DE3305790A1 - Freistrompumpe - Google Patents
FreistrompumpeInfo
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/18—Rotors
- F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
- F04D29/2238—Special flow patterns
- F04D29/2244—Free vortex
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
Frei str om pum pe
Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe zur Förderung von Flüssigkeiten,
feststoffbeladenen Flüssigkeiten und Gas-Flüssigkeits-Gemischen, bei der das Laufrad außerhalb eines die Ansaug- und die Drucköffnung
der Kreiselpumpe miteinander verbindenden freien Strömungsraumes in einer Radkammer angeordnet ist. .
Pumpen dieser Art werden auch als Freistrom- oder Wirbelpumpen bezeichnet. Freistrom pum pen arbeiten nach dem Zirkulationsprinzip.
In der Freistrompumpe wird das Fördermedium durch den meist axial angeordneten Saugstutzen dem schaufelfreien Pumpenraum und dem
Laufrad zugeführt; im Bereich der Laufradnabe tritt es in das Laufrad .ein und wird unter dem Einfluß der Zentrifugalwirkung des Laufrades
nach außen geschleudert und am Laufradaustritt wieder in den schaufelfreien Pumpenraum zurückgeführt. Hierbei bildet sich eine Zirkulationsströmung
aus, die der reinen Transportströmung überlagert ist. Die resultierende Strömung unmittelbar vor dem Laufrad ist eine komplexe
Toruswirbelströmung.
Der Vorzug der Freistrompumpe, auch mit groben Verunreinigungen versehene Flüssigkeiten ohne Verstopfungsgefahr zu fördern, wird
u.a. durch den Nachteil eines geringen Wirkungsgrades erkauft. Auch die Saugfähigkeit und die Kennliniencharakteristik solcher Pumpen sind
ungünstig im Vergleich zu Kreiselpumpen anderer Bauart. Schließlich ist auch die hohe Geräuschemission solcher Pumpen als Nachteil zu
nennen.
COPY
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kreiselpumpe der eingangs zitierten Gattung zu schaffen, die eine wesentliche Verbesserung
des Wirkungsgrades, der Saugfähigkeit und der Kennliniencharakteristik bei einer Verringerung der Geräuschemission erbringt.
5
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Laufrad
in Drehrichtung angestellte Schaufeln besitzt, wobei sich der Anstellwinkel zwischen der Front der Trägerscheibe und der Schaufelskelettlinie
kontinuierlich von innen nach außen vergrößert, wobei sich wiederum der Tangens des Winkels aus dem Verhältnis der axialen Zulaufkomponente
der Absolutgeschwtndigkeit eines im Zirkulationswirbel befindlichen, senkrecht zur Gitterfront gerichteten Flüssigkeitsteilchen und dem Schlupf
ergibt und wobei sich schließlich der Schlupf aus der Differenz der Umlaufgeschwindigkeit des Laufrades und der Geschwindigkeitskomponente
des· Zirkulationswirbels in Umfangsrichtung ergibt.
Durch die Erfindung wird der Tatsache Rechnung getragen, daß sich einerseits die axiale Komponente der Absolutgeschwindigkeit am Laufradeintritt
über den Radius von innen nach außen verändert, sich aber andererseits das Laufrad mit konstanter Winkelgeschwindigkeit dreht.
Diesem Umstand folgend, wird auch der Anstellwinkel der Schaufel von innen nach außen verändert, so daß der Schaufeleintritt und die
Richtung der Strömung bei Eintritt in das Laufrad weitgehend übereinstimmen
.
Aus den Unteransprüchen ergeben sich weitere, die Strömungsbedingungen innerhalb des Laufrades verbessernde Ausgestaltungen.
COPY
Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt in
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Kreiselpumpe in Schnittdarstellung, in
' ·
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Laufrades der Kreiselpumpe
der Fig. 1, in ':
Fig. 3 die Strombahnen am Eintritt in das Laufrad, und in den 10
Fig. 4 bis 6 das Laufrad in zwei Ansichten mit darunter angeordneten
Teilausschnitten koaxialer Zylinderschnitte dieses Laufrades.
Das in einem Pumpengehäuse 1 angeordnete Laufrad 2 besitzt mehrere
Schaufeln 3. Wie die abgewickelten koaxialen ZyI in der schnitte in den
Fig. 3 und 6 zeigen, sind die Schaufeln 3 in Drehrichtung angestellt.
Der zwischen der Front der Trägerscheibe 4 und der Schaufelskelettlinie
gebildete Anstellwinkel j3 ändert sich mit zunehmendem Laufradradius
dergestalt, daß im Nabenbereich der kleinste und am Außenradius der größte Winkel erreicht wird. Aufgrund der erfindungsgemäßer
Festlegung des Winkelverlaufes als Funktion des Laufradradius wird ein nahezu stoßfreier Übergang der Relativströmung aus dem Zirkulationswirbel
in die Schaufelkammer des Laufrades 2 hinein erzielt. Die Fig. 3 verdeutlicht dies anhand der am Eintritt in das Laufrad 2
vorhandenen Strombahnen.
