DE1126250B

DE1126250B - Centrifugal pump with an impeller, the blade channels of which decrease in their clear width towards the circumference

Info

Publication number: DE1126250B
Application number: DEA22316A
Authority: DE
Inventors: Emil Julius Ask
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-03-25
Filing date: 1955-03-22
Publication date: 1962-03-22

Description

Kreiselpumpe mit einem Laufrad, dessen Schaufelkanäle nach dem Umfang hin in ihrer lichten Weite abnehmen Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe mit einem Laufrad, dessen Schaufelkanäle nach dem Umfang hin in ihrer lichten Weite abnehmen und zwischen rückwärts gekrümmten Schaufeln gebildet sind, deren Vorderseiten und Rückseiten voneinander verschiedene Krümmungen haben.Centrifugal pump with an impeller, the vane channels of which according to the circumference decrease towards in their clear width The invention relates to a centrifugal pump with an impeller, the vane channels of which in their clear width towards the circumference decrease and are formed between backward curved blades, the front sides of which and back sides have different curvatures from each other.

Durch die Erfindung wird vor allem bezweckt, eine Kreiselpumpe zu schaffen, die zum Fördern von Flüssigkeiten geeignet ist, welche Gasblasen enthalten. Die bisher bekannten Kreiselpumpen waren hierfür infolge ihres unzureichenden Selbstansaugvermögens im allgemeinen nicht verwendbar.The main purpose of the invention is to provide a centrifugal pump create that is suitable for pumping liquids that contain gas bubbles. The previously known centrifugal pumps were for this purpose due to their inadequate self-priming capacity generally not usable.

Es ist bekannt, Laufräder von Kreiselpumpen mit rückwärts gekrümmten Schaufeln zu versehen, um eine große Förderhöhe zu erzielen. Dadurch wird aber weder eine größere Saughöhe erreicht noch das Selbstansaugvermögen der Pumpe verbessert. Um bessere Strömungsverhältnisse durch die Schaufelkanäle und damit eine größere Saughöhe zu erreichen, ist es ferner bekannt, den Übergang vom Eintrittsquerschnitt zum Austrittsquerschnitt geradlinig auszubilden und dem Schaufelkanal eine rechteckige Form zu geben. Ferner ist es auch bekannt, der sich vom Austrittsende des Schaufelkanals bis zur Schaufelspitze erstreckenden Außenseite der Schaufel eine gewisse Ausdehnung zu geben. Die Schaufelaußenseite folgt dabei entweder einem mit der Umlaufachse des Laufrades konzentrischen Kreisbogen oder bildet einen konstanten Winkel mit der Tangente einen durch den betreffenden Punkt verlaufenden und zur Umlaufachse des Laufrades konzentrischen Kreis. Alle diese bekannten Kreiselpumpen besitzen aber kein ausreichendes Selbstansaugvermögen, um die bei der Förderung von Flüssigkeiten mit Gasbeimischungen auftretenden Schwierigkeiten zufriedenstellend zu beseitigen.It is known, impellers of centrifugal pumps with backward curved To provide blades in order to achieve a large delivery head. But this will neither a higher suction lift increases the self-priming capacity of the pump. To better flow conditions through the blade channels and thus a larger one To achieve suction height, it is also known to transition from the inlet cross-section to form a straight line for the outlet cross-section and a rectangular one for the blade channel To give shape. Furthermore, it is also known that extends from the outlet end of the blade channel a certain extent to the outside of the blade extending to the blade tip admit. The outer side of the blade either follows one with the axis of rotation of the impeller concentric circular arc or forms a constant angle with the tangent runs through the point in question and to the axis of rotation the impeller's concentric circle. All of these known centrifugal pumps own but does not have sufficient self-priming capacity to be able to handle liquids satisfactorily eliminate difficulties encountered with gas admixtures.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zusätzlich die axiale Breite der Schaufelkanäle vom Eintritt bis zum Austritt, wie an sich bekannt, stark abnimmt, während in an sich bekannter Weise derjenige Teil der Außenseite der Schaufeln, welcher sich von dem Austritt des Kanals bis zur Schaufelspitze erstreckt, einen gegen die äußerste Schaufelspitze allmählich abnehmenden Winkel mit der Tangente einen durch den betreffenden Punkt gehenden und mit der Umlaufachse des Laufrades konzentrischen Kreis bildet.This object is achieved according to the invention in that, in addition the axial width of the vane channels from inlet to outlet, as in itself known, decreases sharply, while in a manner known per se that part of the outside the blades, which extends from the outlet of the channel to the blade tip, an angle with the tangent that gradually decreases towards the outermost blade tip one going through the point in question and with the axis of rotation of the impeller forms a concentric circle.

