FI72577B - Centrifugalpump, i vilken finns ett loephjul med oeppen konstruktion. - Google Patents

Description

72577

Keskipakopumppu, jossa on avointa rakennetta oleva yksisiipi-nen juoksupyörä - Centrifugalpump, i vilken finns ett löphjul med öppen konstruktion

Keksinnön kohteena on avoinrakenteise 11a, yksisiipise1lä juoksupyöra 11ä varustettu, erityisesti suuriviskoosisten aineiden kuljetukseen tarkoitettu keskipakopumppu, jossa siiven poistopää sivuaa välyksellä juoksupyörän akselin läpäise-mää pesän seinämää ja painepuolella sijaitseva siiven kylki päättyy pesän seinämän edessä siiven poistokärjen ja siipi-pyörän navan välillä kulkevaan otsareunaan.

Tällaisissa tunnetuissa keskipakopumpuissa on juoksupyörän akslin läpäisemä pesän seinänä säteistasossa ja siipi peittää sen aksiaa 1isuunnassa lähes kokonaan, koska otsareuna en erittäin lyhyt. Näin pesän seinämälle tulee suhteellisen vähän väliainetta eikä siiven painepuoleinen kylki siten kuljeta väliainetta mukanaan poistokanavaan.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada mainitunkaltai-nen keskipakopumppu, jossa pesän seinämä ja otsareuna toimivat yhdessä siten, että jopa suuriviskoosisten väliaineiden häiriötön siirto on mahdollista.

Tätä tarkoitusta varten on keksinnön mukaiselle keskipakopumpulle tunnusomaista se, että pesän seinämä on suora katkaistu kartio, jolloin painepuolella sijaitseva juoksupyörän siiven kyljen otsareuna, joka välyksellä sivuaa katkaistun kartion seinämää, ulottuu siiven poistokärjestä ainakin 20° kehäkul- ; man yli kohtaan, jossa se päättyy juoksupyörän napaan.

Näin saavutetaan se, että pesän taaemmasta seinämästä vapautuu suhteellisen suuri pinta kosketukseen siirtovirtauksen kanssa. Tästä on seurauksena, että suuriviskoosiset väliaineet, joita on vaikea siirtää keskipakovoimalla, tarttuvat stationäärisen pesän seinämän vapaaseen pintaan, jolloin siiven painepuoleinen kylki aikaansaa painevaikutuksen ja voi syrjäytysvaikutuksen avulla siirtää väliaineen pumpun pesän poistokanavaan.

72577 !

Kun keksinnön mukaista keskipakopumppua käytetään pitkäkui-tuisten, suspendoitujen kiintoaineiden kuljetukseen, voi keksinnön erään sovellutusmuodon mukaan otsareuna olla muodostettu teräväksi, pesän seinämän vastaleikkausreunan kanssa vaikuttavaksi leikkausreunaksi.

Näin saavutetaan se, että pumpun imemä, siiven ympäri kiertävä kuituainesosa liukuu jo suhteellisen pienellä siiven ky1kiku1ma 11a pitkin siiven kylkeä, eli akselin suunnassa kohti pesän seinämää kohtaan, jossa otsareuna vaihtuu navaksi; tämä välittömästi kartiomaisen pesän seinämän yläpuolella pyörivä siiven otsareunan kohta johtaa kuituaines-osan pesän seinämän vastareunan yli, mikä leikkausvaikutuksen johdosta johtaa kuituainesosan leikkautumiseen.

On huomattava, että moitteettomien tulosten saavuttamiseksi keksinnön mukaisilla toimenpiteillä voidaan tässä yhteydessä mitoitettujen kulmien, nimittäin pesän seinämän kartiokulman, siiven kylkikulman ja siiven otsareunan kehäkulman, pesässä olevan vastareunakulman ja siivessä olevan leikkausreunakul-man, suuruutta vaihdella suhteellisen laajalla alueella.

Niinpä pesän seinämän kartiokulma ja siiven kylkikulma voivat olla välillä 5°-70°, ja otsareunan ympäryskulma välillä 2 0 0 -360° tai enemmän. Vastaleikkausreunakulma ja leikkausreuna-kulma voivat kumpikin olla välillä 5°-90°, mutta ei yhteenä ylittää 180°.

Seuraavassa keksintöä selotetaan esimerkinomaisesti viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa:

Kuv. I esittää aksiaalileikkauksena ensimmäisen suoritusesi-merkin mukaista pumpun pesää, johon kuuluu kaaviclli-sesti esitetty juoksupyörä.

