FI67435B - EXCENTERPUMP - Google Patents

Description

p ,-fL-TI fftl KU ULUTUSJULICAISU CHA-ZC.p, -fL-TI fftl KU ULUTUSJULICAISU CHA-ZC.

j&ST* ™ ^ UTLÄGGNINGSSKIIIFT 674 3 5 • C (45) r.'.to:·: Uy ’ .1. u3 15 :.5 ^(51) Kv.Nu /IntCL3 F Ok D 3/00 SUOMI —FINLAND (21) Pu«tttlh*k*mu* —PitentMeknIfl* 800848 (22) H»k*mhp*lYt —Amekniof*d»x 1 9.03.80 (23) Alkuptlva—GlMghetadat 19.03.80 (41) TuNuc Julkhetal — Whrit off«mN| 20.09.80j & ST * ™ ^ UTLÄGGNINGSSKIIIFT 674 3 5 • C (45) r. '. to: ·: Uy' .1. u3 15: .5 ^ (51) Kv.Nu / IntCL3 F Ok D 3/00 FINLAND —FINLAND (21) Pu «tttlh * k * mu * —PitentMeknIfl * 800848 (22) H» k * mhp * lYt —Amekniof * d »x 1 9.03.80 (23) Alkuptlva — GlMghetadat 19.03.80 (41) TuNuc Julkhetal - Whrit off« mN | 20/9/80

Patentti- ja rekisterihallitus /44) NihtMk-p*™ μ kuuLMlobun p*n._ ,. , ,National Board of Patents and Registration / 44) NihtMk-p * ™ μ kuLMlobun p * n._,. ,,

Patent- och reglstersty releen ' 7 AmMum uthgd od* utUkrtfun pubUcaraf 3U.ll.oHPatent and registration relay '7 AmMum uthgd od * utUkrtfun pubUcaraf 3U.ll.oH

(32)(33)^1) lyydev atuoikeu*—Baglrd prtorttet 1 9 · 03 · 79 USSR(SU) 2739411 (71)(72) Anatoly Semenovich Shapiro, Raketny bulvar, 12, kv. 7, Moskva,(32) (33) ^ 1) lyydev atuoikeu * —Baglrd prtorttet 1 9 · 03 · 79 USSR (SU) 2739411 (71) (72) Anatoly Semenovich Shapiro, Raketny Bulvar, 12, kv. 7, Moscow,

Leonid Fedorovich Kalashnikov, Ulitsa 50 let VLKSM, 2, kv. 165, Kaliningrad Moskovskoi oblasti, Nikolai Ivanovich Leontiev,Leonid Fedorovich Kalashnikov, Ulitsa 50 let VLKSM, 2, kv. 165, Kaliningrad Moskovskoi oblast, Nikolai Ivanovich Leontiev,

Ulitsa Tereshkovoi, 6, kv. 27, Kaliningrad Moskovskoi oblasti,Ulitsa Tereshkovoi, 6, kv. 27, Kaliningrad Moskovskoi oblast,

Vladimir Ivanovich Polyakov, Ulitsa Ostrovskogo, 5, kv. 8,Vladimir Ivanovich Polyakov, Ulitsa Ostrovskogo, 5, sq. Km. 8,

Kaliningrad Moskovskoi oblasti, Anatoly Afanasievich Steblevsky,Kaliningrad Moskovskoi oblast, Anatoly Afanasievich Steblevsky,

Ulitsa Pionerskaya, 13, kv. 11, Schelkovo, Moskovskoi oblasti, USSR(SU) (7*0 Oy Kolster Ab (5*0 Siipi pumppu - ExcenterpumpUlitsa Pionerskaya, 13, kv. 11, Schelkovo, Moskovskoi oblast, USSR (SU) (7 * 0 Oy Kolster Ab (5 * 0 Wing pump - Eccentric pump

Keksintö liittyy purapputekniikaan ja erityisesti siipipump- puihin.The invention relates to bite technology and in particular to vane pumps.

Keksintöä voidaan käyttää kemiallisessa ja öljynjalostusteollisuudessa , sekä muissa sovellutuksissa.The invention can be used in the chemical and oil refining industries, as well as in other applications.

Keksinnöstä on erityistä etua voimalaitoksille, laivanrakennukselle ja ilmailutekniikassa, tarkemmin sanottuna suuriteho-pumpuissa, joissa imukorkeus on alhainen tai nopeakäyntisissä pumpuissa.The invention has a particular advantage in power plants, shipbuilding and aerospace technology, in particular in high-power pumps with low suction head or in high-speed pumps.

Eräs pumppujen tärkeimmistä ominaisuuksista on imukyky esitettynä kriittisenä tyhjiönopeuskertoimena:One of the most important features of the pumps is the suction capacity presented as a critical vacuum speed factor:

Ck = 5,62 ^ n Q ^ Δη3'4 missä n = vetoakselin pyörimisnopeus kierroksina minuutissa.Ck = 5,62 ^ n Q ^ Δη3'4 where n = rotational speed of the drive shaft in revolutions per minute.

2 67435 Q = pumpattavan liuoksen volumetrinen virtausmäärä, toisin sanoen pumpun teho kuutiometreissä sekuntia kohti, A h = positiivinen nostokorkeus metreissä.2 67435 Q = volumetric flow rate of the solution to be pumped, ie pump power in cubic meters per second, A h = positive head in meters.

Mitä suurempi kerroin on, sitä suurempi on pumpun imu- kyky.The higher the factor, the higher the suction capacity of the pump.

Pumpun käyttöakselin pyörimisnopeus määrittelee pumpun koon ja painon, kun sitävastoin pumpun nostokyky ja imukyky määräävät vastaavasti tiettyyn tehtävään tarvittavien pumppujen lukumäärän, sekä tarvittavat hankintakustannukset.The speed of rotation of the pump drive shaft determines the size and weight of the pump, while the lifting capacity and suction capacity of the pump determine the number of pumps required for a given task, respectively, and the acquisition costs required.

