DE9111161U1

DE9111161U1 - Centrifugal pump

Info

Publication number: DE9111161U1
Application number: DE9111161U
Authority: DE
Original assignee: Sihi & Co Kg 2210 Itzehoe De GmbH
Current assignee: Sihi & Co Kg 2210 Itzehoe De GmbH
Priority date: 1991-09-09
Filing date: 1991-09-09
Publication date: 1993-01-14
Anticipated expiration: 2001-09-10
Also published as: DK0535365T3; EP0535365A1; ATE129547T1; DE59204123D1; ES2079757T3; GR3018394T3; EP0535365B1

Abstract

Centrifugal pump, especially for pumping hot media. In order to cool the sealing casing (11) and a cooling casing section (10) disposed between the sealing casing (11) and the pump casing, there is disposed on the shaft (9) a fan impeller (20) which is surrounded by a perforated guard plate (24). It is provided, according to the invention, that the guard plate (24), in the region (23) of the axial extent of the fan impeller (20), is continuous and that it is perforated only in the regions axially in front of and behind the fan impeller (20). The external diameter of the fan impeller (20) is considerably smaller than that of the guard plate (24). Between the interior of the sealing casing (11) and the adjoining interior of the cooling casing or the pump casing (1), a restrictor (13) is provided.

Description

Sihi GmbH & Co KG,
ItzehoeSihi GmbH & Co KG,
Itzehoe

&rgr; 14745/91 D/fi (#48)&rgr; 14745/91 D/fi (#48)

KreiselpumpeCentrifugal pump

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe, insbesondere zur Förderung heißer Medien, mit einem Pumpengehäuse, einer aus dem Pumpengehäuse austretenden Welle, einer Wellenabdichtung, deren Gehäuse mit dem Pumpengehäuse verbunden ist, mit einem auf der Welle befestigten Lüfterrad und mit einem den Bereich des Lüfterrads und die daran beiderseits axial anschließenden Bereiche abdeckenden, durchbrochenen Schutzblech.The invention relates to a centrifugal pump, in particular for conveying hot media, with a pump housing, a shaft emerging from the pump housing, a shaft seal whose housing is connected to the pump housing, with a fan wheel fastened to the shaft and with a perforated protective plate covering the area of the fan wheel and the areas axially adjacent to it on both sides.

Die Lebensdauer der Wellendichtung ist temperaturabhängig. Neben konstruktiven Merkmalen, die den Wärmestrom von der Pumpe zur Dichtung hemmen, ist des deshalb bekannt, das Dichtungsgehäuse mittels eines Luftstroms zu kühlen, der von einem auf der Welle angeordneten Lüfter erzeugt wird. Dieser wird von einem Schutzblech umgeben, das zur Ermöglichung von Wärme- und Luftaustausch durchbrochen ist. Da die Dichtung in der Regel, zumindest nach einem gewissen Verschleiß,The service life of the shaft seal depends on the temperature. In addition to design features that inhibit the flow of heat from the pump to the seal, it is therefore known to cool the seal housing using an air flow generated by a fan arranged on the shaft. This is surrounded by a protective plate that is perforated to enable heat and air exchange. Since the seal is usually, at least after a certain amount of wear,

Leckflüssigkeit durchläßt, besteht die Gefahr, daß die Leckflüssigkeit zum Lüfterrad gelangt und von diesem mit beträchtlicher Reichweite abgeschleudert wird. Dem könnte man dadurch begegnen, daß man eine besonders hochwertige Dichtung verwendet, die dann aber auch besonders aufwendig ist.If the leakage fluid is allowed to pass through, there is a risk that the leakage fluid will reach the fan wheel and be thrown off over a considerable distance. This could be counteracted by using a particularly high-quality seal, but this would also be particularly complex.

Die Erfindung löst dieses Problem auf einfachere Weise, indem sie vorsieht, daß das Schutzblech im Bereich der axialen Erstreckung des Lüfterrads undurchbrochen ausgeführt ist. Falls Medium nach außen abgespritzt wird, wird es von dem undurchbrochen ausgeführten Teil des Schutzblechs aufgefangen.The invention solves this problem in a simpler way by providing that the protective plate is designed to be unbroken in the area of the axial extension of the fan wheel. If medium is sprayed outwards, it is caught by the unbroken part of the protective plate.

