SE524642C2 - Centrifugalpump - Google Patents

Description

25 30 524 642 2 q o » u u u n effektförluster uppstå. Därför behövs ett sortiment av olika vattenpumpar för att täcka behoven. Dessutom kan man anpassa utväxlingen mellan drivaxel och pump, t.ex. genom variation av utväxlingsförhållande i en kugg- transmission. Det är önskvärt för tillverkare av tunga fordon att kunna använda samma standardkomponent, t.ex. vattenpump för fler varianter än vad som nu är möjligt.

Dessutom skulle det bli lättare att modifiera ett begagnat fordon, t.ex. för anpassning till nya miljökrav eller användningsförhållanden, om denna anpassning inte innebar ett byte av kylvätskepumpen.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN: Ett ändamål med uppfinningen är därför att åstadkomma en centrifugalpump som klarar att arbeta inom ett brett varvtalsområde, ett brett flödesregister och med bibehållen hög verkningsgrad inom sådana arbetsförhål- landen.

För detta ändamål kännetecknas centrifugalpumpen enligt uppfinningen av att åtminstone ett av skovelhjulets blad sträcker sig med ett första bågparti som är konkavt i nämnda rotationsriktning och ett andra bågparti som är konvext i nämnda rotationsriktning, att det första bågpartiet sträcker sig från den inre radiekanten till det andra bågpartiet, och att det andra bågpartiet sträcker sig från det första bågpartiet i riktning mot den yttre radiekanten. Genom denna utformning av skovelhjulets blad erhålles hög verkningsgrad samtidigt ett brett inom både ett brett varvtalsregister och flödesregister.

Fördelaktiga utföringsexempel av uppfinningen framgår av de efterföljande underkraven. 10 15 20 25 30 524 642 3 KORT BESKRIVNING AV FIGURER Uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande, med hänvisning till utföringsexempel som visas på de bifogade ritningarna, varvid FIG 1 är en planvy av ett i centrifugalpumpen enligt uppfinningen använt skovelhjul, FIG 2 FIG 3 är ett snitt längs linjen II-II i Fig. 1, och åskådliggör i diagramform sambandet mellan verk- ningsgrad. och flöde vid olika varvtal för en pumpinstallation med en centrifugalpump enligt uppfinningen.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL: Det i Fig 1 visade skovelhjulet 10 omfattar en cirkulär med ett centralt nav 12 och skovelblad 13.

Dessa skjuter ut i vinkel från skivplanet och sträcker skivformad bärare 11 periferiellt utanför navet anordnade sig huvudsakligen bågformigt mellan en inre radiekant och en yttre. Skovelhjulet 10 är ämnat att användas i ett icke visat pumphus monterat med sitt nav 12 på en kort drivaxel. Pumphusets inlopp är därvid riktat i huvudsak vinkelrätt mot skivplanet rakt mot hjulnavet 12. Pumphusets utlopp är riktat huvudsakligen tangen- tiellt ut från skovelhjulets yttre radiekant parallellt med skivplanet.

Skovelhjulet 10 är anordnat att rotera i den av pilen 14 i Fig. 1 angivna riktningen. Skovelbladen 13 sträcker sig med ett första bågparti 15 som är konkavt i nämnda rotationsriktning och ett andra bågparti 16 som är konvext i rotationsriktningen. Det första bågpartiets längd är ungefär en tredjedel av det andra bågpartiets längd. Skovelbladen sträcker sig från en inre radie 17 10 15 20 25 30 524 642 ut till bärarens ll ytterkant 18. Den inre radien 17 befinner sig radiellt innanför pumphusets inlopp, vilket illustreras med den streckade cirkeln 19 i Fig. 1. Den skovelbladen kan periferiellt yttersta spetsdelen av utformas avsmalnande. Genom utformningen av skovelbladen 13 enligt uppfinningen sker en effektivare inmatning av vätska till den konkava delen av skovelbladen, som är formad för att minska risken för kavitation.

Såsom framgår av Fig. 2 lutar skovelbladen i det visade utföringsexemplet med en 'vinkel 20 av cirka 80° mot bärarens skivplan på den sida av bladet som är vänd mot rotationsriktningen. Vinkeln kan göras mindre eller större än den visade. Alternativt kan bladen utformas krökta i rotationsriktningen. Flera varianter är således möjliga, exempelvis kan den genomsnittliga lutnings- vinkeln på skovelbladen varieras mellan cirka 45 och cirka 87 grader.

Den bärarskivan motsatta kanten av skovelbladen uppvisar dessutom en snedfasning 21 med spetsen riktad mot rotationsriktningen. Snedfasningen uppgår i. det visade utföringsexemplet till cirka 10 grader mot bärarens skivplan, men denna vinkel 22 kan varieras till mellan cirka 3 och cirka 30 grader. Det har visat sig att denna fasning reducerar risken för kavitation samtidigt som verkningsgraden ökar.