Die paraboloidartig gestaltete Befestigungsschraube 5 hat die Aufgabe,
das Medium im Nabenbereich geordnet und zentrisch dem Laufradeintrit zuzuführen und im Zusammenwirken mit den angestellten Schaufeln 3
für eine zusätzlich, wirkungsgradsteigernde Energieumsetzung zu sorger
Hiermit einhergehend ist eine Verbesserung der Saugeigenschaften und eine Verringerung des Schallpegels und der Geräuschemission. ^Or
Die Kennliniensteilheit, ein unter Umständen wichtiges Kriterium bei
der Auswahl der geeigneten Pumpenart für bestimmte Anwendungsfälle, ist durch den Verlauf der Spur 6 der Durchstoßpunkte der Schaufel 3
auf der Trägerscheibe 4 in Grenzen beeinflußbar. Der Winkel y(Fig, 5),
der gebildet wird durch die Tangente an die . Spur 6 der Durchstoßpunkte der Schaufel 3 und durch die Tangente an die Laufradperipherie im
ο Schaufelendpunkt, kann jeden beliebigen Wert bis maximal 90 annehmen.
Im Falle ^f= 90 weist die Schaufel radial nach außen, im Falle )f<
90 , ist sie stetig nach rückwärts gekrümmt.
- Leerseite -
Claims (4)
- Klein, Schanzlin & Becker AktiengesellschaftPatentansprücheKreiselpumpe zur Förderung von Flüssigkeiten, feststoffbeladenen Flüssigkeiten und Gas-Flüssigkeits-Gemischen, bei der das Laufrad außerhalb eines die Ansaug- und die Drucköffnung der Kreiselpumpe miteinander verbindenden freien Strömungsraumes in einer Radkamm angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Laufrad (2) in Drehrichtung angestellte Schaufeln. (3) besitzt, wobei sich derAnstellwinkel (B1) zwischen der Front der Trägerscheibe (4) und der Schaufelskelettlinie kontinuierlich von innen nach außen vergröße wobei sich wiederum der Tangens des Winkels (B^) aus dem Verhältr der axialen Zulaufkomponente (c ) der Absolutgeschwindigkeit einesaxim Zirkulationswirbel befindlichen, senkrecht zur Gitterfront gerichteten Flüssigkeitsteilchen und dem Schlupf. (Δ u) ergibt und wobei sich schließlich der Schlupf (Δ u) aus der Differenz der Umlaufgeschwindigkeit (u. = ου · r) des Laufrades (2) und der Geschwindigkeitskomponente (c ) des Zirkulationswirbels in Umfangsrichtung ergibt.
- 2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsschraube (5) des Laufrades (2) als Rotationsparaboloid oder paraboloidähnlicher Rotationskörper ausgebildet ist.
- 3. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spur (6) der Durchstoß punkte der Schaufel (3) auf der Trägerscheibe (4) eine radial nach außen weisende Gerade erzeugt.
- 4. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spur (6) der Durchstoß punkte der Schaufel (3) auf der Trägerscheibe (4) eine gegen die Drehrichtung nach rückwärts geneigte krumme Linie bildet.Copy
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833305790 DE3305790A1 (de) | 1983-02-19 | 1983-02-19 | Freistrompumpe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833305790 DE3305790A1 (de) | 1983-02-19 | 1983-02-19 | Freistrompumpe |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3305790A1 true DE3305790A1 (de) | 1984-08-23 |
DE3305790C2 DE3305790C2 (de) | 1992-01-23 |
Family
ID=6191285
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833305790 Granted DE3305790A1 (de) | 1983-02-19 | 1983-02-19 | Freistrompumpe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3305790A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2640328A1 (fr) * | 1988-12-09 | 1990-06-15 | Schlumberger Cie Dowell | Rotor a pales pour pompe du type centrifuge, pompe et melangeur en faisant application |
CN104358706A (zh) * | 2014-10-29 | 2015-02-18 | 安徽三联泵业股份有限公司 | 旋流器用渣浆泵 |
CN105114356A (zh) * | 2015-09-28 | 2015-12-02 | 湖南机油泵股份有限公司 | 一种离心泵叶轮 |
IT201900010632A1 (it) * | 2019-07-02 | 2021-01-02 | Dab Pumps Spa | Girante perfezionata per pompa centrifuga, particolarmente per pompa del tipo a girante arretrata, e pompa con una simile girante |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD59527A (de) * |
-
1983
- 1983-02-19 DE DE19833305790 patent/DE3305790A1/de active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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EP3760873A1 (de) * | 2019-07-02 | 2021-01-06 | Dab Pumps S.p.A. | Laufrad für kreiselpumpe, insbesondere für eine pumpe mit versenktem laufrad, und pumpe mit solch einem laufrad |
US11378091B2 (en) | 2019-07-02 | 2022-07-05 | Dab Pumps S.P.A. | Impeller for centrifugal pump, particularly for pump of the recessed impeller type, and pump with such an impeller |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3305790C2 (de) | 1992-01-23 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: KSB AG, 6710 FRANKENTHAL, DE |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |