DE1453787A1

DE1453787A1 - Axle thrust relief device for centrifugal pumps

Info

Publication number: DE1453787A1
Application number: DE19621453787
Authority: DE
Inventors: Pekrun Dr-Ing Martin
Original assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Current assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Priority date: 1962-05-16
Filing date: 1962-05-16
Publication date: 1969-05-08

Description

lein, Sch anzlin & B ecker 445370 Aktienge s eil s chaftlein, Schanzlin & B ecker 445370 Stock company

Achsschubentlastungseinrichtung für KreiselpumpenAxle thrust relief device for centrifugal pumps

Die Erfindung "betrifft eine Einrichtung zum Ausgleich des Achsschubes insbesondere von Kreiselpumpen, bestehend aus Entlastungsscheibe und einer Gegenscheibe sowie einer zwischen der Entlastung sscheibe und den Laufrädern angeordneten veränderlichen Drosselstelle. .The invention "relates to a device for compensating for the axial thrust especially of centrifugal pumps, consisting of a relief disc and a counter disc as well as one between the relief s disc and the impellers arranged variable Throttling point. .

Bei den bekannten Entlastungseinrichtungen werden die Entlastungsscheiben im allgemeinen im Durchmesser klein gehalten, damit das Druckgefälle über dem Entlastungsscheibenspalt groß und so das Druckgefälle zwischen dem Pumpenraum und dem Raum unter der Entlastungsscheibe klein ist. Eine derartige Aufteilung des Druckgefälles ist bei den bekannten Entlastungseinrichtungen erforderlich, da der axial gerichtete Drosselspalt zwischen dem Pumpenraum und dem Kaum unter der Entlastungsscheibe aus fertigungstechnischen Gründen nicht beliebig eng und nicht beliebig lang gehalten werden kann.In the known relief devices, the relief disks are generally kept small in diameter, so that the pressure gradient across the relief disk gap is large and so the pressure gradient between the pump chamber and the space below the relief disk is small. Such a division of the pressure gradient is necessary in the known relief devices, since the axially directed throttle gap between the pump chamber and the space under the relief disc can not be kept as narrow and as long as desired for manufacturing reasons.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Menge der durch die Entlastungseinrichtung hindurchtretenden Entlastungsflüssigkeit zu verringern ; und dadurch den Wirkungsgrad zu erhöhen, ohne1 daß jedoch die Drosselspalte, insbesondere der axial gerichtete Spalt, verengt werden und dadurch der Verschleiß an den Drosselstellen vergrößert wird. Weiterhin soll ein Anlaufen der Entlastungsscheibe mit größerer Sicherheit verhindert werden.The object of the invention is to reduce the amount of the relief fluid passing through the relief device; and thereby to increase the efficiency without, however, the Throttle gap, in particular the axially directed gap, are narrowed, thereby increasing the wear at the throttle points will. Furthermore, the relief disk should start running greater security can be prevented.

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Diese "Aufgabe- wird,ausgehend vka einer Entlastungseinrientung der eingangs genannten.Art erfindungsgemäß dadurch gelöst j daß die Gegenseheibe im Gehäuse axial verschiebbar angeordnet ist. Die der Entlastungsscheibe zugekehrte Stirnfläche der Gegenscheibe ist dabei zweckmäßig etwas größer als die der Entiastmigsseheibe abgekehrte Stirnfläche. Die Gegenscheibe ist an ihrem Umfang gegenüber dem Gehäuse durch geeignete Mittel, wie O-Ringe, Balgdichtung, Membran o_edgl_er abgedichtet, und zwischen der Gegenscheibe und der Welle bzw._ Wellenschutzhülse ist ein axial ge- richteter Drosselspalt vorgesehen« Die Gegenscheibe kann auf der Welle oder Wellenschutzhülse gefuhr"t sein«This "object" is achieved according to the invention, based on a relief mechanism of the type mentioned at the beginning, in that the counter disk is arranged axially displaceably in the housing is at its periphery relative to the housing by suitable means, such as O-rings, bellows, diaphragm o _e _he like sealed and bzw._ between the counter plate and the wave shaft sleeve is an axially overall oriented throttle gap provided "the counter-disk may be on the Shaft or shaft protecting sleeve "t be guided"