I det ovan beskrivna utföringsexemplet är skovelhjulet anordnat att rotera i pumphuset med bladen samverkande med en med bärarens skivplan parallell och närbelägen pumphusvägg. Vid ett icke visat alternativt utförings- exempel kan skovelhjulet omfatta en med bärarens skivplan parallell skiva som är förbunden med 10 15 20 25 524 642 5 skovelbladen och är försedd med en central tillflödes- öppning. Vid ett på detta sätt ”slutet” skovelhjul behöver skovelbladen inte vara lutande och fasade, såsom beskrivits ovan.

Det i Fig. 3 visade diagrammet åskådliggör sambandet mellan verkningsgrad och flöde vid fyra olika varvtal, från cirka 1500 varv per minut till cirka 3500 varv per minut. Såsom framgår av diagrammet kan en verkningsgrad (efficiency) av cirka 65% bibehållas med ett varierande flöde Q nællan 6 l/s och 14 l/s. samma pump enligt uppfinningen användas i många olika flöde/tryckfall, och eftersom pumpen kan arbeta med hög verkningsgrad över ett brett Således kan en. och applikationer med varierande varvtalsregister, behöver inte pumpens utväxlingsförhållande anpassas speciellt till de olika applikationerna.

Uppfinningen skall inte anses vara begränsad till de ovan beskrivna utföringsexemplen, utan en rad ytter- ligare varianter och xnodifikationer är tänkbara inom ramen för efterföljande patentkrav. samtliga blad 13 ha exakt Exempelvis behöver inte skovelhjulets samma form, utan det är exempelvis tänkbart att vart annat blad skulle kunna göras kortare än visat, utan att effekten med uppfinningen går helt förlorad.

Claims (9)

10 15 20 25 30 524 642 6 g u co n n | ø o u .- PATENTKRAV

1. Centrifugalpump med ett i ett pumphus i en (14 ) ( 10) , omfattande en huvudsakligen cirkelskivformad bärare (11) rotationsriktning roterbart skovelhjul med ett antal i vinkel ut från skivplanet anordnade skovelblad (13) mellan en inre radiekant och. en yttre radiekant (18), (13) sträcker sig med ett första bàgparti (15) som är konkavt (14) som är konvext i nämnda rotationsriktning, som sträcker sig i huvudsak bâgformigt (17) varvid åtminstone ett av skovelhjulets blad i nämnda rotationsriktning (16) sätt att det första bågpartiet sträcker sig från den och ett andra bâgparti på så inre radiekanten (17) till det andra bågpartiet, och det andra bågpartiet sträcker sig från det första bågpartiet i riktning mot den yttre radiekanten (18), k ä n n e t e c k n a d därav, att den (17) (19), av det konkava bågpartiet (15) befinner sig i pumphusets radiellt på så sätt att en del inre radikanten befinner sig innanför pumphusets inlopp inloppsområde.

2. Centrifugalpump enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, (15) att det första bågpartiet är kortare än det andra bågpartiet (16).

3. Centrifugalpump enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att det första bågpartiets (15) längd är mellan 1/10 och 2/5 av skovelbladets (13) totala längd. 10 15 20 25 30 524 642

4. Centrifugalpump enligt något av kraven 1 till 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att skovelbladet (13) längd lutar med en vinkel (20) mot bärarens skivplan som längs åtminstone en del av sin är mindre än 90° på den sida av bladet som är vänd mot rotationsriktningen (14).

5. Centrifugalpump enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, (20) och att nämnda lutningsvinkel är mellan cirka 45 cirka 87 grader.

6. Centrifugalpump enligt något av kraven 1 till 5, k ä n n e t e c k n a d därav, (ll) (13) uppvisar en snedfasning (21) med spetsen riktad mot att den bäraren motsatta kanten av skovelbladet rotationsriktningen (14).

7. Centrifugalpump enligt kravet 6, k ä n n e t e c k n a d därav, (21) skivplan som uppgår till mellan cirka 3 och cirka 30 att snedfasningen har en vinkel (22) mot bärarens grader.

8. Centrifugalpump enligt något av kraven 1-7, k ä n n e t e c k n a d därav, att skovelhjulet (10) är anordnat att rotera i pumphuset med bladen (13) samverkande med en næd tärarens (ll) skivplan parallell och närbelägen pumphusvägg.

9. Centrifugalpump enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att skovelhjulet (10) omfattar en med bärarens (ll) skivplan parallell skiva som är förbunden med 524 642 8 skovelbladen (13) och är försedd med en central tillflödesöppning.