Kuv. 2 esittää ylhäältä katsottuna kuv. 1 mukaista kartio-maista pesän seinämää.

Kuv. 3 esittää sivulta katsottuna juoksupyörää ja kartio-maista pesän seinämää ulkopesä pcisleikattuna.

3 72577

Kuv. 4 esittää ylhäältä katsottuna kartiomaista pesän seinämää kuv. 3 nuolen A suunnassa sekä juoksupyörän otsa-reunaprojektiota.

Kuv. 5 esittää päästä katsottuna kuv. 3 ja 4 mukaisen pumpun juoksupyörää kuv. 3 nuolen B suunnassa.

Kuv. 6 esittää päästä katsottuna erään toisen sovellutusmuo-don mukaista juoksupyörää.

Kuv. 7 esittää sivulta katsottuna toisen sovellutusmuodon mukaista juoksupyörää ja kartiomaista pesän seinämää ulkopesä poisleikattuna.

Kuv. 8 esittää ylhäältä katsottuna. kuv. 6 mukaista juoksu-pyörää ,

Kuv. 9 esittää toisen sovellutusmuodon mukaisen juoksupyörän kartiomaisen pesän seinämän ja ulkopesän aksiaalileik-kausta.

" Kuv. 10 esittää leikkausta kuv. 9 viivaa C-C pitkin.

Yksisiipijuoksupyörässä on kartionapa 1, jonka akseli la, joka ulottuu painekuormitetun pesän seinämän läpi, on laakeroitu pesään 2 tavalla, jota ei lähemmin ole esitetty. Pesän seinämä 3 muodostaa suoran katkaistun kartion ja sitä sivuaa pienellä välyksellä 4 siipi 5, jonka päätyreuna on merkitty viitenumerolla 6. Pesän seinämän 3 kaltevuuskulmaa ξ säteet-täistason suhteen on seuraavassa nimitetty kartiokulmaksi. Siiven 5 sivuamassa pesän sseinämässä 3 on spiraalimainen, juoksupyörän pyörimissuunnassa sisältä ulospäin kiertävä ura 10, joka poikkileikkaukseltaan on kiilamainen. Uran radiaali-sesti sisempi reuna 9 muodostaa stationäärisen leikkausreu-nan, jonka nousukulma on merkitty <S .

Kuten kuviosta 3 näkyy, on siiven 5 paineenpuoleista kylkeä merkitty viitenumerolla 7 ja sen kylki kuimaa S :11a. Kohdassa 7a kulkee siiven kylki 7 kulman £ alitse siiven 5 otsareu- 72577 naan 8; kohdassa 7a päättyy siiven otsareuna 8 napaan 1. Kuten kuvioista 4 ja 5 näkyy, ulottuu siiven otsareuna 8, joka muodostaa siiven kyljen painepuoleisen rajakohdan ja joka sivuaa katkaistun kartion muotoista pesän seinämää 3, kehäkulman siivenkärkeen 8a saakka, jossa siiven otsareuna 6 päättyy askelmaan 6a. Tämä teräväksi 1 eikk ausreunaksi muodostettu ja pesän seinämän 3 vastareunan 9 kanssa yhteentoi-miva siiven otsareuna 8 johtaa kulmassa V" napaan 1. Tällöin edellytetään, että kulmat 6 ja V* eivät saa yhteensä olla yli 180°, koska vain näin syntyy haluttu 1 eikkausvaikutus ja leikattujen osien samanaikainen ulospäin työntö. Kulmia £1 , ja fj koskien todetaan seuraavaa: kylkikulma £ , joka aikaansaa sen, että kylkeen 7 tuleva kuituainesäie liukuu alaspäin kohti painepuolta ja jonka siksi tulee olla vähintään noin 5°, on sopivim.min 15°-40°; kulman £. arvo 30° on osoittautunut erityisen edulliseksi. Sama koskee pesän seinämän 3 kartiokulmaa ξ , so. myös tälle kulmalle ovat sopivimmat arvot välillä 15°-40°, ja myös kulmalle ξ on arvo 30° käytännössä osoittautunut hyväksi. Sitä vastoin siiven otsa-reunan kehäkulman ^ (kärjen 8a ja kohdan 7a välillä) arvo voi käytännössä vaihdella mielivaltaisesti välillä 20°-360°. Erityisen edullisina pidetään kuitenkin arvoja 90°-270°.