Die Erfindung ist an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert: Im Gehäuse₌1 einer Kreiselpumpe ist hinter dem Laufrad 2 der letzten Stufe die Entlastungseinricntung angeordnet. Diese³besteht aus einer auf der Welle 3 befestigten Entlastungsscheibe und einer axial verschiebbar.,_aber unverdrehbar im Gehäuse 1 angeordneten Gegenscheibe 5, welche gegenüber dem Gehäuse T mittels Q-Eingen 6 abgedichtet ist und gegenüber einer Wellenschutzhülse 7 einen axial gerichteten Drosselspalt 8 frei läßt. An der Wellenschutzhülse 7 befindet sich ein Bund 9, zw.isch.en dem und einem weiteren gehäusefesten Bund 10"ein radial gerichteter veränderlicher Drosselspalt 11 frei'bleibt. Der mit der Welle 3 umlaufende Bund 9 1st der Entlastungsscheibe 4 entgegengerichtet. Die axial verschiebbare Gegenscheibe 5 weist zwei von der Entlastungsflüssigkeit berührte .Stirnflächen 13, 14 auf, wobei die der Entlastungsscheibe 4 zugekehrte Stirnfläche 13 etwas größer ist als die der Entlastungsscheibe 4 abgekehrteThe invention is explained in more detail using an exemplary embodiment: The _{relief device is arranged in the housing =} 1 of a centrifugal pump behind the impeller 2 of the last stage. This ³ consists of a relief disk attached to the shaft 3 and an axially displaceable, but non-rotatable counter disk 5 which is arranged in the housing 1 and which is sealed against the housing T by means of Q-rings 6 and leaves an axially directed throttle gap 8 free against a shaft protection sleeve 7 . Located on the shaft sleeve 7, a collar 9, which and a further housing-fixed collar 10 "zw.isch.en a radially directed variable throttle gap 11 frei'bleibt. The revolving with the shaft 3, collar 9 1st discharge plate 4 in the opposite direction. The axially displaceable Counter disk 5 has two

Stirnfläche 14. ■ " - ■Front face 14. ■ "- ■

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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Entlastungs-einriohtung ist folgendes Die Entlastungsflüssigkeit fließt vom Druckraum 15 der Kreiselpumpe zwischen dem Gehäuse 1 und der Rückwand des Laufrades 2 hindurch zunächst durch den radial nach innen gerichteten Drosselspalt 11, von da aus weiter durch den axial gerichteten Drosselspalt 8 zum Entlastungsscheibenspalt 12. lach-Durchströmen desselben gelangt die Entlastungsflüssigkeit in den Kaum 16 und wird aus diesem durch die Leitung 17 abgeführt.The mode of action of the relief device according to the invention is as follows: The relief fluid flows from the pressure chamber 15 of the centrifugal pump between the housing 1 and the rear wall of the Impeller 2 through first through the radially inwardly directed throttle gap 11, from there further through the axially directed Throttle gap 8 to the relief disc gap 12. Laugh through flow At the same time, the relief fluid reaches the space 16 and is discharged from this through the line 17.

Die Welle 3 und die axial verschiebIiehe Gegenseheibe 5 und damit die Spalte 11 und 12 stellen sich so ein, daß der Druck im Raum 18 an der Fläche der Entlastunggscheibe 4 dem Axialschub der ■ Pumpenlaufräder das Gleichgewicht hält. Andererseits muß- auch der Druck auf die Stirnfläche 14 der Gegenseheibe 5 die gleiche axiale- Kraft hervorrufen, damit die Gegenseheibe 5 im Gleichgewicht ist* Dadurch ist das Druckgefälle über den Drösseispalt 8 und damit dessen Durchflußmenge, die gleichzeitig die Entlastungswassermenge ist, gegeben. Die Entlastungswassermenge wird also durch dieses Druckgefälle und die Drosselwirkung des Drosselspaltes 8 bestimmt. Da das Druckgefälle zwischen .den Räumen vor und hinter der Gegenseheibe 5 durch geeignete Wahl des Plächenverhältnisses kleiner gemacht werden kann als das Druckgefälle über den axial gerichteten Spalt bei Entlastungseinrichtungen mit nicht verschieblicher Gegenseheibe, kann eine kleine Entlastungswassermenge eingestellt werden, ohne daß der axial gerichtete Drosselspalt 8 be sonders--eng oder besonders lang ausgeführt werden muß. Der größte !eil des DruckgefällesThe shaft 3 and the axially displaceable counter plate 5 and thus the column 11 and 12 adjust so that the pressure in the room 18 on the surface of the relief disk 4 the axial thrust of the ■ Pump impellers keeps balance. On the other hand, must also the pressure on the end face 14 of the counter plate 5 is the same cause axial force so that the counter plate 5 is in equilibrium is * This is the pressure gradient across the glandular gap 8 and thus its flow rate, which is also the discharge water volume is given. The amount of discharge water is thus determined by this pressure gradient and the throttling effect of the Throttle gap 8 determined. Since the pressure gradient between. The spaces in front of and behind the counter disk 5 by suitable choice the area ratio can be made smaller than that Pressure gradient across the axially directed gap in the case of relief devices with a non-displaceable counter plate can be a small amount of discharge water can be set without the axially directed throttle gap 8 be particularly - narrow or particularly must be carried out for a long time. The largest part of the pressure differential

