DE1086557B

DE1086557B - Short type liquid pump for tanks

Info

Publication number: DE1086557B
Application number: DEC15124A
Authority: DE
Inventors: Karl Zimmermann
Original assignee: Ciba Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 1956-07-27
Filing date: 1957-07-05
Publication date: 1960-08-04

Description

Flüssigkeitspumpe von kurzer Bauart für Behälter Tauchpumpen werden mit Vorteil in solchen Fällen eingesetzt, wo es sich darum handelt, aus tiefliegenden Reservoiren, Vorratsbehältern, Tanks und ähnlichen Hohlräumen, bei denen ein unterer Auslauf nicht vorhanden ist, Flüssigkeit zu fördern, ohne daß eine sogenannte selbstansaugendePumpenkonstruktion verwendet werden soll. Tauchpumpen können beispielsweise auf dem Prinzip der üblichen Zentrifugalpumpen beruhen und werden so tief in den Vorratsbehälter eingetaucht, daß die Flüssigkeit in das Pumpengehäuse eindringt und so die normale Funktionsweise der Pumpe sicherstellt. Normalerweise ist dann mindestens das unterste Lager der Pumpe von der zu fördernden Flüssigkeit umspült und so eingerichtet, daß diese Flüssigkeit das betreffende Lager schmiert.Liquid pumps of short design for tanks are submersible pumps used with advantage in cases where it is from deep-seated Reservoirs, storage containers, tanks and similar cavities in which a lower There is no spout to deliver liquid without a so-called self-priming pump design should be used. Submersible pumps can, for example, on the principle of the usual Centrifugal pumps are based and are so deeply immersed in the storage tank, that the liquid penetrates into the pump housing and so the normal functioning the pump ensures. Normally at least the lowest bearing is then the Pump flushed with the liquid to be pumped and set up so that this liquid the bearing in question lubricates.

Bei Tauchpumpen in dem hier verstandenen engeren Sinne ist dann die Pumpenwelle bis über das höchste zu erwartende Flüssigkeitsniveau hinaufgeführt und wird erst an dieser Stelle angetrieben; üblicherweise befindet sich über diesem Niveau eine passende Dichtung. Ein besonderer Vorteil solcher Tauchpumpen besteht darin, daß diese Dichtung mit der zu fördernden Flüssigkeit nicht in Berührung kommt. Dies hat eine besondere Bedeutung im Falle von aggressiven Flüssigkeiten, wie konzentrierter Natronlauge, Schwefelsäure und auch organischen Lösungsmitteln, die die verwendeten Dichtungsmaterialien angreifen oder auch durch Kristallisationserscheinungen oder Verschmutzung in ihrer Funktion behindern können.In the case of submersible pumps in the narrower sense understood here, the Pump shaft raised above the highest expected liquid level and is only driven at this point; is usually located above this Level a fitting seal. There is a particular advantage of such submersible pumps in that this seal does not come into contact with the liquid to be pumped. This is of particular importance in the case of aggressive liquids such as concentrated liquids Caustic soda, sulfuric acid and also organic solvents that the used Attack sealing materials or through crystallization phenomena or Pollution can hinder their function.

Neben den erwähnten Vorteilen besitzen Tauchpumpen aber auch gewisse Nachteile, die besonders dann unangenehm in Erscheinung treten, wenn infolge der Konstruktion der Vorratsbehälter erhebliche Eintauchtiefen, z. B. von mehr als etwa 1 m oder insbesondere von mehreren Metern vorliegen. In solchen Fällen wird die Pumpenwelle relativ lang; als Folge davon können Schwingungen auftreten, falls nicht mit niedriger Drehzahl gearbeitet wird; ferner muß die Welle mit mehreren Zwischenlagen versehen werden. Die Montage solcher Pumpen gestaltet sich oft schwierig. Gang abgesehen vom relativ hohen Preis solcher Pumpen besteht die zusätzliche Schwierigkeit, daß beim Absinken der Flüssigkeit im Vorratsbehälter die Zwischenlager nicht mehr ordnungsgemäß geschmiert werden und daß die Gefahr des Festsitzens der oberen Lager bei intermittierendem Betrieb besteht.In addition to the advantages mentioned, submersible pumps also have certain Disadvantages that appear particularly unpleasant when as a result of Construction of the reservoir considerable immersion depths, e.g. B. of more than about 1 m or in particular several meters. In such cases the Pump shaft relatively long; as a result, vibrations can occur, if not working at low speed; furthermore, the shaft must have several intermediate layers be provided. The assembly of such pumps is often difficult. Gear apart the added difficulty of the relatively high price of such pumps is that when the liquid in the storage tank sinks, the intermediate storage no longer works properly be lubricated and that there is a risk of the upper bearings seizing with intermittent Operation exists.

Es ist ferner bekannt, bei Kreiselpumpen, die mit einer Hilfsflüssigkeit arbeiten, zwischen Saugwindkessel und Pumpe eine Öffnung vorzusehen, durch welche Luft von der Druckseite der Pumpe nach dem Windkessel strömen kann, so daß bei Stillsetzen der Pumpe das Wasser aus dem Windkessel in die Pumpe zurückfließt. Bei Kreiselpumpen für ätzende Flüssigkeiten mit stehender Welle ist es auch bekannt, ein die Welle umgebendes Standrohr, welches über den Unterwasserspiegel der Flüssigkeit hinausragt, mit dem Saumraum der Pumpe zu verbinden.It is also known in centrifugal pumps that operate with an auxiliary liquid work to provide an opening between the suction air vessel and the pump through which Air can flow from the pressure side of the pump to the air chamber, so that when it is shut down the pump, the water from the air tank flows back into the pump. With centrifugal pumps For corrosive liquids with a standing wave, it is also known to be a wave surrounding standpipe, which protrudes above the underwater level of the liquid, to be connected to the hem area of the pump.

