NO773496L - Sentrifugalpumpe. - Google Patents

Description

Sentrifugalpumpe.

Oppfinnelsen angår en . sentrifugalpumpe av radialtypen som omfatter et løpehjul med skovler som i periferiretningen mellom seg avgrenser- kanaler som strekker seg fra et sentralt innløp til et stort sett ringformet samlekammer som er anordnet ved løpehjuléts periferi og i hvilket det pumpede fluid strømmer ut av kanalene i et plan vesentlig vinkelrett på løpe-hjulets midtakse, idet samlekammerets tverrsnittsareal, sett i plan gjennom løpehjuléts midtakse, øker i det pumpede fluids hovedstrømningsretning mot utløpet fra samlekammeret, og idet kanalene utgjør stort sett den eneste kommunikasjon mellom det sentrale innløp og samlekammeret, og idet løpehjulet strekker, seg et vesentlig stykke inn i samlekammeret langs stort sett hele dets omkrets, slik at et parti av samlekammeret er. beliggende ved siden av løpehjulet radielt innenfor dets periferi. En pumpe av denne type, hvis karakteristiske trekk .er at pumpens ringformede samlekammer er beliggende delvis ved siden av løpehjulet radielt innenfor løpehjuléts periferi og at samlekammerets tverrsnittsareal øker i det pumpede fluids hoved-strømningsretning mot et utløp fra samlekammeret er kjent fra tysk patent 924 188. Fordelen ved å anordne samlekammeret ved siden av løpeh jule-t, sammenlignet med den vanlige type. sentrifugalpumper, hvor samlekammeret er beliggende vesentlig radielt utenfor løpehjulet, er at samlekammerets ytterdiameter blir mindre og pumpen.derved mer kompakt. Fordelen ved at samlekammerets tverrsnittsareal øker i hovedstrømningsretningen er at man oppnår en vesentlig uforstyrret strømning fra utløpet av løpe-hjulet til utløpet fra samlekammeret, og derved en_god virkningsgrad for pumpen.

Ved pumpen ifølge nevnte tyske patent.strømmer det pumpede fluid først radielt ut av løpehjulet til samlekammeret og strømmer deretter sideveis over til et parti av samlekammeret som er beliggende ved siden av løpehjulet. Fluidet strømmer ut av pumpen gjennom en utløpskanal som er tangentielt forbundet med nevnte parti av samlekammeret. Løpehjulet er utstyrt med en vegg. som strekker seg til løpehjuléts periferi og skiller løpe-hjuléts kanaler fra nevnte parti av samlekammeret. Formålet med foreliggende oppfinnelse er å forbedre den ovenfor beskrevne pumpe med hensyn til dens virkningsgrad, og gjøre den enklere å fremstille og å gjøre det lettere å holde den ren uten å gi avkall på dens kompakthet.

Dette formål oppnås med pumpen ifølge oppfinnelsen ved

■at løpehjuléts kanaler er åpne i aksialretningen mot nevnte parti av samlekammeret.

Ved å fjerne veggen som skiller løpehjuléts kanaler fra nevnte parti av samlekammeret, får løpehjulet en mer åpen. konstruksjon og blir derved enklere å f.eks. støpe og bearbeide og lettere å vaske.

Det er nærliggende å anta at fjerningen av nevnte vegg mellom løpehjuléts kanaler og nevnte parti av samlekammeret vil. kunne bevirké forstyrrelser i fluidstrømmen fra løpehjuléts kanaler til samlekammeret, slik at en lavere virkningsgrad blir følgen.

Det har imidlertid vist seg at det til' og med er blitt mulig å øke pumpens virkningsgrad ved ovennevnte foranstaltninger, hvilket kan forklares på følgende måte: Ved den kjente pumpe oppstår firksjonstap i løpehju-let ved fluidstrømmen langs innsiden av veggen som skiller løpe-hjulkanalene fra nevnte parti av samlekammeret. Ved å utelate-nevnte vegg, slik som i pumpen ifølge oppfinnelsen, vil' nevnte friksjonstap ikke.oppstå. Dessuten vil et f riks j.onstap, som ved. den kjente pumpe, oppstår på utsiden av nevnte vegg, også unngås

ved en pumpe ifølge foreliggende oppfinnelse.'Ovennevnte parti av samlekammeret, beliggende ved siden av løpehjulet, har for-trinnsvis jevnt buede avgrensningsvegger, slik at fluid som radielt forlater løpehjulskanalene, .etter at' det er avbøyet i aksialretningen, bringes til å rotere uten vesentlige tap på grunn av ' turbulens, rundt den sirkulære midtakse til nevnte parti av samlekammeret, ved at det følger de jevnt buede avgrensningsvegger under bevegelsen mot.samlekammerets utløp.