Esimerkiksi pumpun imukyvyn kaksinkertaistaminen muuttamatta imukorkeutta, mahdollistaa pumpun käyttöakselin pyörimisnopeuden kaksinkertaistamisen, jolloin koko ja paino voidaan pienentää puoleen tai kolmannekseen, mikä merkitsee olennaisesti alhaisempia pumpun valmistuskustannuksia. Nykyinen suuntaus lisätä yksittäisten tehoyksiköiden kapasiteettia edellyttää pumpun nosto-kyvyn ja vastaavasti imukorkeuden nostamista. Suurtehopumpuissa rajoittavat imukorkeuden nostamista kustannustekijät. Toisaalta tekee pumpun imukyvyn kasvattaminen, esimerkiksi kaksinkertaiseksi, mahdolliseksi käyttää yhtä suurtehopumppua yhteisteholtaan neljän samanlaisen pumpun sijasta, ja vähentää siten kustannuksia ainakin kolmanneksella.For example, doubling the suction capacity of the pump without changing the suction head allows the pump drive shaft to be doubled in rotation, thus reducing the size and weight by half or a third, which means substantially lower pump manufacturing costs. The current trend to increase the capacity of individual power units requires an increase in the pump's lifting capacity and suction head, respectively. In high-power pumps, increasing the suction head is limited by cost factors. On the other hand, increasing the suction capacity of the pump, for example doubling, makes it possible to use one high-power pump instead of four similar pumps in total, and thus reduces costs by at least a third.

Siten on pumpputekniikassa erittäin tärkeätä lisätä pumppujen imukykyä.Thus, in pump technology, it is very important to increase the suction capacity of the pumps.

Pumpun riittämätön imukyky aiheuttaa kavitaatiota, mikä aiheuttaa korkeuden ja tehon alenemista.Insufficient suction capacity of the pump causes cavitation, which causes a decrease in height and power.

Ongelman tärkein kohta on, että pumpun imukyvyn nousuun liittyy tavallisesti pumppaushyötysuhteen'*! aleneminen, mikä nostaa olennaisesti tehon tarvetta. Sen vuoksi on pumpuissa, joiden imukyky on korkea, alhainen hyötysuhde, kun taas hyötysuhteeltaan hyvien pumppujen imukyky on alhainen.The main point of the problem is that an increase in the suction capacity of the pump is usually associated with a pumping efficiency of '*! reduction, which substantially increases the power requirement. Therefore, pumps with high suction have low efficiency, while pumps with good efficiency have low suction.

Tekniikan tasossa tunnetaan pumppuja, joiden imukyky on suuri 4,000).Pumps with a high suction capacity of 4,000 are known in the art.

Sellainen pumppu käsittää aksiaalisen juoksupyörän, joka on asennettu vetoakselille ja johon on kiinnitetty kierukkamaiset siivet. Siivet on profiloitu pitkin pyörän sädettä lausekkeen r.tg/1 = cost, jossa r on aksiaalinen juoksupyörän säde, ja$on siiven asetuskulma pumpun vetoakseliin nähden kohtisuoran tason ja siipiin nähden tangentinsuuntaisen tason välillä.Such a pump comprises an axial impeller mounted on a drive shaft and to which helical blades are attached. The blades are profiled along the wheel radius by the expression r.tg/1 = cost, where r is the axial impeller radius, and $ is the blade setting angle between a plane perpendicular to the drive axis of the pump and a plane tangential to the blades.

3 67435 Tämän pumpun imukykyä voidaan lisätä suurentamalla pumpun virtauskanavan poikkipintaa ja pienentämällä siipikulmaa, mikä pienentää pyörän tulonopeussuhdetta Ji° , toisin sanoen nestevirran aksiaalisen nopeuden suhdetta pumpunpyörän ulkokehän kehänopeu-teen . Pumpun virtauskanavan poikkipintaa voidaan suurentaa suurentamalla pumpun pyörän ulkohalkaisijaa ja pienentämällä keskiön halkaisijaa niinpaljon kuin lujuusnäkökohtien kannalta on mahdollista. Tämä ratkaisu pienentää nestevirran aksiaalinopeutta ja alentaa nesteen staattisen paineen vähenemistä, jolloin pumpun imukyky kasvaa.3,674,35 The suction capacity of this pump can be increased by increasing the cross-section of the pump flow channel and decreasing the vane angle, which reduces the wheel inlet velocity ratio Ji °, i.e. the ratio of the axial velocity of the fluid flow to the circumference of the pump wheel outer circumference. The cross-sectional area of the pump flow channel can be increased by increasing the outer diameter of the pump wheel and decreasing the diameter of the hub as much as possible from a strength point of view. This solution reduces the axial velocity of the fluid flow and reduces the reduction in static pressure of the fluid, thereby increasing the suction capacity of the pump.

Tämän pumpun hyötysuhde on kuitenkin alhainen { /% = 0,5), koska nopeussuhde on alhainen ( 0,1), mikä johtuu pumpun vir tauskanavan poikkipinnan suurenemisesta, nestevirran aksiaalisen nopeuden pienenemisestä sekä virtauksen irtoavasta luonteesta pyörän läpi.However, the efficiency of this pump is low (/% = 0.5) because the velocity ratio is low (0.1) due to the increase in the cross-sectional area of the pump flow channel, the decrease in the axial velocity of the liquid flow and the detachable nature of the flow through the wheel.

Tekniikan tasossa tunnetaan siipupumppuja, joiden hyötysuhde voi olla jopa 0,75 - 0,9.Vane pumps with an efficiency of up to 0.75 to 0.9 are known in the art.

Tällainen pumppu käsittää pesän, jossa on vetoakselille asennettu juoksupyörä, ja jonka navalle on kiinnitetty siivet. Mainittujen siipien sylinterinmuotoisten osien alueet muodostavat siivistön, joka on asetettu suhteellisen suuriin kulmiin siiven jänteen ja etupinnan väliin, mainittujen kulmien ollen sopivia nopeussuhteen nostamiselle ( y>o,2).Such a pump comprises a housing with an impeller mounted on the drive shaft and with blades attached to the hub. The areas of the cylindrical parts of said vanes form a vane set at relatively large angles between the wing tendon and the front surface, said angles being suitable for increasing the speed ratio (y> o, 2).

Tämän pumpun imukyky on kuitenkin varsin alhainen (C^ ¢^ 1000), mikä liittyy nestevirran suhteellisen suureen aksiaalinopeuteen C^, mikä johtuu siipipyörän virtauskanavan poikkipinnan pienenemisestä.However, the suction capacity of this pump is quite low (C ^ ¢ ^ 1000), which is related to the relatively high axial velocity C ^ of the liquid flow, which is due to the reduction of the cross-section of the impeller flow channel.