Durch diese Ausbildung wird die Abnahme der Schaufelkanalquerschnitte durch eine Breitenverminderung erreicht, wodurch es möglich ist, den Flüssigkeitsstrom ohne Ablösung hinter den gekrümmten Schaufeln stark zu beschleunigen. Dieser beim Austritt aus den Schaufeln stark beschleunigte Flüssigkeitsstrom wird danach durch die schwach abnehmende Krümmung der Schaufelaußenseite wieder verzögert. Die Wirkung dieser Anordnung entspricht ungefähr derjenigen eines Venturirohres oder einer Strahlpumpe, wobei die zusammendrängenden Schaufelkanäle der Düse und die sich krümmende freie Schaufelaußenseite zusammen mit der Innenseite der umgebenden Pumpenspirale dem Diffusor entsprechen.This training reduces the blade channel cross-sections achieved by a reduction in width, which makes it possible to reduce the flow of liquid to accelerate sharply without detaching behind the curved blades. This at Exit from the blades strongly accelerated liquid flow is thereafter through the slightly decreasing curvature of the blade outside is delayed again. The effect this arrangement corresponds roughly to that of a venturi or a jet pump, the constricting vane channels of the nozzle and the curving free one The outside of the blade together with the inside of the surrounding pump spiral Diffuser match.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einer Ausführungsform schematisch und beispielsweise veranschaulicht.In the drawing, the invention is shown schematically in one embodiment and exemplified.

Fig.l. zeigt in einem Radialschnitt eine Kreiselpumpe gemäß der Erfindung von der Einlaßseite aus gesehen, und Fig. 2 zeigt die Kreiselpumpe nach Fig.1 in einem Axialschnitt.Fig.l. shows in a radial section a centrifugal pump according to the invention seen from the inlet side, and FIG. 2 shows the centrifugal pump according to FIG an axial section.

Die Pumpe besteht gemäß der dargestellten Ausführungsform aus einem mit einem zentralen Einlaß 8 und einem tangentialen Auslaß 9 versehenen spiralförmigen Gehäuse 7, in welchem auf einer Welle 6 ein Pumpenlaufrad drehbar gelagert ist.According to the embodiment shown, the pump consists of a spiral housing 7 which is provided with a central inlet 8 and a tangential outlet 9 and in which a pump impeller is rotatably mounted on a shaft 6.

Das Laufrad besteht aus einer kreisförmigen Nabenscheibe 1, die mit rückwärts gekrümmten Schaufeln 2 versehen ist. Die Schaufeln 2 verjüngen sich kontinuierlich von ihren Eintrittskanten bis zu ihren Austrittsenden, so daß ihre Vorderseiten 3' und Rückseiten 3 voneinander verschiedene Krümmungen aufweisen und die gebildeten Schaufelkanäle nach dem Umfang hin in ihrer lichten Weite abnehmen. Außerdem nimmt die axiale Breite der Schaufelkanäle vom Eintritt bis zum Austritt stark ab. Vorzugsweise werden die Querschnitte längs des Strömungsweges durch die Schaufelkanäle im Verhältnis zu dem Flüssigkeitsdurchsatz so gewählt, daß an keiner Stelle der Kanäle unerwünscht hohe oder niedrige Drücke örtlich auftreten.The impeller consists of a circular hub disk 1 which is provided with backward curved blades 2. The blades 2 taper continuously from their entry edges to their exit ends, so that their front sides 3 'and rear sides 3 have different curvatures and the vane channels formed decrease in their clear width towards the circumference. In addition, the axial width of the vane channels decreases sharply from the inlet to the outlet. Preferably, the cross-sections along the flow path through the vane channels are selected in relation to the liquid throughput so that undesirably high or low pressures do not occur locally at any point in the channels.