Et. ytterligere trekk ved oppfinnelsen erkarakterisert vedat kanalene i løpehjulet, når dette betraktes for seg, . er helt åpne. på den side som skal vende mot nevnte parti av samlekammeret. Derved blir fremstillingen og rengjøringen av løpehjulet ytterligere forenklet.

Ifølge et ytterligere trekk ved oppfinnelsen er inn-løpet beliggende på samme side av løpehjulet som nevnte parti av samlekammeret. De deler av pumpehuset som er geometrisk mer kompliserte og som omfatter samlekammeret og innløpet, kan derved konsentreres til en pumpehus-halvdel som kan stanses ut av platemetall i ett stykke ved hjelp av en enkel stanseoperasjon.

En pumpe som oppviser enkelte likheter med.pumpen ifølge fdreliggende oppfinnelse er vist i US patent 2 233 825. Den kjente pumpe oppviser således et ringformet samlekammer som har et parti beliggende radielt innenfor løpehjuléts periferi. Samlekammeret i den kjente pumpe oppviser imidlertid ikke et tverrsnittsareal som øker i det pumpede fluids strømningsretning mot et utløp, fra samlekammeret. Strømningsforholdene i samlekammeret til den kjente pumpe er ikke nærmere beskrevet. Det pumpede fluid vil sannsynligvis, dersom man dømmer ut fra figurene i nevnte patent, strømme inn i den del av løpehjulet som befinner seg i samlekammeret i vesentlig aksialretning..Ettersom det pumpede fluid antagelig ikke vil endre sin bevegelsesretning vesentlig under strømning gjennom den forholdsvis lille del av løpehjulet som befinner seg i samlekammeret, antar man at fluidet også vil forlate løpehjulet i'det vesentlige i aksialretningen. Den kjente pumpe kan derfor ikke ansees å være anordnet slik at den gir det strømningsmønster som er spesielt for foreliggende . oppfinnelse. Den kjente pumpe er således av en annen art enn pumpen ifølge foreliggende oppfinnelse og kan ikke sammenlignes

.med denne .

Et eksempel på en pumpe ifølge, oppfinnelsen er beskrevet i det følgende i forbindelse med tegningen, hvor fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom en pumpe ifølge oppfinnelsen og fig. 2 viser et snift'av pumpen langs den stiplede linje mellom de to mar-keringer II på fig. Al.

Pumpen omfatter et bakvegg-element 1 på hvilket et. frontvegg-element 2 er festet. Mellom elementene-1 og 2 ér inne-,

sluttet et løpehjul 3 som er festet til en aksel 4 ved hjelp av en skrue 5. Akselen 4 med løpehjulet 3 er dreibart opplagret i veggelementet 1 ved hjelp av en lagerinnretning 6.

Fluidet som skal pumpes tilføres pumpen gjennom et sen tralt innløp 7 som dannes av en åpning i elementet 2. Fra inn-løpet 7 suges fluidet ved hjelp av løpehjuléts skovler 8 inn i kanaler 9 som strekker seg . fra en innergrense 10 til en ytter-grense 11 ved løpehjuléts periferi og avgrenses i periferiretningen av skovlene 8.. Fra kanalene 9 bringes fluidet til å strømme ut i samlekammeret 12 som er anordnet ved løpehjuléts periferi 11 og strekker seg i periferiretningen fra en inner-ende 13 i tilnærmet 360°'til en ytterende 14, med hvilken er forbundet en utløpskanal 15 som er stort sett tangential med samlekammeret 12.. Som vist i figur 1 oppviser samlekammeret 12 et tverrsnittsareal somøker langs samlekammerets lengde- fra innerenden 13 til ytterenden 14.

Samlekammeret 12 er slik anordnet ved løpehjuléts periferi 11 at fluidet først strømmer inn i et parti 12A av samlekammeret, hvilket parti er beliggende radielt utenfor løpe-hjuléts periferi 11. Deretter strømmer fluidet ifølge den. brut-te linje 16 over til et parti 12B av samlekammeret, idet partiet 12B er beliggende ved siden av løpehjulet radielt innenfor løpe-iijulets periferi 11.