Tekniikan tasossa tunnetaan pumppuja, joiden imukyky on suuri (C^ voi olla jopa 4200 - 5200) sekä pumppuja, joiden suhteellinen imunopeus S on 40,000 - 60,000, jolla S = 9,19 C. . Näissä pumpuissa käytetään suuren imukyvyn aikaansaamiseksi aksiaali-virtapyörää, joka on asennettu vetoakselille yhdessä juoksupyörän kanssa. Kavitaatio ei vaikuta aksiaalivirtauspyörään ja sen avulla saadaan imukorkeus, jonka avulla juoksupyörä toimii ilman kavi-taatiota.Pumps with a high suction capacity (C 1 can be as high as 4200 to 5200) and pumps with a relative suction speed S of 40,000 to 60,000 with S = 9.19 C. are known in the art. These pumps use an axial impeller mounted on the drive shaft along with the impeller to provide high suction. Cavitation does not affect the axial flow wheel and provides a suction head that allows the impeller to operate without cavitation.

Tekniikan tason pumpuissa käytetään imukyvyn lisäämiseen seuraavia keinoja: 67435 - kierukkaa, jonka nousu muuttuu pituussuunnassa; - kartiokierukkaa - kierukkaa, jossa on kartiomainen keskiö, muuttuva halkaisija sekä siipijako ja tulokulma; - ylävirrassa olevaa aksiaalivirtauspyörää, joka suppenee ja jonka kehä on kartionmuotoinen; - kierukkaa, joka aksiaalisesti liikkuvan kierteen muotoinen; - syöttölaite, joka on asennettu ennen keskipakopyörää ja joka käsittää useita siipirivejä, joiden halkaisija asteittain kasvaa; - ylävirrassa olevaa aksiaalivirtauspyörää, jonka läpi kulkeva virtaus on kolme kertaa suurempi kuin virtaus keskipakopyörän läpi; - kartionmuotoinen keskiö, joka muuttuu säteittäisvirtaus-pyöräksi, jossa keskiössä on useita rivejä poikkipinnaltaan pyöreitä tappeja, jotka on asennettu vaihtelevaa kulmaan pyörimisakseliin nähden; - ylävirrassa olevaa yksi- tai monikertaista kierukkaa tai kartiomaista, rivoitettua päätä; - ylävirrassa olevaa kaksivaiheista aksiaalivirtauspyörää, jossa kummankin vaiheen siivillä on eri halkaisija ja nousukulma; - ylävirrassa olevaa aksiaalivirtauspyörää, jossa on ohitus-laite nesteen kierrättämiseksi uudelleen kierukan vyöhykkeeseen.Prior art pumps use the following means to increase suction: 67435 - a coil with a longitudinal pitch; - conical helix - a helix with a conical center, a variable diameter, a wing pitch and an entry angle; - an upstream axial flow wheel which tapers and has a conical circumference; - a helix in the shape of an axially moving helix; - a feeder mounted before the centrifugal wheel and comprising a plurality of rows of vanes, the diameter of which gradually increases; - an upstream axial flow wheel through which the flow is three times greater than the flow through the centrifugal wheel; - a conical hub which turns into a radial flow wheel, the hub having a plurality of rows of pins of circular cross-section mounted at a variable angle to the axis of rotation; - an upstream single or multiple helix or conical ribbed head; - an upstream two-stage axial flow wheel in which the blades of each stage have different diameters and angles of inclination; - an upstream axial flow wheel with a bypass device for recirculating the fluid to the zone of the coil.

Yllämainitut pumppurakenteet eivät saa aikaan suurinta mahdollista imukyvyn lisäystä. Lisäksi vaikka niissä jotkut parametrit, kuten esimerkiksi kavitaatio-ominaisuudet paranevat, toiset, kuten esimerkiksi pumpun hyötysuhde ja stabiilisuus, heikke-nevät.The above-mentioned pump structures do not provide the greatest possible increase in suction capacity. In addition, while some parameters, such as cavitation properties, are improved, others, such as pump efficiency and stability, are degraded.

Tekniikan tasossa tunnetaan siipipumppu, joka käsittää pesän ja kaksi aksiaalivirtauspyörää tai imupyörän sekä juoksupyörän, jotka on asennettu yhteiselle vetoakselille ja joilla on säteittäi-nen välys pesään. Imupyörässä on keskiö, johon on kiinnitetty kierukanmuotoiset siivet, joiden nousu kasvaa virtauksen suunnassa.A vane pump is known in the art which comprises a housing and two axial flow wheels or a suction wheel and an impeller mounted on a common drive shaft and having a radial clearance in the housing. The suction wheel has a hub to which helical blades are attached, the rise of which increases in the direction of flow.

Imupyörän siipinousu on valittu siten että pumpun imukyky olisi suuri, kun taas juoksupyörän siipinousu on valittu silmälläpitäen tarvittavaa imukorkeutta ja pumpun hyötysuhteen parannusta. Pumppu toimii seuraavasti: 67435The impeller impeller has been selected to have a high suction capacity of the pump, while the impeller impeller has been selected with the required suction head and improved pump efficiency in mind. The pump works as follows: 67435

Neste tulee ensin imupyörään, jossa virta on aksiaalinen.The fluid first enters the suction wheel, where the current is axial.

Kun virtaus kulkee siivissä, kehittyy kavitaatiota. Kavitaatio lakkaa imupyörän päässä. Imupyörän jälkeen tulee neste, jonka energia on hiukan lisääntynyt, juoksupyörään, jossa virtaus on aksiaalinen ja joka saa aikaan pääjohdossa tarvittavan nostokor-keuden. Tarkasteltavan pumpun imukyky on suure (C^ = 3 000) ja sen hyötysuhde on korkeampi, mutta nämä parametrit eivät ole maksimissaan, koska pyörien, joissa virtaus on aksiaalinen, välys ja sen suhde pyörän geometriaan eivät ole sopimuksen mukaisia.As the flow passes through the wings, cavitation develops. Cavitation stops at the end of the suction wheel. After the suction wheel, a liquid with a slightly increased energy enters the impeller, where the flow is axial and which provides the required lifting height in the main line. The suction capacity of the pump under consideration is high (C ^ = 3,000) and its efficiency is higher, but these parameters are not at a maximum because the clearance of the wheels with axial flow and its relation to the wheel geometry are not in accordance with the agreement.

Yllä selitetyt teknilliset ratkaisut esittävät pelkästään mille tasolle tekniikan tasossa on päästy yritettäessä saada aikaan pumppu, jonka sekä imukyky että hyötysuhde ovat hyviä, mikä taso ei tietenkään ole paras mahdollinen.The technical solutions described above merely show what level has been reached in the prior art in an attempt to provide a pump with good both suction capacity and efficiency, which of course is not the best possible.

