DE1032671B

DE1032671B - Centrifugal pump system

Info

Publication number: DE1032671B
Application number: DEL21955A
Authority: DE
Inventors: Rene Leduc
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-05-17
Filing date: 1955-05-11
Publication date: 1958-06-19

Description

Kreiselpumpenanlage Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpenanlage. Ein besonderes, wenn auch nicht ausschließliches Anwendungsgebiet ist die Kraftstoffversorgung von Flugmotoren, wie Brennkraftmaschinen, Strahltriebwerken u. dgl.Centrifugal pump system The invention relates to a centrifugal pump system. Fuel supply is a special, albeit not exclusive, area of application of aircraft engines, such as internal combustion engines, jet engines and the like.

In großer Fahrt oder Flughöhe besteht nur noch relativ geringer Luftdruck; bei bisher bekannten Kreiselpumpen und Kreiselpumpenanlagen zur Kraftstoffversorgung solcher Motoren tritt der Mißstand auf, daß ursprünglich im flüssigen Kraftstoff gelöste Gase sowie Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoff austreten, was zum Aussetzen der Kraftstoffzufuhr führt. Ein weiterer Nachteil bekannter Kreiselpumpen besteht darin, daß sie beim Anlaufen zum Ansaugen gebracht werden müssen.At high speeds or at high altitudes, there is only relatively low air pressure; in previously known centrifugal pumps and centrifugal pump systems for fuel supply Such engines suffer from the problem that originally in liquid fuel Dissolved gases and fuel vapors escape from the fuel, causing exposure the fuel supply leads. There is another disadvantage of known centrifugal pumps in that they have to be sucked in when starting up.

An eine Kreiselpumpenanlage wird auch die Forderung gestellt, daß sie sehr erhebliche Brennstoffmengen liefern muß, insbesondere dann, wenn Strahltriebwerke oder Propellerstrahltriebwerke versorgt werden müssen, welche beispielsweise Förderleistungen der Größenordnung von einigen Litern pro Sekunde erfordern.A centrifugal pump system also requires that it must deliver very substantial amounts of fuel, especially when using jet engines or propeller jet engines have to be supplied, which, for example, conveying capacities of the order of a few liters per second.

Keiner der bisher bekanntgewordenen älteren Vorschläge kann dieForderung erfüllen, große spezifische Brennstoffmengen zu fördern, und zwar auch unter den erschwerenden Bedingungen geringen atmosphärischen Luftdruckes, ferner in unbedingter Funktionszuverlässigkeit bei allen vorkommenden Raumlagen der Anlage. Die älteren Konstruktionen enthalten zwar einzeln das eine bzw. andere von erfindungsgemäß vereinigten Einzelmerkmalen; keiner der älteren Vorschläge kann aber die Sicherung der Brennstoffzufuhr, die Gewährleistung des Nichtausfallens der Anlage unter allen praktisch vorkommendenBedingungen, insbesondere bei großenFörderleistungen erzielen.None of the older proposals known so far can meet the requirement meet to promote large specific amounts of fuel, including among the aggravating conditions of low atmospheric pressure, furthermore in unconditional Functional reliability in all spatial positions of the system. The older Although constructions individually contain one or the other of those combined according to the invention Individual features; but none of the older proposals can secure the fuel supply, the guarantee of the non-failure of the system under all practically occurring conditions, especially with large delivery rates.

Die Erfindung erzielt diesen Fortschritt in vollem Umfang durch eine Kreiselpumpenanlage, insbesondere für die Speisung von Brennkraftmaschinen, Strahltriebwerken u. dgl., mit einer die Druckseite der Pumpe mit der Saugleitung der Pumpe verbindenden Leitung, die in die Saugleitung vermittelst eines Injektors einmündet, so daß die Saugleitung zur Vermeidung von Gas- oder Dampfblasenbildung unter Druck gesetzt wird, wobei eine an sich bekannte, zur Separierung dienende und in der Saugleitung befindliche Kammer zwischen Injektor und Ansaugseite der Pumpe angeordnet ist und zur Entgasung der Pumpe selbst in an sich bekannter Weise eine oder mehrere Entgasungsleitungen zwischen der zentralen Zone der Eintrittsöffnungen der Pumpe und einem Bereiche geringeren Drucks vorgesehen sind.The invention achieves this advancement in full by one Centrifugal pump system, in particular for feeding internal combustion engines and jet engines and the like, with a connecting the pressure side of the pump to the suction line of the pump Line which opens into the suction line by means of an injector, so that the Suction line pressurized to avoid gas or vapor bubbles is, with a known per se, serving for separation and in the suction line located chamber is arranged between the injector and the suction side of the pump and one or more degassing lines for degassing the pump itself in a manner known per se between the central zone of the inlet openings of the pump and an area lower pressure are provided.

