DE7104056U - Einstufiges Kreiselpumpen Spaltrohrmotor Aggregat - Google Patents

Description

Guss- und Stahl-Veredlung GmbH
7803 Gundelfingen, Gewerbestraße 20

Einstufiges Kreiselpumpen-Spaltrohrmotor-Aggregat

Die Neuerung betrifft ein einstufiges Kreiselpumpen-Spaltrohrmotor-Aggregat zum Fördern von Flüssigkeiten, deren Temperaturen|nahe am Siedepunkt liegen, vorzugsweise Flüssiggasen, wobei der Spaltraum des Motors einen Zufluss von der Pumpenhochdruckseite od.dgl. besitzt, durch den ein zur Motorkühlung und Lagerschmierung dienender Teilstrom des Pumpenmediums in diesen Spaltraum fließen kann und wobei ferner wenigstens ein Rückflusskanal von dort in Richtung der Niederdruckseite der Pumpe führt.

Bei bekannten Kreiselpumpen zum Fördern von Flüssigkeiten, deren Temperaturen nahe am Siedepunkt liegen, bestehen erhebliche Betriebsschwierigkeiten darin, daß bei dem den Spaltraum durchfließenden abgezweigteaTeilstrom je nach den für die Pumpe gegebenen Druckverhältnissen und der eintretenden bzw. vorhandenen Erwärmung des Pumpmediums und dessen Beschaffenheit durch eine geringfügige Temperaturerhöhung

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im Motor, In den Lagern od.dgl. sowie bei einem Druckabfall beim Rückführen des abgezweigten Teilstromes z.B. in den Saugstutzen der Pumpe Verdampfung auftreten kann. Dadurch wird die Funktion des Kreiselpumpen-Spalfrrohrmotor-Aggregates - im folgenden auch kurz "Aggregat" genannt - in Frage ge— stellt. Erhalten z.B. die LaufrSder der Pumpe Dampfblasen zugeführt, so tritt eine Störung der Arbeitsweise oder eine Beschädigung der LaufrSder durch Kavitation ein.

Bei bekannten sehrstufigen Kreiselpumpen hat man diesen übelstand bereits dadurch zu beseitigen versucht, dafi der abgezweigte Teilstrom in eine Stufe der Pumpe ausmündet, in welcher gegenüber der Pumpen-Eingangsstufe ein genügend erhöhter Druck herrscht. Bei einstufigen Kreiselpumpen gemäß der Neuerung ist eine derartige Maßnahme nicht realisierbar. Einstufige Kreiselpumpen haben jedoch nicht nur den Vorteil einfacherer Bauweise, sondern sind wegen der günstigen Möglichkeit einer fliegenden Lagerung auf einen kurzen, lagernahen Wellenstumpf auch besonders sum Zusammenarbeiten mit einem Spaltrohrmotor geeignet.

Es be~teht daher die Aufgabe, ein einstufiges KreiseIpumpen-Spal rohrmotor—Aggregat zu» Fördern von Flüssigkeiten zu schaffen, deren Temperaturen nahe dem Siedepunkt liegen, wcjel dieses Aggregat sowohl einfach im Aufbau als auch betriebssicher in der Arbeitsweise sein soll.

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Zur Lösung dieser Aufgab« schlägt die Neuerung tot, daß als Puapenlaufrad ein an sieh bekanntes, sit Rückenschaufeln rersehenes Konrad dient und dafi der Rückfluftkanal cd.dgl. iir Bereich, vorzugsweise im wellennahen Bereich der Rücksehaufeln aftndet. In dieses Bereich stellt sieh bei eit Rückenschaufeln versehenen KorarSdern ein Druck in Fßrder-■edius ein, der xwischen den Puapeneingangsäruck und des Druck an der ruapenhochdruckseite liefet. Damt ist einerseits noch ein Ttelauf des abgezweigten Teilstrones gewShrleistet, andererseits ein Absinken des zusätzlich entgraten abgezeigten Teilstroaes auf den Puapeneinganssäruck verhindert ohne dafi ein ins Gewicht fallender Aufwand am Aggregat betrieben werden auss.

Zusätzliche Weiterbildung der Neuerung sind einzelnen Kerki

■alen der Ansprüche zu entnehmen. Anhand der Zeichnung ist die Neuerung ait ihren erflndungswesentlichen Einzelheiten noch niher beschrieben. Diese Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch ein einstufiges Kreiselnuapen-Spaltrohr-■otor-Aggregat, das dort ia Ganzen ait A bezeichnet ist. Die ruape P besitzt einen Saugstutzen 1» in den die Puapflüssigkeit genäfi den Pfeilen Pf 1 antritt und in das einsige Laufrad 2 gelangt. Dabei handelt es sich üb ein sogenanntes, sit RQckenschaufeln 5 versehenes Norstrad. Bei derartigen bekannten KormrSdern sind die Rückenschaufeln 3 insbesondere deshalb vorgesehen, damit auf der Rückseite * des Puatpenlaufrades 2 sich ein Druck