Tämän keksinnön päämääränä on suunnitella pumppu, jossa on erityisellä profiililla varustettu tulokanava, jonka sisähalkaisi-ja muuttuu riippuen käytetyn aksiaalivirtauspyörän geometrisista mitoista, jolloin pumpun imukyky kasvaa ja sen energiaominaisuudet paranevat.The object of the present invention is to design a pump with an inlet channel with a special profile, the inner diameter of which varies depending on the geometrical dimensions of the axial flow wheel used, whereby the suction capacity of the pump increases and its energy properties improve.

Keksintö tarjoaa siipipumpun, jossa on pesä, jonka sisään on sijoitettu samalle akselille virtauksen suunnassa peräkkäin ak-siaalivirtausimupyörä, jolla on pesän suhteen säteittäinen välys, ja vaihtoehtoisesti joko aksiaalivirtausjuoksupyörä ja radiaali-virtauspyörä tai aksiaalidiagonaalivirtauspyörä, jonka tulo-osa toimii aksiaalivirtausjuoksupyöränä, jolloin pumpun pesän sisähal-kaisija pienenee imupyörän alueella virtauksen suunnassa ja imu-pyörässä on keskiö, johon on kiinnitetty kierukanmuotoisia siipiä. Keksinnön mukaiselle siipipumpulle on ominaista, että imupyörän siipien kärjillä on muuttuva asetuskulma (B ), joka kasvaa virtauksen suunnassa samanaikaisesti kuin pesän sisähalkaisija pienenee pumpun suuren imutehon varmistamiseksi, jolloin pesän sisä-halkaisija (Dq) on imupyörän tulon kohdalla olevalla poikkileikkaus-alueella valitun kaavan mukaisesti: D = D]_ . . 10"4 + 2,1)2 jossa Dq on pumpun pesän sisähalkaisija imupyörän tulon kohdalla, on pumpun pesän sisähalkaisija juoksupyörän tulon kohdalla, k^ on dimensioton kerroin välillä 0,13 - 0,17, on ennalta määrätty kavitaation kriittinen nopeuskerroin välillä 5 000 - 11 000, 67435 ja imupyörän siipien kärjen asetuskulma (β Q) tulon poikkileikkaus-alueella määritellään kaavalla fi = (10...33 Δ /D]_)° - 1,5° jossa β o on imupyörän tulon kohdalla olevan siiven kärjen asetus-kulma , /\on säteittäisvälys imupyörän tulon kohdalla ja on pumpun pesän sisähalkaisija juoksupyörän tulon kohdalla.The invention provides a vane pump having a housing in which an axial flow suction wheel having a radial clearance with respect to the housing is arranged in succession on the same shaft, and alternatively either an axial flow impeller and a radial flow wheel or an axial diaphragm flow wheel the suction wheel decreases in the area of the suction wheel in the direction of flow and the suction wheel has a hub to which helical vanes are attached. The vane pump according to the invention is characterized in that the tips of the impeller blades have a variable set angle (B) which increases in the flow direction as the housing inner diameter decreases to ensure high suction power of the pump, the housing inner diameter (Dq) being in the selected cross-sectional area : D = D] _. . 10 "4 + 2,1) 2 where Dq is the inside diameter of the pump housing at the inlet of the suction wheel, is the inside diameter of the pump housing at the inlet of the impeller, k ^ is a dimensionless factor between 0.13 and 0.17, is a predetermined critical cavitation speed factor between 5,000 - 11 000, 67435 and the setting angle (β Q) of the tip of the impeller blades in the cross-sectional area of the input is defined by the formula fi = (10 ... 33 Δ / D] _) ° - 1,5 ° where β o is the tip of the wing at the inlet of the suction wheel the set angle, / \ is the radial play at the inlet of the impeller and is the inside diameter of the pump housing at the inlet of the impeller.

Yllä kuvatun rakenteellisen ratkaisun avulla voidaan pumpun imukykyä olennaisesti nostaa. Tämä on seuraus suuremmasta sä-teittäisestä välyksestä imupyörän ulkokehän ja pumpun pesän sisä-kehän välillä, mistä johtuen nestevirta jakaantuu imupyörän tulon kohdalla kahteen osaan, joista toinen kulkee välyksen ja toinen mainitun pyörän kautta.With the structural solution described above, the suction capacity of the pump can be substantially increased. This is due to the larger radial clearance between the outer circumference of the suction wheel and the inner circumference of the pump housing, as a result of which the fluid flow at the inlet of the suction wheel is divided into two parts, one passing through the clearance and the other through said wheel.

Viitaten yhtälöön (1) todetaan, että pumpun käyttöakselin tietyllä nopeudella ja tietyllä kavitaation kriittisellä nopeus-kertoimella tarvitaan vähemmän positiivista nettoimukorkeutta kavitaation välttämiseen imupyörässä pienemmällä virtausmäärällä pumpun läpi. Mitä pumppuun kokonaisuudessaan tulee, on tarvittavan nettoimukorkeuden pieneneminen tietyllä virtausmäärällä sekä tietyllä pumpun käyttöakselin nopeudella syynä pumpun imukyvyn olennaiseen kasvuun.Referring to Equation (1), it is stated that at a certain speed of the pump drive shaft and a certain critical velocity factor of cavitation, less positive net suction height is required to avoid cavitation in the suction wheel with less flow through the pump. As for the pump as a whole, a decrease in the required net suction head at a certain flow rate and at a certain pump drive shaft speed is the reason for the substantial increase in the suction capacity of the pump.

Keksintöä selitetään nyt tarkemmin esimerkin avulla viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa:The invention will now be explained in more detail by way of example with reference to the accompanying drawings, in which:

Kuvio 1 on keksinnön mukaisen aksiaalisäteittäisen siipi-pumpun erään suoritusmuodon pitkittäisleikkaus.Figure 1 is a longitudinal section of an embodiment of an axial radial vane pump according to the invention.

Kuvio 2 on keksinnön mukaisen aksiaalisäteittäisen siipi-pumpun erään suoritusmuodon pitkittäisleikkaus.Figure 2 is a longitudinal section of an embodiment of an axial radial vane pump according to the invention.

Kuvio 3 on keksinnön mukaisen aksiaalisen imupyörän sylinterinmuotoisen osan yksityiskohta.Figure 3 is a detail of a cylindrical part of an axial suction wheel according to the invention.

