilhaft ist daß durch eine vordrallerzeugende Formgebung der zwischen dem Ausgleichsraum und dem Austrittsbereich des Krümmers angeordneten Führungsrippen das Kavitationsverhalten des Laufrades mengenmäßig den Anlageverhältnissen angepaßt werden kann.According to a further embodiment of the invention, which serves to make the flow uniform, guide ribs are arranged between the inlet area of the manifold and the compensation space and guide ribs are arranged between the compensation space and the outlet area of the manifold upstream of the suction mouth of the impeller
It is particularly advantageous that the cavitation behavior of the impeller can be adapted quantitatively to the system conditions by shaping the guide ribs arranged between the compensation space and the outlet area of the manifold, which creates a pre-swirl.

Die Form der Führungsrippen ermöglicht eine Beeinflussung des Zuströmwinkels. Dadurch ist es möglich, ein und dasselbe Laufrad bei unterschiedlichen Förderströmen im Punkt stoßfreier Zuströmung zu betreiben. Somit kann also durch gezielte Formgebung der Führungsrippen bei vorhandener Kreiselpumpe eine mengenmäßige Anpassung an die Anlagebedingungen in bezug auf das Kavitationsverhalten vorgenommen werden.
Die Erfindung ist im Ausführungsbeispiel dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen die F i g. 1 den Krümmer im Schnitt mit eingezeichnetem Strömungsverlauf und dieThe shape of the guide ribs enables the inflow angle to be influenced. This makes it possible to operate one and the same impeller with different flow rates at the point of impact-free inflow. Thus, with a centrifugal pump, a specific shaping of the guide ribs can be used to adapt the quantity to the system conditions with regard to the cavitation behavior.
The invention is illustrated in the exemplary embodiment and is described in more detail below. It shows the F i g. 1 shows the bend in section with the flow path and the

Fig.2 und 3 verschiedene Ausführungsformen der Führungsrippen.2 and 3 different embodiments of the guide ribs.

In der F i g. 1 wird der Kreiselpumpe das zu fördernde Medium über den hier im Winkel von 90° zur Pumpenwelle 1 angeordneten Pumpensaugstutzen 2 zugeführt Das Medium wird in dem ringförmigen Ausgleichsraum 3 gesammelt und dem erfindungsgemäßen Einlaufkrümmer 4 zugeleitet Das zu fördernde Medium wird durch die Leitrippen 5 radial nach außen in einen Ausgleichsraum 6 geführt hier beruhigt umgelenkt und durch die Führungsrippen 7 radial nach innen zum Laufrad 8 geleitetIn FIG. 1 the centrifugal pump receives the medium to be conveyed via the here at an angle of 90 ° to Pump suction nozzle 2 arranged in the pump shaft 1. The medium is fed into the ring-shaped Collected compensation space 3 and fed to the inlet manifold 4 according to the invention The medium is guided radially outward through the guide ribs 5 into a compensation space 6 and is calmed here deflected and passed through the guide ribs 7 radially inward to the impeller 8

Diese Art der Krümmerausbildung erlaubt eine allseitige radiale Zuströmung zum Laufrad. Eine Beeinflussung der Strömung infolge der durch den Krümmer geführten Pumpenwelle 1 Findet nicht mehr statt Die bei der Umströmung der PumpenwelleThis type of manifold design allows an all-round radial inflow to the impeller. One Influence of the flow as a result of the pump shaft guided through the elbow 1 No longer found instead of the flow around the pump shaft

so entstehenden Wirbel werden in den Ausgleichsräumen 3, 6 und durch die Leit- bzw. Führungsrippen 5, 7 abgebaut Somit kann eine winkel- und mengenmäßig gleichförmige Zuströmung zum Laufrad gewährleistet werden.The vortices that are created in this way are in the compensation spaces 3, 6 and through the guide or guide ribs 5, 7 dismantled This ensures a uniform flow to the impeller in terms of angle and quantity will.

Die durch die mehrmalige Strömungsumlenkung bedingten Verluste lassen sich durch die optimale Ausbildung der Krümmergeometrie auf ein Minimum reduzieren und sind vernachlässigbar gegenüber den Vorteilen, die durch die wirbelfreie Laufradzuströmung erzielt werden. Zudem erlaubt die jeweilige Stellung der Rippen, die in den F i g. 2 und 3 gemäß dem Schnitt U-II und 111-111 nur beispielhaft dargestellt ist die Erzeugung eines Gleich- als auch eines Gegendralls. Ein und dasselbe Laufrad kann somit bei unterschiedlichen Förderströmen im Punkt stoßfreier Zuströmung betrieben werden. Der Punkt des stoßfreien Eintritts kann durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen mengenmäßig bis zu ± 20% verschoben werden.The losses caused by the repeated flow deflection can be reduced by the optimal Reduce the formation of the manifold geometry to a minimum and are negligible compared to the Advantages that are achieved by the turbulence-free impeller inflow. In addition, the respective position of the Ribs shown in Figs. 2 and 3 according to the section U-II and 111-111 shown only by way of example is the generation a constant spin as well as a counter spin. One and the same impeller can therefore be used with different Flow rates are operated at the point of bump-free inflow. The point of bumpless entry can can be shifted quantitatively up to ± 20% by the measures according to the invention.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Einlaufkrümmer für Kreiselpumpen mit durchgehender Welle, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem normalen Pumpensaugstutzen (2) und dem Saugmund des Laufrades (8) ein den Flüssigkeitsstrom in radialer Richtung schleifenförmig um ungefähr 180° umlenkender Krümmer (4) angeordnet ist, der mit ein oder mehreren Ausgleichsräumen (3, 6) sowie Leit- und Führungsrippen (5,7) ausgestattet ist 1. Inlet elbow for centrifugal pumps with through Shaft, characterized in that between the normal pump suction nozzle (2) and the suction mouth of the impeller (8) a loop of the liquid flow in the radial direction is arranged by approximately 180 ° deflecting bend (4) with one or more Equalization spaces (3, 6) and guide and guide ribs (5,7) is equipped 2. Einlaufkrümmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmer (4) im Bereich der Strömungsumkehr einen Ausgleichsraum (6) aufweist2. Inlet manifold according to claim 1, characterized in that the manifold (4) in the area the flow reversal has a compensation space (6) 3. Einlaufkrümmer nach den Ansprüchen J und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Eintrittsbereich des Krümmers (4) ein ringförmiger Ausgleichsraum (3) vorgeschaltet ist3. Inlet manifold according to claims J and 2, characterized in that the inlet area the bend (4) is preceded by an annular compensation chamber (3) 4. Einlaufkrümmer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß zwischen dem Eintrittsbereich des Krümmers (4) und dem Ausgleichsraum (6) Leitrippen (5) und zwischen dem Ausgleichsraum (6) und dem dem Saugmund des Laufrades (8) vorgelagerten Austrittsbereich des Krümmers (4) Führungsrippen (7) angeordnet sind.4. inlet manifold according to claims 1 to 3, characterized in that between the inlet area of the bend (4) and the compensation space (6) guide ribs (5) and between the compensation space (6) and the outlet area of the bend (4) upstream of the suction mouth of the impeller (8), guide ribs (7) are arranged. 5. Einlaufkrümmer nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine vordrallerzeugende Formgebung der zwischen dem Ausgleichsraum (6) und dem Austrittsbereich des Krümmers (4) angeordneten Führungsrippen (7).5. inlet manifold according to claims 1 to 4, characterized by a pre-swirl generating Shaping of the between the compensation space (6) and the outlet area of the bend (4) arranged guide ribs (7).