einstellt, der den an sich auftretenden Axialschub dieses Pumpenlaufrades 2 kompensiert. Da jedoch einerseits der zu kompensierende Axialschub von mehreren Einflussgrößen abhängt, andererseits diese Normräder in der jeweiligen "Normalausführung" oder "Norm-Ausführung" für einen möglichst vielfältigen Verwendungsbereich hergestellt werden, soll die Kompensation des Axialschubes mit Hilfe der Rückenschaufeln dadurch an die jeweils vorliegenden Einzelverhältnisse leicht möglich sein, daß die Rückenschaufeln in ihrer Größe leicht veränderbar sind. Beispielsweise kann man den äußeren Durchmesser D der Rückenschaufeln 3 auf einfache Weise verringern, indem man diese Rückenschaufeln 3 "abdreht". In der Zeichnung ist zu erkennen, daß der Durchmesser D der Rückenschaufeln etwas geringer als der größte Durchmesser des Pumpenlaufrades 2 ist. Entsprechend dem Außendurchmesser D der Rückenschaufeln stellt sich an der Rückseite des als Normrad ausgebildeten Pumpenlaufrades 2 eine Druckverteilung ein, die in erwünschter Weise den Axialschub dieses Laufrades kompensiert, wobei jedoch in der Mähe der Nabe 5 des Laufrades ein geringerer Druck P₁ herrscht als derjenige Druck P- der sich in der Gegend des radial äußeren Endes dieser Rückenschaufeln einstellt. Dies macht sich die Neuerung zunutze. Der Förderstrom verlässt das Pumpengehäuse 6 gegemäß dem Pfeil Pf 2 durch den Druckstutzen 7 bzw. dessen Anschlußstück 8. Handelt es sich um ein relativ zur Umgebungstemperatur wärmeren Fördermedium, also um ein solches Medium, vorzugsweise ein Flüssiggas, dessen Temperatur zumindest etwas

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oberhalb der Umgebungstemperatur des Aggregates A liegt, erfolgt die Zuführung des abgezweigten Teilstromes zweckmässigerweise über eine Außenleitung 9 vom Druckstutzen 7, von dessen Anschlußstück od.dgl. zum Motor-Spaltraum 10| wie es der Pfeil Pf3 andeutet. Wenn eine intensivere Kühlung erwünscht ist, kann die Außenleitung 9 auch als Rohrschlange 9a ausgebildet sein, wie strichpunktiert angedeutet. Ge gebenenfalls kann ein (nicht näher dargestellter) Kühler eingeschaltet sein, durch den die Wirkung der außerhalb des Aggregates & verlaufenden Außenleitungen 9 bzw. 9a entsprechend verstärkt wird. Der abgezweigte Teilstrom gelangt dann in bekannter Weise teilweise gemäß den Pfeilen Pf 10 hinter den Motor-Rotor 11 und von dort durch das pumpenferne Lager 12 gemäß den Pfeilen Pf 11 in die Bohrung 13 der Welle 14, auf der sich der Motor-Rotor 11 und das Pumpenlaufrad 2 befinden. Ein anderer Teil des abgezweigten Teilstromes gelangt durch das pumpennahe Lager 15 und sich daran anschließende Ringspalte 16 in den Raum 17 des Pumpengehäuses 6, in dem die Rückenschaufeln 3 des Laufrades 2 umlaufen. Dementsprechend endet der abgezweigte Teilstrom in der Gegend, wo das Normrad 2 mit seinen Rückenschaufeln 3 aus den vorerwähnten Gründen einen Druck ρ ^ schafft, der großer als der Pumpeneingangsdruck p^, aber kleiner als der Pumpenausgangsdruck ist. Dementsprechend endet die vorerwähnte Bohrune 13 mit

lh
ihrem zur Welle koaxialen Teil als Sackloch im Bereich der Rückenschaufeln und daran schließt sich wenigstens eine etwa radiale Öffnung 13a an, welche die Welle IU und die

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Laufradnabe 5 durchsetzt und in der Gegend des inneren Endes der Rückenscfcaufeln 3 mündet.

Wenn die Temperatur von einem Fördermedium, z.B. einem Flüssiggas, unterhalb der Uraebungstemperatur des Aggregates A Ii ~t, so daß· ein unerwünschtes Aufheizen- des Fördermediums in einer Außenleitung 9 od.dgl. 9a eintreten könnte, ist es zwecLar '"ig, den Zufluss vom der Pumpenhochdruckseite zum Spalt raum. 10^: innerhalb des Aggregatgehäuses vorzunehmen. Aus der Zeichnung ist zu erkennen, daß für diesen Fall eine Bohrung 18 vorgesehen ist, die etwa im radialen Süßeren Endbereich der Rückenschaufeln 3 beginnt und in den Motor-Spaltraum 10 mündet, so daß der abgezweigte TeilstroE gemäß dem Pfeil Pft in diesen Spaltraem 10 zufließen kann, ohne daß eine erhebliche Aufheizung von außen erfolgt. Außerdem ist eine im Aggregat-Inneren verlaufende Leitung wie z.B. die Bohrung IS gegenüber Beschädigungen sicherer sowie außerdem kürzer.