Die Funktion des Lüfterrades wird dadurch nicht beeinträchtigt, weil der Zustrom zum und Abstrom vom Lüfterrad hauptsächlich von den Verhältnissen auf der einen bzw. anderen axialen Seite des Lüfterrades beeinflußt wird. Jedenfalls gilt dies dann, wenn erfindungsgemäß das Verhältnis des Außendurchmessers des Lüfterrades zu dem Schutzblechdurchmesser kleiner als 0,8, vorzugsweise auch kleiner als 0,6 ist.The function of the fan wheel is not impaired by this because the inflow to and outflow from the fan wheel is mainly influenced by the conditions on one or the other axial side of the fan wheel. In any case, this applies if, according to the invention, the ratio of the outer diameter of the fan wheel to the guard plate diameter is less than 0.8, preferably also less than 0.6.

Um einen hinreichenden Wärme- und Luftaustausch zu ermöglichen, sollte der Anteil der offenen Fläche des Schutzblechs an dessen durchbrochenen Bereichen mindestens 60 % betragen. Mindestens gilt dies dann, wenn das Schutzblech pumpen- und antriebsseitig an dort befindliche Gehäuseteile mehr oder weniger eng anschließt.In order to allow sufficient heat and air exchange, the proportion of the open area of the guard plate to its perforated areas should be at least 60%. This applies at least if the guard plate is more or less closely connected to the housing parts on the pump and drive side.

Um den Wärmetransport vom Pumpengehäuse zu dem Dichtungsgehäuse zu hemmen, ist die Welle zweckmäßigerweise zwischen dem Pumpengehäuse und dem Dichtungsgehäuse in geringem Abstand von einem langgestreckten Kühlgehäuse umgeben. Es hat sich gezeigt, daß dessen an sich bekannte Wirkung gesteigert werden kann, wenn zwischen dem Innenraum des Dichtungsgehäuses und dem sich anschließenden Innenraum des Kühlgehäuses eine Drossel angeordnet ist.In order to prevent the heat from being transported from the pump housing to the seal housing, the shaft is preferably surrounded by an elongated cooling housing between the pump housing and the seal housing at a short distance. It has been shown that the known effect of this can be increased if a throttle is arranged between the interior of the seal housing and the adjoining interior of the cooling housing.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß zwischen einer den Pumpeninnenraum antriebsseitig begrenzenden Wand und einer das Pumpengehäuse antriebsseitig abschließenden Wand, die (unmittelbar oder mittelbar über das Kühlgehäuse) das Dichtungsgehäuse trägt, eine Wärmedämmung angeordnet ist. Diese Wärmedämmung kann von einem Hohlraum gebildet sein, der vorzugsweise von Luft oder auch von zu pumpendem Medium gefüllt ist.According to the invention, it can be provided that thermal insulation is arranged between a wall that delimits the pump interior on the drive side and a wall that closes off the pump housing on the drive side and that carries the seal housing (directly or indirectly via the cooling housing). This thermal insulation can be formed by a cavity that is preferably filled with air or with the medium to be pumped.

Ferner hat sich ein verhältnismäßig großer Flügelwinkel des Lüfterrads als zweckmäßig erwiesen, nämlich ein Winkel am Außendurchmesser des Lüfterrads zwischen den Flügeln und der Umfangsrichtung zwischen 20 und 40 Grad.Furthermore, a relatively large blade angle of the fan wheel has proven to be useful, namely an angle on the outer diameter of the fan wheel between the blades and the circumferential direction of between 20 and 40 degrees.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel in einem Längsschnitt veranschaulicht.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, which illustrates an advantageous embodiment in a longitudinal section.