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zwischen dem Pumpendruckraum 15 und dem Raum vor der Entlastungsscheibe 18 braucht .nicht mehr durch die axial gerichtete Drossel abgebaut zu werden, sondern kann durch den sich selbst einstel- ; lenden radial gerichteten Drosselspalt 11 übernommen werden,. Wesentlich ist dabei, daß der sich selbst einstellende Drosselspalt 11 ebenso wie der Spalt 12 zwischen Entlastungsscheibe 4" und Gegenscheibe - 5 wesentlich enger werden kann, als es sich fertigungstechnisch bei axial gerichteten Spalten verwirklichen läßt. ^V ■ ■between the pump pressure chamber 15 and the space in front of the relief disk 18 does not need to be reduced by the axially directed throttle, but can be adjusted by itself; lumbar radially directed throttle gap 11 are taken over. It is essential that the self-adjusting throttle gap 11 as the gap 12 between the relief plate 4 "and backing disc - 5 may be much narrower than it can be implemented technically in production axially directed column ^V ■ ■.

Gegenüber dem Entlastungsscheibenspalt 12 hat der Drosselspalt 11 den Yorteil, daß er an wesentlich kleinerem Durchmesser liegt. Dadurch wird bei· einer bestimmten Spaltweite eine größere Dros- ■ selwirkung erzielt. Es ist außerdem günstig, daß die Relativ- . geschwindigkeit zwischen dem feststehenden Teil 10 und dem umlaufenden Teil 9 kleiner als beim Entlastungsseheibenspait 12 ist. Man kann also mit ,Vorteil die Entlastungsscheibe 4 größer machen, so. daß nur noch ein kleiner Anteil des Gesamtdruckgefälles im Entlastungsscheibenspalt 12 abzubauen ist und dieser sich entsprechend einstellt, wobei sich der größte Teil der Drosselung dann auf den· Drosseispalt 11 verlagert. Die Anordnung des radial von außen nach innen durchströmten Drosselspaltes 11 bringt noch zusätzlich den Yorteil, daß Schmutzteilchen, die schwerer sind als Wasser, infolge der fliehkraft nicht an die ' ■Entlastungseinriehtung gelangen können»Compared to the relief disk gap 12, the throttle gap 11 has the advantage that it is located on a much smaller diameter. As a result, a greater throttling effect is achieved with a certain gap width. It is also favorable that the relative. speed between the fixed part 10 and the revolving part 9 is less than that of the relief disk spacing 12. So you can, with advantage, make the relief disk 4 larger, like this. that only a small proportion of the total pressure gradient in the relief disk gap 12 is to be reduced and this is adjusted accordingly, with the greater part of the throttling then being shifted to the throttle gap 11. The arrangement of the radially from the outside inwards flowed through the throttle gap 11 brings the Yorteil additionally that dirt particles that are heavier than water, can not reach the '■ Entlastungseinriehtung due to the centrifugal force "

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Claims

Expectations

(lojEng to compensate for the axial thrust in particular of centrifugal pumps, consisting of a relief disc and a counter disc as well as one between relief device and variable throttle point arranged on the impellers, characterized in that the counter-disk (5) is arranged axially displaceably in the housing (1) »

2. Device according to claim 1, characterized in that the end face (13) facing the relief disc (4) the counter disk (5) is larger than the end face (14) facing away from the relief disk (4).

3ο device according to claim 1 and 2, characterized in that that the 'counter disc (5) is sealed on the circumference with respect to the housing' (1) and that between it and the shaft (3) or Shaft protection sleeve (7) a throttle gap (8) is provided.

4. Device according to claim 1 to 3, characterized in that that the counter disc (5) on the shaft (3) or shaft protective sleeve (7) is performed.

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