Esitetyn rakenteen ansiosta pitkän kuituainesosan ei tarvitse enää liukua alas pitkin siiven päätyreunaa 6, jonka nousu siivenkärkeen 8 asti on suhteellisen heikko, tullakseen yhteentoimivien leikkausreunojen 8, 9 kohdalle; nyt kuitu- ainesosa liukuu sitä vastoin suoraan painepuolen kylkeen 7 siiven otsareunan 8 pienintä säteisetäisyyttä vastaavaan kohtaan 7a ja leikkautuu tämän kohdan liikkuessa pesän seinämässä olevan vastaleikkausreunan 9 yli; vaikka juoksupyörän useammat läpikulut tai kierrokset olisivat tarpeen kuitu-ainesosan täydelliseksi leikkaamiseksi, tapahtuu tämä kuitenkin huomattavasti nopeammin kuin jos kuituainesosan täydellistä liukumista pitkin siiven otsareunaa 6 täytyisi odottaa. Voi olla jopa tarkoituksenmukaista estää tämä täydellinen liukuminen pitkin otsareunaa 6, mikä voi piirustuksen mukaan tapahtua esimerkiksi otsareunan porrastuksen 6a avulla välittömästi ennen silvenkärkeä Pa. Näin voidaan estää ohuiden 72577 kuituainesosien, esim. tekstiilikuitujen, kuten lankojen ja sen tapaisten meneminen kokonaan juoksupyörän alle ja tunkeutuminen siellä otsareunan 8 ja pesän seinämän 3 väliseen rakoon 4 ja siten juoksupyörän jarruttaminen.

Kuvioissa 6-10 esitetyn keskipakopumpun juoksupyörässä on siivellä 25 varustettu kartionapa 21, jonka akseli 33 ulottuu painepuoleisen, katkaistuksi kartioksi muodostetun pesän seinämän 23 läpi. Pesän seinämä 23, jonka kartiokulma £ on välillä 5°-70°, sivuaa pienellä välyksellä 24 siiven paine-puolen kyljen 7 otsareunaa 28. Tämä otsareuna 28 ulottuu siiven poistokärjestä 35, josta otsareuna 26 lähtee, spiraali-maisesti suhteellisen pitkän matkan kohtaan 31, jossa se päättyy suhteellisen pienellä säteellä r varustettuun napaan 21. Näin vapautuu siiven poistokärjen 35 ja mainitun napakoh-dan 31 välillä pesän seinämistä 23 suhteellisen suuri pinta, joka muodostaa kaaren , joka sopivimmin on välillä 30°-90°. Pesän seinämän vapauttaminen juoksupyörän navan sädettä r pienentämällä voi mennä niin pitkälle, että lähestytään käyt-töakselilta 33 juoksupyörän navan kautta siipeen tapahtuvan voimansiirron lujuusede 1lytys ten rajoja. Leveys b pienenee sitä enemmän pesän taaemman seinämän vapaassa osassa, joka näkyy juoksupyöräkanavassa painepuo1 eis ten kyljen 27 ja a 1i-painepuolei sen kyljen 39 välissä, mitä enemmän se ulottuu kohti juoksupyörän sisääntulo-osaa. Tämä leveyden b pieneneminen juoksupyörän sisääntulon suunnassa johtuu lujuusperus-teista siiven päätyosan suhteen. Myös lujuussyistä on pesän seinämän vapaassa osassa juoksupyörän siirtokanavassa juoksu-pyörän otsareunan kärjestä 35 lähtien laskettu kaari v? , joka on esim. 20°, kuitenkin tietyissä juoksupyörätyypeissä jopa 180°. Tämä merkitsee sitä, että otsareuna 28 voi ulottua kehäkulman 360°-540°.

Pesän seinämään 23 käyttöakselin läheisyyteen on järjestetty poistoaukko 36 kaasujen poistumista varten, jotka kaasut tulevat siirrettävän väliaineen mukana ja erotetaan juoksu-pyörän pyörimiskeskiön suuntaa vastaan, jolloin ne tulevat juoksupyörän painepuoi e 11e järjestetyn vapaan osan kautta pesän seinämän keskiosaan.

72577

Lisäksi juoksupyörän napa 21 ja pesän seinämä 23 muodostavat labyrintin juoksupyörän painepuolen vapaan osan ja sisätilan 37 väliin navan ja takaseinämän välillä, jossa poistoaukko 36 sijaitsee, niin että mitään mukana kulkevia kiintoaineita ei siirry poistoaukkoon.