Die Erfindung schlägt auch vor, daß die zwischen den Injektor und die Pumpe eingeschaltete Kammer so angeordnet und ausgebildet ist, daß sich im oberen Teil der Kammer die Gase oder Dämpfe sammeln, wobei zu deren Ableitung am oberen Teil der Kammer eine Leitung angebracht ist, die zu einem Vorratsbehälter führt und mit einem Rückschlagventil versehen ist.The invention also proposes that the between the injector and the pump switched on chamber is arranged and designed so that in the upper Part of the chamber that collects gases or vapors, with their discharge at the top Part of the chamber a line is attached, which leads to a storage container and is provided with a check valve.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, daß die der Entgasung des Pumpeninnern dienende Leitung mit einer vermittelst eines von der Druckleitung der Pumpe gespeisten Injektors erhaltenen Unterdruckzone verbunden ist, von der aus die Gase in den Behälter zurückgeführt werden, wobei in die Entgasungsleitung ein Rückschlagventil eingeschaltet ist.According to the invention it can be provided that the degassing of the pump interior serving line with a mediating one fed by the pressure line of the pump Injector obtained vacuum zone is connected, from which the gases into the container are returned, with a check valve switched on in the degassing line is.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann das erste Ansaugen der Pumpe durch die Speisung derselben mit Hilfe einer kleinen volumetrischen Pumpe bewirkt werden, welche die Flüssigkeit aus dem Behälter in einer Höhe entnimmt, die unter der Flüssigkeitshöhe im Behälter liegt, bei welcher die Hauptpumpe nicht mehr gespeist wird, so daß die volumetrische Pumpe durch das Einspritzen der Flüssigkeit in die sich drehende, nicht mehr gespeiste und daher leerlaurfende Hauptpumpe die Kühlung und Schmierung derselben bewirkt.According to a further proposal of the invention, the first suction the pump by feeding it with the aid of a small volumetric pump which draws the liquid from the container at a height which is below the liquid level in the container at which the main pump does not more is fed, so that the volumetric pump by injecting the liquid into the rotating, no longer fed and therefore idling main pump Causes cooling and lubrication of the same.

Die Erfindung umfaßt also nach Erkenntnis der einer Kreiselpumpenspeiseanlage der eingangs geschilderten Art innewohnenden Probleme die folgenden Gedanken und Lehren: Es ist notwendig, daß der Injektor sich in einer ausreichenden Entfernung stromaufwärts der Kreiselpumpe befindet, damit ein ausreichend stabiler Druck im Bereich stromaufwärts des Pumpeneinlasses, also in der Zuleitung, begründet wird. Außerdem muß die Durchgangs- und Separierkammer in der Leitung zwischen dem Injektor und der Pumpe angeordnet sein, damit diese Kammer unter Druck steht und dauernd im Sinne der ihr zugewiesenen Funktion wirksam bleibt. Ferner muß zur Erhaltung voller Funktion unter allen Bedingungen in allen vorkommenden- Raumlagen die Pumpe mit Absaugöffnungen und Entgasungsleitungen versehen sein.According to knowledge, the invention thus comprises that of a centrifugal pump feed system The following thoughts and problems inherent in the type described above Teach: It is necessary that the injector be at a sufficient distance upstream of the centrifugal pump, so that a sufficiently stable pressure in the Area upstream of the pump inlet, that is in the supply line, is justified. In addition, the passage and separation chamber must be in the line between the injector and the pump be arranged so that this chamber is under pressure and remains effective in the sense of the function assigned to it. Furthermore must for Maintaining full function under all conditions in all spatial positions the pump must be provided with suction openings and degassing lines.

Die Erfindung wird im nachstehenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In dieser Zeichnung ist Fig. 1 ein Gesamtschema der Merkmale der Erfindung, Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Schnittes durch die mit den folgenden Einrichtungen versehene Pumpe.The invention is described below with reference to the drawing described in more detail. In this drawing, Fig. 1 is an overall schematic of the features of the invention, Fig. 2 is a schematic view of a section through the with the the following devices.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird gemäß der Erfindung bei 3 ein Teil der bei 1 von der Pumpe 2 geförderten Flüssigkeit entnommen und durch die Leitung 10 einem Inj ektor 4 zugeführt, welcher in die die Pumpe 2 mit dem Behälter 6 verbindende Saugleitung eingebaut ist. Der Injektor 4 ist schematisch als Düse 4a dargestellt, welche die Flüssigkeit unter Druck in ein -Venturi- oder Drosselrohr 4b der Leitung 5 spritzt. Natürlich kann an seiner Stelle auch irgendeine andere Art Injektor verwendet werden.As can be seen from Fig. 1, according to the invention at 3 is a part taken from the liquid conveyed by the pump 2 at 1 and through the line 10 fed to an injector 4 which connects the pump 2 to the container 6 Suction line is installed. The injector 4 is shown schematically as a nozzle 4a, which the liquid under pressure in a -Venturi or throttle tube 4b of the line 5 splashes. Of course, any other type of injector can also be used in its place will.