Das neuerungsgemäße Aggregat 1 ist einfach im Aufbau, lässt sich leicht an unterschiedliche Verhältnisse von Fördermedium bzw. Flüssiggasen, anpassen. Die innerhalb des is ganzen mit 20 bezeichneten Aggregat-Gehäuses untergebrachte Bohrung 18 od.dgl. für den abgezweigten TEilstrcm gemäß Pf ^ kann dabei von der ?Tähe der Pumpen-Eochdruckseite ausgehen und dementsprechend dem Spaltraum 10 ein Fördermedium von einem Druck zuführen, der zumindest nahezu dem des Pumpen-

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fSrderdruckes entspricht. Ein Rückfluss des abgezweigten

Teilstronrs ir. άκ-.τι Saugstutzen 1 des Jlggregates A

uiKi caitit die Gefafcr το« Danpfblasenfoildititg wnä. KaTitati

wire vermieden«, FT^Jctiscli bedeutet das_# daß das

Aggregat A ein« größere SaiagtiStoe aufweist bzw. man

auf besondere üaStcaiaten zur ErfeJStung der Zulaufh&te verzichten kann. Dies wird durctt verfaSlcifflismSssig

Aufwacc und geeignete MitTerweraduiitg; eines oft ans anderem Gründen rusStzlicli erwünschtes Soninpades erreiefet.

Alle Torbeschriebenen Kerknale k5nmen einzeln oder intoeliebiger imAiration erfindungswesentlidi sein.

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Claims (1)

1. "θ-

   Schut zansprüche

   1. Einstufiges Kreiselpumpen-Spaltrohrmotor-Aggregat zum Fördern von Flüssigkeiten, deren Temperaturen nahe am "iedepunkt liegen, vorzugsweise Flüssiggasen, wobei der Spaltraum des Motors einen Zufluss von der Puapenhochdr "kseite od.dgl. besitzt, durch den ein zur Motorkühlung und Lagerschmierung dienender Teilstrom des
   Pumpmediums in diesen Spaltraum geführt und von dort mittels wenigstens eines Rückflusskanals in Richtung der Miederdruckseite der Pumpi zurückgeführt ist,
   dadurch gekennzeichnet , daß als Pumpenlaufrad ein an sich bekanntes, mit Rückenschaufeln (3) versehenes Norm-Laufrad C2) vorgesehen ist und daß der Rücklaufkanal od.dgl. (13\ l€) im
   Bereich, vorzugsweise im wellennahen Bereich der
   Rückenschaufeln (3) mündet.

   2. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekernzeichnet, daß die vorzugsweise gemeinsame Welle (14) für das Pumpenlaufrad (2) und den Motor-Rotor (H) eine im Bereich der Rückenschaufeln (3) etwa radial aus ihr austretende, im übrigen in an sich bekannter Meise zur Meile zentrale

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   -9-Bohrung (13) aufweist.

   3, Aggregat rack Anspruch 1 oder 2, dadtureh gekennzeichnet, daß τοπ seine« utotomahen Lager (15) ein Ringspalt (16) oc.dgl. Durchtritt als Rückfluss für den durch dieses Lager (15) fließenden Anteil des Teilstromes in den Rau» (17) für die RückenschaufeTji (3) Torgesehe« ist.

   *. Aggregat nach einem oder Mehreren der Ansprüche 1 bis 5 für Flüssiggase Kit Temperaturen oberhalb oder umgebungstemperatur des Aggregates, dadurch gekennzeichnet, daß der Zufluß von der PunpeEfeechdruckseite od.dgl. (7; δ) rum Spaltraunt (10) über eine außerhalb des Aggregates (A) verlaufende, wSrmeabgebende Rohrleitung (9) od.dgl., ggf. unter Zwischenschaltung eines Kühlers, erfolgt.

   5. Aggregat nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 für Flüssiggase, atit Temperaturen unterhalb der Ub*- gebungstemperatur des Aggregates, dadurch gekennzeichnet , daß der Zufluss τοπ der PuHtpenhochdruckseite od. dgl. zus Motorspalt rot (10) innerhalb des Aggregatgehäuses (30), vorzugsweise von wellenfersten Pumpentgehäusebereieh (21) zua SpaltrauK (10) führt.

   6. Aret nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß tob PuBpengehlusebereich in der HShe des Süßeren Eztdes der Rückenschaufeln (3) eine Bohrung (18} od.dgl.

   Leitung in den Spaltraum (10) führt

   (Schmitt) Patentanwalt