Edelleen ainakin pesän seinämän puolella (kuvassa 9 myös navanpuo1 e 11 a) on labyrinttirakenne katkaistu poikittais-osalla 38, niin että syntyy itsepuhöistava vaikutus.

Claims (10)

1. 7 72577
2. 1. Avoinrakenteisella, yksisiipisellä juoksupyörällä varustettu, erityisesti suuriviskoosisten aineiden kuljetukseen tarkoitettu keskipakopumppu, jossa siiven (5; 25) poistopää sivuaa välyksellä juoksupyörän akselin (la; 33) läpäisemää pesän seinämää (3; 23) ja painepuolella sijaitseva siiven kylki (7; 27) päättyy pesän seinämän (3; 23) edessä siiven poistokärjen (8a; 35) ja siipipyörän navan (1; 21) välillä kulkevaan otsareunaan (8; 28), tunnet-t u siitä, että pesän seinämä (3; 23) on suora katkaistu kartio, jolloin painepuolella sijaitseva juoksupyörän siiven kyljen (7; 27) otsareuna (8; 28), joka välyksellä (4; 24. sivuaa katkaistun kartion seinämää, ulottuu siiven poistokärjestä (8a; 35) ainakin 20° kehäkulman (£) yli kohtaan (7a; 31), jossa se päättyy juoksupyörän napaan (1; ; 21).
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen keskipakopumppu, tunnettu siitä, että painepuolella sijaitseva juoksupyörän siiven kyljen (27) otsareuna ulottuu poistokärjen (35) ja navassa (21) olevan päättymiskohdan (31) välillä kehä-kulman, joka on vähintään 360° ja korkeintaan 540°.
4. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen keskipakopumppu, tunnettu siitä, että painepuolella sijaitsevan siiven kyljen (27) ja imupuolella sijaitsevan siiven kyljen (39) välillä olevan pitkän otsareunan (28) ansiosta pesän seinämän (23) vapaa pinta muodostaa juoksupyörän reunakärjen (35) ja mainitun napakohdan (31) välillä vähintään 30° kaaren (V). 8 72577
5. 4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen keskipakopumppu, tunnettu siitä, että pesän seinämään (23) pyörimisakselin lähelle on järjestetty poistoaukko (36) kuljetusväliaineesta poistuville kaasuille.
6. 5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen keskipakopumppu, tunnettu siitä, että juoksupyörän napa (21) ja pesän seinämä (23) muodostavat vapaan seinämäpinnan ja poistoaukon (36) läpi ilmatun, navan ja taaemman seinämän väliin muodostetun sisätilan (37) väliin labyrintin, joka estää kiintoaineiden menemisen poistoaukkoon.
7. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen keskipakopumppu, tunnettu siitä, että labyrintti on ainakin seinämäpuolel-la katkaistu poikittaisurilla (38).
8. 7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen keskipakopumppu erityi-sesti pitkäkuituisten suspendoituneiden kiintoaineiden kul- : .·. jettamiseksi, tunnettu siitä, että otsareuna on muodostettu teräväksi, pesän seinämässä olevan vastaleik-' kausreunan (9) kanssa yhteentoimivaksi leikkausreunaksi. • 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen keskipakopumppu, t u n - *-'·* n e t t u siitä, että painepuolella sijaitseva siiven kyl jen (7) kaltevuuskulma (£,) ja pesän seinämän (3) kartiokul-ma (ξ) vaihtelevat välillä vähintään 5° ja korkeintaan 70°, sopivimmin välillä 15° ja 40°, kun taas siiven otsareunan : (8) kehäkulma (Ί) siiven kärjen (8a) ja tämän reunan lähin- nä akselia sijaitsevan kohdan (7a) välillä on sopivimmin välillä 70° ja 270°.
9. 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen keskipakopumppu, t u n -n e t t u siitä, että siiven otsareunan (7) ja vastaleik-- kausreunan (9) sopivimmin terävien kaltevuuskulmien (y,& ) 9 72577 summa poikkeaa 180°:sta.
10. 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen keskipakopumppu, tunnettu siitä, että siiven otsareunassa (6) on välittömästi ennen painepuolella sijaitsevaa siiven kärkeä (8a) askelma (6a), joka tekee kuituosien vapaan alasliukumisen pitkin otsareunaa mahdottomaksi. 10 72577