Diese Anordnung gestattet durch entsprechende Wahl der bei 3 entnommenen Fördermenge, die Saugleitung der Pumpe unter Druck zu setzen. Der Saugdruck kann übrigens schiwach sein. So gestattet z. B. bei einer für eine Fördermenge von etwa 201/sec--bei 45 kg pro Flächeneinheit Druck konstruierten Kreiselpumpe eine Entnahme von 10% der Fördermenge der Pumpe bei 3, einen Einlaßdruck von 700 g pro Flächeneinheit zu erzielen, wodurch die Arbeit und die Leistung der Pumpe wesentlich verbessert werden und so schwerwiegende Nachteile wie das Aussetzen derselben vermieden werden können.This arrangement is made possible by a corresponding choice of those taken from 3 Flow rate to pressurize the suction line of the pump. The suction pressure can be weak, by the way. So z. B. at one for a flow rate of about 201 / sec - at 45 kg per unit of pressure constructed centrifugal pump a withdrawal of 10% of the delivery rate of the pump at 3, an inlet pressure of 700 g per unit area to achieve, which significantly improves the work and performance of the pump and avoid such serious disadvantages as exposure to the same can.

Außerdem ist, wie dargestellt, in der Saugleitung 5 zwischen dem Injektor 4 und der Pumpe 2 eine Kammer 7 vorgesehen, welche höher als die Pumpe selbst angeordnet ist. Die Entgasungs- und Verdampfungsgase der Flüssigkeit sammeln sich im oberen Teil 8 dieser Kammer und werden über ein Rückschlagventil 11 durch die Leitung 9 in eine Zone abgeleitet, in welcher der herrschendeDruck niedriger als der Saugdruck ist, z. B. in den Behälter 6. Am Eintritt dieser Leitung ist zweckmäßig ein Rückschlagventil vorgesehen. Diese Anordnung gestattet, den größten Teil der Gase zu entfernen, welche sich trotz der in die Saugleitung eingebauten Entgasungsapparate beim Ansaugen der Flüssigkeit bilden.In addition, as shown, in the suction line 5 between the injector 4 and the pump 2 a chamber 7 is provided, which is arranged higher than the pump itself is. The degassing and evaporation gases of the liquid collect in the upper one Part 8 of this chamber and are passed through line 9 via a check valve 11 diverted into a zone in which the prevailing pressure is lower than the suction pressure is e.g. B. in the container 6. At the entry of this line, a check valve is useful intended. This arrangement allows most of the gases to be removed, which despite the degassing devices built into the suction line when sucking in the Form liquid.

Aus Fig. 2 ist zu ersehen, daß die Pumpe aus folgenden wesentlichen Teilen besteht: Den Eintrittsleitungen 12, dem feststehenden Teil (Stator) 13, dem auf der Welle 16 angebrachten Läufer 14 und der Austrittsschnecke 15. In der Zone 17, in welche die vom feststehenden Teil zum Läufer strömende Flüssigkeit bei den Eintrittsöffnungen 17 einmündet, zeigt dieErfahrung, daß sich dieGase ansammeln und nicht in den Läufer eindringen, so daß die Gefahr besteht, daß die Pumpe nach einiger Zeit aussetzt.From Fig. 2 it can be seen that the pump consists of the following essentials Share consists: The inlet lines 12, the fixed part (stator) 13, the on the shaft 16 mounted rotor 14 and the outlet screw 15. In the zone 17, in which the liquid flowing from the fixed part to the runner at the Entrance openings 17 open, experience shows that the gases accumulate and not penetrate into the rotor, so that there is a risk that the pump after suspends for some time.

Gemäß der Erfindung werden die Öffnungen 17 durch den Sammelraum 18, welcher zweckmäßig die Form eines schmalen Ringraumes besitzt, dessen Durchmesser kleiner als derjenige der Öffnungen 17 ist, mit den Leitungen 19 in Verbindung gebracht, die in eine Zone münden, in welcher der herrschende Druck geringer ist als in den Öffnungen 17, z. B. in den Hals der Venturirohre 20, in welche durch die vermittelst der Leitung 22 mit der Druckleitung 1 oder 15 der Pumpe verbundenen Injektoren 21 Flüssigkeit unter Förderdruck eingespritzt wird. Wie dargestellt, kann der Injektor die auf solche Weise dem Behälter 6 entnommenen Gase mitreißen. Die Verbindungen sind in Fig. 2 schematisch dargestellt und auch in Fig. 1 veranschaulicht.According to the invention, the openings 17 are through the collecting space 18, which suitably has the shape of a narrow annular space, the diameter of which is smaller than that of the openings 17, brought into connection with the lines 19, which open into a zone in which the prevailing pressure is lower than in the Openings 17, e.g. B. in the neck of the Venturi tubes 20, in which mediated by the the line 22 with the pressure line 1 or 15 of the pump connected injectors 21 Liquid is injected under delivery pressure. As shown, the injector entrain the gases withdrawn from the container 6 in this way. The connections are shown schematically in FIG. 2 and also illustrated in FIG. 1.