Kuvio 4 on graafinen kaavio, joka esittää pumpun pesän halkaisijan kerrointa aksiaalisen imupyörän tulon kohdalla verrattuna keksinnön mukaiseen kavitaation kriittiseen nopeusker-toimeen.Fig. 4 is a graph showing the coefficient of the pump housing diameter at the inlet of the axial suction wheel compared to the critical cavitation speed coefficient according to the invention.

Kuvio 5 on graafinen kerroin, joka esittää kavitaation kriittistä nopeuskerrointa verrattuna virtauksen ominaismäärään siipien kahdella asetuskulmalla imupyörässä saatuna kokeiltaessa kuvion 1 suoritusmuotoa.Fig. 5 is a graphical coefficient showing the critical velocity coefficient of cavitation compared to the characteristic amount of flow at two setting angles of the vanes in the suction wheel obtained when testing the embodiment of Fig. 1.

7 674357 67435

Siipipumppu käsittää pesän 1 (kuvio 1), joka tässä suoritusmuodossa on tehty kahdesta osasta, eli tulosta 2 ja kierukan-muotoisesta poistosta 3. Pesässä 1 on käyttöakseli 4, jolle on asennettu peräkkäin virtaussuunnassa aksiaalinen imupyörä 5, aksiaalinen juoksupyörä 6 sekä säteittäisvirtauspyörä 7. Juoksupyö-rässä 6 on napa 8, johon on kiinnitetty kierukanmuotoisia siipiä 9, jotka muodostavat siipienvälisiä kanavia 1Q nestevirralle. Imupyörä 5 käsittää keskiön 11, johon on kiinnitetty kierukanmuotoisia siipiä 12, jotka muodostavat siipienvälisiä kanavia 13. Imupyörällä 5 olevien siipien 12 nousu muuttuu ja kasvaa virtauksen suunnassa.The vane pump comprises a housing 1 (Fig. 1), which in this embodiment is made of two parts, i.e. the inlet 2 and the helical outlet 3. The housing 1 has a drive shaft 4 on which an axial suction wheel 5, an axial impeller 6 and a radial flow wheel 7 are mounted in succession. -the 6 has a hub 8 to which helical vanes 9 are attached, which form inter-wing channels 1Q for the liquid flow. The suction wheel 5 comprises a hub 11 to which helical vanes 12 are attached, which form inter-wing channels 13. The pitch of the vanes 12 on the suction wheel 5 changes and increases in the flow direction.

Kuvioissa 1 ja 2 käytetyillä merkeillä on seuraava merkitys: S = imupyörän 5 siiven 12 kierukan nousu = pesän 1 sisähalkaisija (tässä tapauksessa tulon 2) juoksupyörän 6 tulon kohdallaThe symbols used in Figures 1 and 2 have the following meaning: S = pitch of the helix 12 of the blade 12 of the suction wheel 5 = inside diameter of the housing 1 (in this case inlet 2) at the inlet of the impeller 6

Dq = pesän 1 sisähalkaisija imupyörän 5 tulon kohdalla Δ = säteittäisvälys imupyörän 5 tulon kohdalla.Dq = inside diameter of housing 1 at inlet of suction wheel 5 Δ = radial clearance at inlet of suction wheel 5.

Pumpun eräässä toisessa suoritusmuodossa käytetään aksiaali-virtausimupyörää 5 aksiaalidiagonaalista virtauspyörän 14 yhteydessä (kuvio 2) ja käyttöakseli 4 on laakeroitu pesään 15 asennettuihin laakereihin. Aksiaalidiagonaalinen virtauspyörä 14 muodostuu kolmesta osasta, eli aksiaalisesta virtausosasta 16, joka muodostaa kavitaatio-osan, diagonaalisesta osasta 17, joka muodostaa syöttöosan sekä aksiaalisesta poistovirtaosasta 18, joka muodostaa oikaisuosan. Aksiaalidiagonaalisen virtauspyörän 14 aksiaalinen tulo-osa 16 suorittaa samat tehtävät kuin aksiaalivirtausjuoksu-pyörä 6 (kuvio 1) ja tuloa pyörään 14 voidaan pitää samana kuin tuloa pyörään 6. Pumpunpesän 1 sisähalkaisija vaihtelee maksimihal-kaisijasta Dq imupyörän 5 tulossa minimihalkaisijaan aksiaali-diagonaalivirtauspyörän 14 tulon kohdalla ja sitten halkaisijaan D2 poiston 3 tulon kohdalla.In another embodiment of the pump, an axial flow suction wheel 5 is used in connection with the axial diagonal flow wheel 14 (Fig. 2) and the drive shaft 4 is mounted on bearings mounted in the housing 15. The axial diagonal flow wheel 14 consists of three parts, i.e. an axial flow part 16 forming a cavitation part, a diagonal part 17 forming a feed part and an axial discharge flow part 18 forming a straightening part. The axial inlet portion 16 of the axial diagonal flow wheel 14 performs the same functions as the axial flow impeller 6 (Fig. 1) and the input to the wheel 14 can be considered the same as the input to the wheel 6. The inner diameter of the pump housing 1 varies from maximum diameter Dq and then to diameter D2 at the inlet of outlet 3.

Imupyörän 5 siipien 12 (kuvio 1 asetuskulma fb (kuvio 3) muodostuu pyörän 5 pyörimisakseliin nähden kohtisuora tason sekä pyörän 5 siipien 12 nähden tangentiaalisen tason väliin. Nuoli osoittaa virtauksen aksiaalisen nopeuden suuntaa (kuvio 3). Nuoli (kuvio 3) osoittaa pyörän 5 (kuvio 1) kehänopeuden suuntaa.The setting angle fb (Fig. 3) of the suction wheel 5 (Fig. 1) is formed between a plane perpendicular to the axis of rotation of the wheel 5 and a plane tangential to the blades 12 of the wheel 5. The arrow (Fig. 3) indicates the direction of the axial velocity of the flow (Fig. 3). Figure 1) circumferential velocity direction.

6743567435

Kuvion 4 graafinen kaavio esittää purapunpesän halkaisijan kertoimen KD koekäyriä aksiaalivirtausimupyörän 5 (kuvio 1) tulon kohdalla verrattuina neljän pumpun kavitaation kriittiseen nopeus- kertoimeen C, .The graphical diagram of Fig. 4 shows the test curves of the diameter of the bite housing diameter coefficient KD at the inlet of the axial flow suction wheel 5 (Fig. 1) compared to the critical speed coefficient C, of the cavitation of the four pumps.

k K0o - -?2- , {4)k K0o - -? 2-, {4)

VTVT

jossa Dq = pumpunpesän sisähalkaisija imupyörän 5 tulon kohdalla, Q = virtausmäärä pumpun läpi, n = käyttöakselin 4 pyörimisnopeus.where Dq = inside diameter of the pump housing at the inlet of the suction wheel 5, Q = flow rate through the pump, n = rotational speed of the drive shaft 4.