Die Endzonen 4 der Schaufeln, welche sich von dem Austritt eines jeden Schaufelkanals bis zu der betreffenden Schaufelspitze erstrecken, sind an ihren Außenseiten so geformt, daß der Winkel desjenigen Teils dieser Außenseite mit der Tangente zu einem durch den betreffenden Punkt gehenden und zu der Welle 6 des Laufrades konzentrischen Kreis gegen die äußerste Schaufelspitze hin allmählich abnimmt. Es sei bemerkt, daß eine rein radiale Ausströmung, wie sie bei vielen bekannten Pumpen erfolgt, einen höheren Grad von Turbulenz verursacht. Bei einer zu großen Konvergenz des Schaufelkanals würde der Strömungskanal für die Flüssigkeit unzulässig stark eingeengt sein. Auch wenn die Konvergenz zu gering wäre oder sich nur über einen Teil der Kanallänge erstrecken würde, würden Zonen mit niedrigem Druck und sogar Vakuum auftreten, und außerdem würde die Fähigkeit der Pumpe zum Selbstansaugen beeinträchtigt werden.The end zones 4 of the blades, which extend from the outlet of each Blade channel extending up to the blade tip in question are at their Outer sides shaped so that the angle of that part of this outer side with the Tangent to a going through the point in question and to the shaft 6 of the impeller concentric circle gradually decreases towards the outermost blade tip. It it should be noted that a purely radial discharge, as is the case with many known pumps occurs, causing a greater degree of turbulence. If the convergence is too great of the blade channel, the flow channel for the liquid would be impermissibly strong be constricted. Even if the convergence was too low or only about one Part of the channel length would extend, would zones of low pressure and even Vacuum would occur and also the ability of the pump to self-prime be affected.

Das Pumpengehäuse 7 ist im übrigen mit einer Lagerbuchse 5 für die Antriebswelle 6 ausgerüstet und weist am Umfang eine Spirale 10 auf.The pump housing 7 is also provided with a bearing bushing 5 for the Equipped drive shaft 6 and has a spiral 10 on the circumference.

Die vorstehend beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Pumpe dient zur Erläuterung der Erfindung, jedoch kann die Ausführung in verschiedener Weise variiert werden. Beispielsweise sind die Enden der Schaufeln 2 in der Zeichnung abgerundet dargestellt. Diese Enden können aber auch zu einer scharfen Kante verjüngt werden, um die Wirbelbildung weiterhin zu verringern. Die Abmessungen der Kreiselpumpe und der Grad der Konvergenz der Strömungskanäle werden im übrigen durch die Betriebsbedingungen der Pumpe, beispielsweise durch die Umdrehungsgeschwindigkeit des Laufrades, bestimmt.The pump described above and shown in the drawing serves to explain the invention, but the implementation can be in different Way can be varied. For example, the ends of the blades 2 are in the drawing shown rounded. However, these ends can also be tapered to a sharp edge to further reduce vortex formation. The dimensions of the centrifugal pump and the degree of convergence of the flow channels are otherwise determined by the operating conditions of the pump, for example, determined by the speed of rotation of the impeller.

Claims

PATENT CLAIM: Centrifugal pump with an impeller and its vane channels decrease towards the circumference in their clear width and between backward curved Blades are formed, the front and rear sides of which are different from one another Have curvatures, characterized in that, in addition, the axial width of the blade channels (1) decreases sharply from entry to exit, as is known per se, while in in a manner known per se, that part of the outside of the blades (2) which extends from the outlet of the channel (1) to the blade tip, one against the outermost blade tip gradually decreasing angle with the tangent to a going through the point in question and concentric with the axis of rotation of the impeller Forms circle. Considered publications: German Patent Specifications No. 897 801, 443 332, 195 747; Swiss Patent No. 264 086; french Patent No. 690118; British Patent No. 423,379; U.S. Patent No. 2 309 327.