Das Pumpengehäuse 1, das das Pumpenlaufrad 2 aufnimmt, wird antriebsseitig von einem Deckel 3 geschlossen, der eine den Pumpeninnenraum 4 begrenzende Wand 5 und eine davon Abstand aufweisende, antriebsseitige Wand 6 unter Einschluß eines Zwischenraums 7 umfaßt. Die Wandteile 5 und 6 bilden einen Sitz für eine Lagerbuchse 8, die die Pumpenwelle 9 aufnimmt. An die Wand 6 des Pumpengehäusedeckels 3 schließt sich einstückig das langgestreckte Kühlgehäuse 10 an, das die Welle 9 mit geringem Abstand umgibt und an seinem Ende das Dichtungsgehäuse 11 trägt, das geeignete Dichtungsmittel 12, beispielsweise Wellendichtringe, enthält. Die Lagerbuchse 8 verhindert die freie Zirkulation des Mediums aus dem Pumpeninnenraum 4 zum Kühlgehäuse 10. Eine Drossel 13 verhindert die Zirkulation des im Kühlgehäuse 10 eingeschlossenen Mediums zum Innenraum des Dichtungsgehäuses 11. Beides vermindert den Wärmetransport. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, daß die Lagerbuchse 8, die den Zwischenraum zwischen den Wänden 5 und 6 überbrückt, aus schlecht wärmeleitendem Material (beispielsweise Kohle oder Keramik) besteht und/oder geringen Querschnitt hat, soweit sie aus gut wärmeleitendem Material besteht, um dadurchThe pump housing 1, which accommodates the pump impeller 2, is closed on the drive side by a cover 3, which comprises a wall 5 delimiting the pump interior 4 and a drive-side wall 6 spaced apart from it, including an intermediate space 7. The wall parts 5 and 6 form a seat for a bearing bush 8, which accommodates the pump shaft 9. The elongated cooling housing 10, which surrounds the shaft 9 at a small distance, is integrally connected to the wall 6 of the pump housing cover 3 and carries the sealing housing 11 at its end, which contains suitable sealing means 12, for example shaft sealing rings. The bearing bush 8 prevents the free circulation of the medium from the pump interior 4 to the cooling housing 10. A throttle 13 prevents the circulation of the medium enclosed in the cooling housing 10 to the interior of the sealing housing 11. Both reduce the heat transport. In addition, it can be provided that the bearing bush 8, which bridges the gap between the walls 5 and 6, consists of poorly heat-conducting material (for example carbon or ceramic) and/or has a small cross-section, provided that it consists of good heat-conducting material, in order to

den Wärmetransport von der Wand 5 zum Kühlgehäuse 10 herabzusetzen .to reduce the heat transfer from the wall 5 to the cooling housing 10 .

Jenseits des Dichtungsgehäuses 11 geht die Welle 9 in eine Kupplungsmuffe 14 über, die mittels eines Wälzlagers 15 in einem Lagergehäuse 16 gelagert ist, das, zusammen mit einem Flansch 17, mittels Rippen 18 von einem Flansch 19 getragen wird, der an dem Pumpengehäusedeckel 3 angeschlossen ist.Beyond the seal housing 11, the shaft 9 passes into a coupling sleeve 14 which is supported by means of a rolling bearing 15 in a bearing housing 16 which, together with a flange 17, is supported by means of ribs 18 by a flange 19 which is connected to the pump housing cover 3.

Zwischen Dichtungsgehäuse 11 und Kupplungsmuffe 14 sitzt auf der Welle 9 das Lüfterrad 20, das als Axiallüfter ausgeführt ist. Seine Flügel sind, wie bei 21 gezeigt, an ihrem Außenumfang um einen ungewöhnlich starken Winkel gegenüber der Umfangsrichtung verdreht, der zwischen 20 und 40 Grad liegt.The fan wheel 20, which is designed as an axial fan, is located on the shaft 9 between the seal housing 11 and the coupling sleeve 14. Its blades are, as shown at 21, twisted on their outer circumference by an unusually large angle to the circumferential direction, which lies between 20 and 40 degrees.

Zwischen den Flanschen 17 und 19 ist ein von den Rippen 18 gestütztes, zylindrisches Schutzblech 24 vorgesehen, das ohne oder mit nur geringem Abstand an die Flanschen 17 und 19 anschließt und sich vorzugsweise über den vollen Umfang erstreckt, zumindest aber über dessen Oberseite und Seitenbereiche. Es ist, wie bei 22 gezeigt, ganzflächig gelocht mit Ausnahme des Bereichs 23, der der axialen Erstreckung des Lüfterrads 20 entspricht.Between the flanges 17 and 19, a cylindrical protective plate 24 is provided, supported by the ribs 18, which adjoins the flanges 17 and 19 without or with only a small gap and preferably extends over the entire circumference, but at least over its top and side areas. As shown at 22, it is perforated over its entire surface with the exception of the area 23, which corresponds to the axial extension of the fan wheel 20.