Kuvion 5 graafinen kaavio esittää kavitaation kriittistä nopeuskerrointa verrattuna ominaisvirtausmäärään ^ .The graphical diagram of Figure 5 shows the critical velocity factor of cavitation compared to the specific flow rate.

Käyrä 20 saadaan koestamalla kuviossa 1 esitettyä pumpun suoritusmuotoa ja se liittyy siipien 12 (kuvio 1) kulmaan /S (kuvio 3) joka on 5°. Käyrä 21 on kulmaa β varten (kuviossa 3), joka on 10°.The curve 20 is obtained by testing the embodiment of the pump shown in Fig. 1 and relates to the angle / S (Fig. 3) of the vanes 12 (Fig. 1) which is 5 °. Curve 21 is for an angle β (in Figure 3) of 10 °.

Siipipumppu toimii seuraavasti.The vane pump works as follows.

Kun käyttöakseli 4 (kuvio 1) pyörii, kulkee pumpattava neste pumpunpesän 1 tulon 2 kautta pyörivään imupyörään 5. Osa nesteestä kulkee siipienvälisten kanavien 13 kautta, kun taas muu osa tulee pyörivään juoksupyörään 6 pumpunpesän 1 ja pyörän 5 siipien 12 välisen välyksenAkautta.Siipien 12 ja nesteen välinen vuorovaikutus saa aikaan nousun nesteen paineessa. Neste jatkaa matkaansa juoksupyörään 6, missä se kulkee siipienvälisten kanavien 10 läpi. Siipien 9 ja nesteen välinen vuorovaikutus lisää painetta ja sen jälkeen neste tulee säteittäisvirtauspyörään 7, jossa nesteen paine nousee tarvittavaan arvoon. Nesteen paineen jatkuva nousu estää kavitaation syntymisen pumppupyörissä 5, 6 ja 7. Säteittäis-virtauspyörästä 7 jatkaa neste poistoon 3 ja sieltä syöttöjohtoon (ei näkyvissä).As the drive shaft 4 (Fig. 1) rotates, the liquid to be pumped passes through the inlet 2 of the pump housing 1 to the rotating suction wheel 5. Part of the liquid passes through the inter-vane channels 13, while the other part enters the rotating impeller 6 through the clearance between the pump housing 1 and the wheels 5. the interaction between the fluid causes a rise in the pressure of the fluid. The liquid continues its journey to the impeller 6, where it passes through the inter-wing channels 10. The interaction between the vanes 9 and the liquid increases the pressure and then the liquid enters the radial flow wheel 7, where the pressure of the liquid rises to the required value. The continuous increase in the pressure of the liquid prevents the formation of cavitation in the pump wheels 5, 6 and 7. From the radial flow wheel 7 the liquid continues to the outlet 3 and from there to the supply line (not shown).

Kuviossa 2 esitetty pumppu toimii olennaisesti samalla tavalla kuin kuviossa 1 esitetty pumppu.The pump shown in Figure 2 operates in substantially the same manner as the pump shown in Figure 1.

6743567435

Perustuen kuvioiden 1 ja 2 suoritusmuotojen mukaisesti tehdyistä pumpuista saatuihin teoreettisiin ja kokeellisiin tietoihin on löydetty pumpunpesän 1 (kuvio 1) halkaisijan kertoimen Κβ (kuvio 4) määrittelevien rakenteellisten osien geometristen mittojen ja kavitaation kriittisen nopeuskertoimen (kuvio 4) välinen suhde, joka määrittelee pumpun tarvittavan imukyvyn.Based on the theoretical and experimental data obtained from pumps made according to the embodiments of Figures 1 and 2, a relationship has been found between the geometrical dimensions of the structural coefficient Κβ (Figure 4) defining the diameter of the pump housing 1 (Figure 1) and the critical cavitation speed factor (Figure 4). .

Pumpuille, joiden imukyky on erittäin suuri, tulisi pesän 1 (kuvio 1) halkaisijan kerroin Κβ valita kuviossa 4 esitettyjen käyrien mukaisesti. Tämä graafinen suhde voidaan likimääräisesti esittää analyyttisessä muodossa: KD = a. (C. . kO"4 + 2,1)2, (5) o k jossa a = 0,85 - 1,15 riippuen kuvion 4 käyrien muutoksesta.For pumps with very high suction capacity, the coefficient Κβ of the diameter of the housing 1 (Fig. 1) should be chosen according to the curves shown in Fig. 4. This graphical relationship can be approximated by the analytical form: KD = a. (C.. KO "4 + 2.1) 2, (5) o k where a = 0.85 to 1.15 depending on the change in the curves in Figure 4.

Jos halutaan erittäin suuri imukyky imupyörän 5 (kuvio 1) tuloon tulee pesän 1 halkaisija D tällä kohtaa määrätä kaavasta: oIf a very high suction capacity is desired at the inlet of the suction wheel 5 (Fig. 1), the diameter D of the housing 1 must be determined at this point by the formula: o

Dq = a. (Ck . 10"4 + 2,1)2 . , (6) jossa a = 0,85 - 1,15.Dq = a. (Ck. 10 "4 + 2.1) 2., (6) where a = 0.85 - 1.15.

On tunnettua, että hyötysuhde pumpuissa, joiden imukyky on suuri, on hyötysuhde suhteellisen alhainen ( = 0,5 - 0,6 5) koska nopeussuhde on pieni ( /< 0 ,1), mikä johtuu virtauskanavan poikkipinnan suurenemisesta, aksiaalisen virtausnopeuden alenemisesta sekä pumppupyörän läpi kulkevan virtauksen irtoamisluonteesta.It is known that the efficiency in pumps with high suction capacity is relatively low (= 0.5 - 0.6 5) because the velocity ratio is low (/ <0.1, 1) due to an increase in the cross-section of the flow channel, a decrease in the axial flow rate and the detachment nature of the flow through.