Kanalene 9 er åpne mot samlekammerets parti 12B. Under fluidets fortsatte strømning i partiet 12 B langs linjen 16 vil. det .ved 17. strømme i retning mot løpehjulet.'Når fluidet når løpehjulet endres dets strømningsretning slik at det ved et parti 18 av linjen 16 vil strømme i radialretningen. Partiet' 18 er vesentlig parallelt med et parti 19 av linjen 16. Partiet 19 viser fluidstrømmen i kanalen 9 i løpehjulet nær partiet 18.. Deretter fortsetter fluidet å rotere rundt den ringformede midtakse 20 til samlekammeret 12 samtidig som det beveges langs midtaksen 20 mot: utløpskanalen 15.

Skovlene 8 har en form som er typisk for sentrifugalpumper og løpehjuléts hastighet er slik innrettet (løpehjuléts rotasjonsretning er antydet ved 21), at fluidet vil bevege seg i banen 22 som er typisk for sentrifugalpumper gjennom kanalene 9, se fig. 2. Når fluidet har forlatt kanalene 9 vil det,.samtidig som det beveges i retning mot utløpskanalen 15, dreie om-trent ' 3/4 omdreining.i samlekammeret 12 rundt dets akse 20,

hvoretter det langs partiet 18 vil forene seg med fluid som strømmer i kanalene 9 langs partiet 19.. Videre vil fluidet som strømmer i banen langs partiet 18 strømme med stort sett samme hastighet som fluidet som strømmer i den tilstøtende strømnings-

bane langs løpehjuléts parti 19. Dette er forklaringen på at. friksjonstapene i grenseområdet mellom løpehjulet 3 og partiet 12B blir meget små.

Pumpen ifølge oppfinnelsen er i første rekke bereg-net på å pumpe væsker,.men.den kan også anvendes for å pumpe og sammentrykke gassformige media.

Kravenes beskyttelsesomfang innbefatter også utfø-ringsformer som har et løpehjul med ett sentralt innløp eller med 'to motstående sentrale innløp og oppviser partier av samlekammeret beliggende radielt innenfor løpehjuléts periferi på begge sider av løpehjulet.

Claims (4)

1. Sentrifugalpumpe av radialtypen som omfatter et løpe-hjul (3) med skovler (8) som i periferiretningen mellom seg avgrenser kanaler (9) som strekker seg fra et 'sentralt innløp (7) til et stort sett ringformet samlekammer (12) som er anordnet ved løpehjuléts (3)- periferi (11) og i hvilket det pumpede fluid strømmer ut av kanalene (9) i et plan vesentlig vinkelrett på løpehjuléts (3) midtakse,. idet samlekammerets tverrsnittsareal, sett i plan gjennom løpehjuléts midtakse, øker i det pumpede fluids hovedstrømningsretning mot utløpet fra samlekammeret, og idet kanalene (9) utgjør stort sett den enesté kom munikasjon mellom det. sentrale innløp (.7) og samlekammeret (12) , og idet løpehjulet strekker seg et vesentlig stykke inn i samlekammeret (12) langs stort sett hele dets (12) omkrets, slik at et parti (12B) av samlekammeret er beliggende ved siden av løpe-hjulet radielt innenfor dets periferi (11), karakterisert ved at løpehjuléts (3) kanaler (9) er åpne i aksialretningen mot samlekammerets nevnte parti (12B).

2. Pumpe ifølge krav 1, karakterisert ved at løpehjuléts (3) kanaler (9), betraktet for seg selv, er helt åpne på den side som skal vende mot nevnte parti (12B) av samlekammeret..' i

3. Pumpe ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at. innløpet (7) er beliggende på samme side av løpehjulet (3) som nevnte parti (12B) av samlekammeret.

4. •Sentrifugalpumpe ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved atnevnte parti (12B) av samlekammeret har jevnt buede avgrensningsvegger slik at fluid som ■radielt forlater løpehjulkana-lene, etter at det er aksielt av- .bøyet, bringes til å rotere' uten vesentlige tap som følge av turbulens rundt den sirkulære midtakse til nevnte parti (12B) av samlekammeret, ved at det følger nevnte jevnt buede avgren-ningsvegger, når det beveger seg mot samlekammerets utløp.