Die Zu- und Abströmung ist im Bereich des Luftrads durch das Lagergehäuse 16 und die Kupplungsmuffe 14 auf der einen Seite und das Dichtungsgehäuse 11 auf der anderen Seite gestört. Auch das Vorhandensein des Schutzblechs wirkt sich aus, obwohl zwischen der Wand 6 und dem Flansch 19 zusätzlich zu den Löchern des Schutzblechs 24 Abströmquerschnitte 25 vorhanden sind. Es hat sich gezeigt, daß unter diesen Verhältnissen die besten Ergebnisse erzielt werden, wenn der Außendurchmesser DL des Lüfterrads das 0,8fache, vorzugsweise das 0,6fache, des Durchmessers DS des Schutzblechs nicht übersteigt.The inflow and outflow in the area of the air wheel is disrupted by the bearing housing 16 and the coupling sleeve 14 on one side and the seal housing 11 on the other side. The presence of the protective plate also has an effect, although there are outflow cross-sections 25 between the wall 6 and the flange 19 in addition to the holes in the protective plate 24. It has been shown that under these conditions the best results are achieved if the outside diameter DL of the fan wheel does not exceed 0.8 times, preferably 0.6 times, the diameter DS of the protective plate.

Claims

SchutzansprücheProtection claims

1. Kreiselpumpe, insbesondere zur Förderung heißer Medien, mit einem Pumpengehäuse (1), einer aus dem Pumpengehäuse austretenden Welle (9), einer Wellenabdichtung (12), deren Gehäuse (11) mit dem Pumpengehäuse (1) verbunden ist, mit einem auf der Welle (9) befestigten Lüfterrad (20) und mit einem dem Bereich des Lüfterrads und die daran beiderseits axial anschließenden Bereiche abdeckenden, durchbrochenen Schutzblech (24), dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzblech (24) im Bereich (23) der axialen Erstreckung des Lüfterrades (20) undurchbrochen ausgeführt ist.1. Centrifugal pump, in particular for conveying hot media, with a pump housing (1), a shaft (9) emerging from the pump housing, a shaft seal (12), the housing (11) of which is connected to the pump housing (1), with a fan wheel (20) fastened to the shaft (9) and with a perforated protective plate (24) covering the area of the fan wheel and the areas axially adjoining it on both sides, characterized in that the protective plate (24) is designed to be unperforated in the area (23) of the axial extension of the fan wheel (20).

2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzblech (24) einerseits an das Pumpengehäuse (1) oder einen damit verbundenen Flansch (19) und andererseits an ein Motor- oder Lagergehäuse (16) oder einen damit verbundenen Flansch (17) anschließt.2. Centrifugal pump according to claim 1, characterized in that the protective plate (24) is connected on the one hand to the pump housing (1) or a flange (19) connected thereto and on the other hand to a motor or bearing housing (16) or a flange (17) connected thereto.

3. Kreiselpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Außendurchmessers DL des Lüfterrads zu dem Durchmesser DS des Schutzblechs kleiner als 0,8, vorzugsweise kleiner als 0,6 ist.3. Centrifugal pump according to claim 1 or 2, characterized in that the ratio of the outer diameter DL of the fan wheel to the diameter DS of the protective plate is less than 0.8, preferably less than 0.6.

4. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der offenen Fläche des Schutzblechs in dessen durchbrochenen Bereichen mindestens 60% beträgt.4. Centrifugal pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that the proportion of the open area of the protective plate in its perforated areas is at least 60%.

5. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Pumpengehäuse (1) und dem Dichtungsgehäuse (11) ein die Welle (9) mit geringem Abstand umgebendes, langgestrecktes Kühlgehäuse (10) angeordnet ist.5. Centrifugal pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that an elongated cooling housing (10) surrounding the shaft (9) at a small distance is arranged between the pump housing (1) and the seal housing (11).

6. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Innenraum des Dichtungsgehäuses (11) und dem sich anschließenden Innenraum des Pumpengehäuses bzw. des Kühlgehäuses (10) eine Drossel (13) angeordnet ist.6. Centrifugal pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that a throttle (13) is arranged between the interior of the sealing housing (11) and the adjoining interior of the pump housing or the cooling housing (10).

7. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer den Pumpeninnenraum (4) antriebsseitig begrenzenden Wand (5) und einer das Pumpengehäuse antriebsseitig abschließenden Wand (6), die das Dichtungsgehäuse (11) trägt, eine Wärmedämmung (7) angeordnet ist.7. Centrifugal pump according to one of claims 1 to 6, characterized in that a thermal insulation (7) is arranged between a wall (5) delimiting the pump interior (4) on the drive side and a wall (6) closing the pump housing on the drive side, which carries the seal housing (11).

8. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (21) des Lüfterrads (20) an ihrem Außendurchmesser einen Winkel zwischen 20 und 40 Grad mit der Umfangsrichtung einschließen.8. Centrifugal pump according to one of claims 1 to 7, characterized in that the blades (21) of the fan wheel (20) enclose an angle of between 20 and 40 degrees with the circumferential direction at their outer diameter.