Keksinnön mukaisesti tulee suurella imukyvyllä varustetun pumpun hyötysuhdetta parantaa pienentämällä pumpunpesän 1 halkaisijaa virtauksen suunnassa kaavassa (6) lasketusta arvosta arvoon D^, joka saadaan kaavastaAccording to the invention, the efficiency of a pump with high suction capacity should be improved by reducing the diameter of the pump housing 1 in the flow direction from the value calculated in formula (6) to the value D 1 obtained from the formula

Di = s vT' <7) jossa Kn = 6-7 = pesän halkaisijan kerroin aksiaalisen virtaus-pyörän, joka parantaa hyötysuhdetta, tulossa.Di = s vT '<7) where Kn = 6-7 = coefficient of the housing diameter at the input of the axial flow wheel which improves efficiency.

Kaavoissa (6) ja (7) löydämme suhteen pumpunpesän 1 niiden Bisähalkaisijoiden, joiden ansiosta imupyörän 5 imukyky on maksimissa sekä juoksupyörän 6 maksimihyötysuhteen välille: 10 67435In formulas (6) and (7), we find the relationship between the Bis diameters of the pump housing 1, due to which the suction capacity of the suction wheel 5 is at a maximum and the maximum efficiency of the impeller 6: 10 67435

Do -4 2 — = K, (C. . 10 ' + 2,ί) , (8) D1 jossa K-^ = 0,17 - 0,13.Do -4 2 - = K, (C.. 10 '+ 2, ί), (8) D1 where K- ^ = 0.17 - 0.13.

Tässä tapauksessa johtuu pumpun imukyvyn kasvu lähinnä virtauskanavan poikkipinnan kasvusta ja sen seurauksena nopeus Cf pienenemisestä imupyörän 5 tulossa («/ on aksiaalisen virtausnopeuden suhde pyörän 5 kehänopeuteen U^). Tämä aiheuttaa virtausnopeuden aksiaalisen komponentin pienenemisen sekä virtauksen staattisen paineen mahdollisimman pienen vähenemisen, jolloin pumpun imukyky kasvaa.In this case, the increase in the suction capacity of the pump is mainly due to the increase in the cross-sectional area of the flow channel and consequently to a decrease in the velocity Cf at the inlet of the suction wheel 5 («/ This causes the axial component of the flow rate to decrease and the static pressure of the flow to decrease as little as possible, thereby increasing the suction capacity of the pump.

Toiseksi johtuu punpun imukyvyn lisääntyminen siitä, että säteittäinen välys Δ aksiaalivirtausimupyörän 5 ulkohalkaisijän ja pesän 1 sisähalkaisijän välillä kasvaa, mistä johtuu, että virtaus imupyörän 5 tulossa jakautuu kahteen osaan, joista toinen kulkee mainitun välyksen Δ läpi ja toinen mainitun pyörän 5 läpi.Secondly, the increase in the absorbency of the piston is due to an increase in the radial clearance Δ between the outer diameter of the axial flow suction wheel 5 and the inner diameter of the housing 1, resulting in the flow at the inlet of the suction wheel 5 being divided into two passages and one through said wheel 5.

Kaavan (1) mukaan on annetulla pumpun käyttöakselin 4 nopeudella ja annetulla kavitaation kriittisellä nopeuskertoimella pienennettävä positiivista nettoimukorkeutta Δ h^, jotta imupyö-rässä 5 ei esiintyisi kavitaatiota virtausmäärän pienetessä. Mitä pumppuun kokonaisuudessaan tulee, aiheuttaa tarvittavan nettoimu-korkeuden pieneneminen annetulla virtausmäärällä ja pumpun annetulla käyttöakselin 4 nopeudella pumpun imukyvyn suurenemisen.According to formula (1), with a given speed of the pump drive shaft 4 and a given critical speed of cavitation, the positive net suction height Δ h 2 must be reduced so that no cavitation occurs in the suction wheel 5 as the flow rate decreases. As for the pump as a whole, a decrease in the required net suction head at a given flow rate and a given speed of the pump drive shaft 4 causes an increase in the suction capacity of the pump.

Ihannenestevirtausteorian mukaan on, nesteen virratessa äärettömän ohuen siipisarjan ympäri, imupyörän 5 (kuvio 1) kavitaa-tio-ominaisuudet sitä paremmat, mitä pienempi siiven 12 asetuskulma β (kuvio 3) on.According to the ideal fluid flow theory, as the fluid flows around an infinitely thin series of vanes, the cavitation properties of the suction wheel 5 (Fig. 1) are better the smaller the setting angle β of the vane 12 (Fig. 3).

Ah. =ci · ui tqfto k -.- , (9) 2 jossa C-^ = aksiaalivirtauksen nopeus pyörän tulossaAh. = ci · ui tqfto k -.-, (9) 2 where C- ^ = axial flow velocity at the wheel inlet

Ux = pyörän kehänopeus /3 = siiven asetuskulma tulossa Δ hk = positiivinen nettoimukorkeus.Ux = wheel circumferential speed / 3 = wing setting angle at input Δ hk = positive net suction height.

11 6743511 67435

Kokemukset tekniikan tasosta ovat osoittaneet, että pumpuissa, joiden kavitaationvastusominaisuudet ovat hyvät ja joissa ylävirran kierukoiden siipien asetuskulmat ovat pienet ei parametrillä β ole käytännöllisesti katsoen mitään vaikutusta pumpun kavitaatio-ominaisuuksiin, jos kierukan ja pesän halkaisijat ovat vakiot (ks. esimerkiksi "Cavitation Characteristics of High speed Worm and Radial Wheel Pumps", jonka ovat kirjoittaneet V. F. Chebotaryof ja V. I. Petrov ja jonka on julkaissut 1973 "Mashinostroyeniye" Publishers Moskovassa, sivuilla 117-118).Experience in the prior art has shown that in pumps with good cavitation resistance properties and small pitch angles of the upstream coils, the parameter β has practically no effect on the cavitation properties of the pump if the coil and housing diameters are Constant (see for example "Cavitation Characteristics"). speed Worm and Radial Wheel Pumps ", written by VF Chebotaryof and VI Petrov and published in 1973 by" Mashinostroyeniye "Publishers in Moscow, pages 117-118).

Näissä kokeissa oli välyksen Δ (kuvio 1) arvo pieni.In these experiments, the value of the clearance Δ (Fig. 1) was small.