Bei 24 sind dieRückschlagventile dargestellt, welche zweckmäßig aus Sicherheitsgründen in die Leitungen 19 eingebaut sind.At 24 the non-return valves are shown, which expediently Safety reasons in the lines 19 are built.

Gemäß Fig. 1 ist bei der Erfindung außerdem vorgesehen, daß in die Pumpe Flüssigkeit vermittelst einer Hilfspumpe 23 eingespritzt wird, die mit Hilfe der Leitung 25 dem Behälter 6 Flüssigkeit entnimmt und dieselbe durch die Leitung 26 in die Eintrittsleitung 12 der Pumpe fördert. Die Pumpe 23 kann z. B. eine volumetrische Zahnradpumpe sein. Diese Anordnung gestattet es, das Einsetzen der Pumpe auf einfache Weise zu bewirken. Außerdem ist bei gewissen Flugzeugen vorgesehen, daß die Speisung der Pumpe 2 aufhört, wenn das Niveau im Behälter unter einen gewissen Wert gesunken ist. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel taucht die Saugleitung 5 nicht bis auf den Boden des Behälters 6, um diesen Punkt schematisch zu veranschaulichen. In diesem Fall wird die Pumpe, wenn das Niveau im Behälter 6 unter seinen Mindestwert gesunken ist, nicht mehr gespeist, und die Hilfspumpe23 versieht deren Schmierung und ermöglicht deren Leerlauf ohne Beschädigungsgefahr.According to FIG. 1, the invention also provides that in the Pump liquid is injected by means of an auxiliary pump 23, which with the help of the line 25 removes liquid from the container 6 and the same through the line 26 promotes into the inlet line 12 of the pump. The pump 23 can, for. B. a volumetric Be gear pump. This arrangement makes it easy to insert the pump Way to effect. In addition, it is provided for certain aircraft that the supply the pump 2 stops when the level in the tank has dropped below a certain value is. In the example shown in Fig. 1, the suction line 5 does not dip on the bottom of the container 6 to illustrate this point schematically. In this case the pump will stop when the level in tank 6 is below its minimum value has decreased, is no longer fed, and the auxiliary pump23 provides its lubrication and enables them to run idle without the risk of damage.

Es versteht sich von selbst, daß die Erfindung in der Praxis auf verschiedene Arten ausgeführt werden kann und daß das dargestellteBeispiel nur einSchema des Prinzips bildet, welches dem Fachmann erlaubt, die Erfindung zu verstehen und sie mit allen bekannten, zu seiner Verfügung stehenden Mitteln und Apparaten auszuführen.It goes without saying that the invention can be applied in practice to various Ways can be carried out and that the example shown is only a scheme of the Forms principle that allows the person skilled in the art to understand the invention and it to be carried out with all known means and apparatus at his disposal.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Centrifugal pump system, in particular for the supply of internal combustion engines, jet engines and the like, with a line connecting the pressure side of the pump with the suction line of the pump, which opens into the suction line by means of an injector, so that the suction line to avoid gas or vapor bubble formation is pressurized, characterized in that a known chamber serving for separation and located in the suction line is arranged between the injector and the suction side of the pump and for degassing the pump itself in a known manner one or more degassing lines between the central Zone of the inlet openings of the pump and an area of lower pressure are provided.

2. Centrifugal pump system according to claim 1, characterized in that that the chamber connected between the injector and the pump is arranged in such a way and is designed so that the gases or vapors collect in the upper part of the chamber, a conduit is attached to the upper part of the chamber for its discharge, which leads to a storage container and is provided with a check valve.

3. Centrifugal pump system according to claim 1 or 2, characterized in that the Degassing of the inside of the pump serving line with a mediating one of the Pressure line connected to the pump-fed injector obtained negative pressure zone is from which the gases enter the container to be led back, a check valve is switched on in the degassing line.

4. Centrifugal pump system according to claim 1 to 3, characterized in that the first suction of the pump is effected by feeding the same with the aid of a small volumetric pump which removes the liquid from the container at a height which is below the liquid level in the container, in which the main pump is no longer fed, so that the volumetric pump cools and lubricates the main pump by injecting the liquid into the rotating, no longer fed and therefore idling main pump. Considered publications: German Patent Nos. 8'70 495, 697 592, 682 281, 541 691; British Patent No. 636,712; U.S. Patent No. 2,461,865.