Koska, kuten tämän keksinnön pumpussa, imupyörän 5 halkaisija on vakio, on pesän 1 halkaisijan suurenemisesta seurauksena, että imupyörän 5 ja pesän 1 väliin muodostuu suhteellisen suuri välys Δ . Tässä tapauksessa tekee kuviossa 5 esitettyjen koetulosten mukaan ft pienentäminen mahdolliseksi (kuvio 3) olennaisesti nostaa kavitaation kriittistä nopeuskerrointa C^. Tällä tavoin saatu C, on 8000 verrattuna lähtöarvoihin 4000-5000.Since, as in the pump of the present invention, the diameter of the suction wheel 5 is constant, the increase in the diameter of the housing 1 results in a relatively large clearance Δ between the suction wheel 5 and the housing 1. In this case, according to the experimental results shown in Fig. 5, the reduction of ft makes it possible (Fig. 3) to substantially increase the critical velocity coefficient C 1 of the cavitation. The C 1 obtained in this way is 8000 compared to the initial values of 4000-5000.

kk

Kokeet eri siipikulmilla β (kuvio 3) ja välyksellä Δ (kuvio 1) ovat auttaneet löytämään niiden välisen optimisuhteen, kun pyritään maksimoimaan pumpun imukyky.Experiments with different vane angles β (Fig. 3) and clearance Δ (Fig. 1) have helped to find the optimal ratio between them in an effort to maximize the suction capacity of the pump.

ft = (10...33 Δ/D^0 - 1,5, (10) jossa β = siiven asetuskulma imupyörällä 5.ft = (10 ... 33 Δ / D ^ 0 - 1,5, (10) where β = wing setting angle with suction wheel 5.

Δ = säteittäinen välys imupyörän 5 ulkohalkaisijän ja pum-punpesän 1 sisähalkaisijän välillä, D-^= pumpunpesän 1 sisähalkaisi ja juoksupyörän 6 tulon kohdalla .Δ = radial clearance between the outside diameter of the suction wheel 5 and the inside diameter of the pump housing 1, D - ^ = inside diameter of the pump housing 1 and at the inlet of the impeller 6.

Kuvion 4 kokeellisesti käyrät on saatu pumpuilla, joissa, kaavan 10 mukaisesti välys Δ(kuvio 1) imupyörän 5 kohdalla on suuri, kun taas siipien 12 (kuvio 1) kulma β (kuvio 3) on pieni.Experimentally, the curves of Fig. 4 have been obtained with pumps in which, according to formula 10, the clearance Δ (Fig. 1) at the suction wheel 5 is large, while the angle β (Fig. 3) of the vanes 12 (Fig. 1) is small.

Jos pesä 1 ja aksiaalivirtausimupyörä 5 mitoitetaan kaavojen (8) ja (10) mukaan, on kavitaatiokerroin C^ 6000 - 10 000 ja hyötysuhde niinkin korkea kuin 0,6 - 0,8.If the housing 1 and the axial flow suction wheel 5 are dimensioned according to formulas (8) and (10), the cavitation coefficient is C ^ 6000 to 10,000 and the efficiency is as high as 0.6 to 0.8.

Claims (1)

12 67435 Patenttivaatimus Siipipumppu, johon kuuluu pesä (1), jonka sisään on sijoi-tetty yhteiselle käyttöakselille (4) virtauksen suunnassa peräkkäin aksiaalivirtausimupyörä (5), jolla on pesän (1) suhteen sä-teittäinen välys (Δ) ja vaihtoehtoisesti joko aksiaalivirtaus-juoksupyörä (6) ja radiaalivirtauspyörä (7) tai aksiaalidiagonaa-livirtauspyörä (14) , jonka tulo-osa (16) toimii aksiaalivirtausjuoksu-pyöränä, jolloin pumpun pesän (1) sisähalkaisija pienenee imu-pyörän (5) alueella virtauksen suunnassa ja imupyörässä (5) on keskiö (11) , johon on kiinnitetty kierukanmuotoisia siipiä (12), tunnettu siitä, että imupyörän (5) siipien (12) kärjillä on muuttuva asetuskulma (β Q), joka kasvaa virtauksen suunnassa samanaikaisesti kuin pesän (1) sisähalkaisija pienenee pumpun suuren imutehon varmistamiseksi, jolloin pesän (1) sisähalkaisija (DQ)önimupyörän (5) tulon kohdalla olevalla poikkileikkausalueella valittu kaavan mukaisesti: D = D, . k, (C, . 10"4 + 2,1) 2 o 1 1 k jossa Dq on pumpun pesän sisähalkaisija imupyörän tulon kohdalla, on pumpun pesän sisähalkaisija juoksupyörän tulon kohdalla , k1 on dimensioton kerroin välillä 0,13-0,17, Ck on ennalta määrätty kavitaation kriittinen nopeusker-roin välillä 5000-11000, ja imupyörän (5) siipien (12) kärjen asetuskulma () tulon poikkileikkausalueella määritellään kaavalla A = (10. . .33 Δ/D-, )° - 1,5° /o 1 jossa fi· on imupyörän (5) tulon kohdalla olevan siiven (5) kärjen asetuskulma, Δ on säteittäisvälys imupyörän tulon kohdalla ja on pumpun pesän sisähalkaisija juoksupyörän tulon kohdalla.A vane pump comprising a housing (1) in which an axial flow suction wheel (5) having a radial clearance (Δ) with respect to the housing (1) and, alternatively, an axial flow suction wheel (5) are arranged in succession on the common drive shaft (4). an impeller (6) and a radial flow wheel (7) or an axial diagonal flow wheel (14), the inlet part (16) of which acts as an axial flow impeller, whereby the inner diameter of the pump housing (1) decreases in the flow direction and in the suction wheel (5) ) is a hub (11) to which helical vanes (12) are attached, characterized in that the tips of the blades (12) of the suction wheel (5) have a variable set angle (β Q) which increases in the flow direction as the inner diameter of the housing (1) decreases to ensure a high suction power, the inner diameter (DQ) of the housing (1) in the cross - sectional area at the inlet of the self - suction wheel (5) being selected according to the formula: D = D,. k, (C,. 10 "4 + 2,1) 2 o 1 1 k where Dq is the inside diameter of the pump housing at the inlet of the suction wheel, is the inside diameter of the pump housing at the inlet of the impeller, k1 is the dimensionless factor between 0,13 and 0,17, Ck is a predetermined critical velocity coefficient of cavitation between 5000-11000, and the setting angle () of the tip (12) of the blades (12) of the suction wheel (5) in the inlet cross-sectional area is defined by the formula A = (10.. .33 Δ / D-,) ° - 1.5 ° / o 1 where fi · is the setting angle of the tip of the vane (5) at the inlet of the suction wheel (5), Δ is the radial play at the inlet of the suction wheel and is the inside diameter of the pump housing at the inlet of the impeller.