Die vorliegende Erfindung betrifft demgegenüber eine Flüssigkeitspumpe von kurzer Bauart für Behälter, bei welcher erfindungsgemäß das Pumpengehäuse von einem Gefäß umgeben ist, derart, däß der obere Abschluß des Gefäßes mit einer über das beim Betrieb zu erwartende Niveau hinausragenden rohrartigen Verlängerung versehen ist, in welcher die Pumpenwelle läuft und an deren oberem Ende sich eine mit der zu fördernden Flüssigkeit nicht in Berührung kommende Dichtung befindet. Das Gefäß ist mit einem in die Tiefe ragenden Saugrohr versehen, welches im Inneren des Gefäßes nahe dem oberen Abschluß des Gefäßes mündet, während das ebenfalls in das Gefäß einmündende Druckrohr nahe dem oberen Abschluß des Gefäßes eine kleine Öffnung besitzt, so daß das Lager der Pumpe stets in der zu fördernden Flüssigkeit untergetaucht ist.In contrast, the present invention relates to a liquid pump of short design for containers in which, according to the invention, the pump housing of a vessel is surrounded, such that the upper end of the vessel with an over the pipe-like extension protruding from the level to be expected during operation is, in which the pump shaft runs and at the upper end one with the the liquid to be pumped is not in contact with the seal. The container is provided with a suction tube that protrudes deep into the interior of the vessel opens near the top of the vessel, while that also opens into the vessel the opening pressure pipe near the top of the vessel has a small opening, so that the bearing of the pump is always submerged in the liquid to be pumped is.

Die Zeichnungen erläutern die Erfindung an Ausführungsbeispielen.The drawings explain the invention using exemplary embodiments.

Fig. 1 stellt ein Anordnungsschema einer Ausführungsform der Erfindung dar; Fig. 2 ist ein Anordnungsschema einer anderen Ausführungsform der Erfindung; Fig. 3 stellt einen Schnitt durch die Tauchpumpe mit dem sie umschließenden Gefäß dar.1 shows a layout diagram of an embodiment of the invention dar; Fig. 2 is a layout diagram of another embodiment of the invention; Fig. 3 shows a section through the submersible pump with the vessel surrounding it represent.

In allen Figuren sind die zum Befestigen von Deckeln, Flanschen usw. dienenden Schrauben weggelassen. In allen Figuren bedeutet 11 einen Vorratsbehälter und 12 den zugehörigen Deckel. Mit 13 ist das die Pumpe umschließende Gefäß bezeichnet. Die Pumpe wird durch einen Elektromotor 14 über eine Kupplung 15 und die Pumpenwelle 16 angetrieben. Mit 17 ist eine Dichtung, z. B. eine Stopfbüchse, eine trockenlaufende Gleitringpackung oder eine mit Fremdflüssigkeit geschmierte Dichtung bezeichnet. Zum Ansaugen der im Vorratsbehälter 11 enthaltenen Flüssigkeit dient das mit dem Pumpengefäß 13 mit Hilfe einer Flanschdichtung 19 verbundene Saugrohr 18, das über die Verlängerung 31 nahe dem oberen Abschluß des Gefäßes 13 bis 30 mündet. Die geförderte Flüssigkeit tritt durch das Druckrohr 20 aus. Das obere Lager der Tauchpumpe ist mit 23 bezeichnet.In all figures, the screws used to fasten covers, flanges, etc. are omitted. In all figures, 11 denotes a storage container and 12 denotes the associated lid. The vessel surrounding the pump is denoted by 13. The pump is driven by an electric motor 14 via a coupling 15 and the pump shaft 16. With 17 is a seal, for. B. a stuffing box, a dry-running slide ring packing or a seal lubricated with foreign liquid. The suction pipe 18, which is connected to the pump vessel 13 by means of a flange seal 19 and opens via the extension 31 near the upper end of the vessel 13 to 30 , serves to suck in the liquid contained in the reservoir 11. The pumped liquid exits through the pressure pipe 20. The upper bearing of the submersible pump is denoted by 23.

In Fig. 1 ist das Pumpengefäß 13 innerhalb des Vorratsbehälters angeordnet und ist am Deckel mit Hilfe eines die Pumpenwelle lose umschließenden Rohres 21 befestigt, das zu seinem oberen Ende durch die Dichtung 17 verschlossen ist, ferner auch durch das Rohr 20. In Fig. 2 ist das Pumpengefäß 13 außerhalb des Vorratsbehälters angeordnet und ist hier mit Hilfe von Stützen 22 befestigt sowie auch mit der Flanschverbindung 19.In Fig. 1, the pump vessel 13 is arranged within the storage container and is on the cover with the aid of a tube 21 loosely surrounding the pump shaft attached, which is closed at its upper end by the seal 17, further also through the pipe 20. In Fig. 2, the pump vessel 13 is outside the storage container arranged and is fastened here with the help of supports 22 as well as with the flange connection 19th

Das die Pumpenwelle lose umschließende Rohr 21 ist hier auf eine gewisse Höhe über den oberen Rand des Pumpengefäßes geführt.The tube 21 loosely enclosing the pump shaft is here to a certain extent Height guided over the upper edge of the pump vessel.

In Fig. 3 ist das untere Lager der Tauchpumpe mit 24 bezeichnet. Das mit der Pumpenwelle 16 fest verbundene Laufrad 25 besitzt die übliche Bauart für Zentrifugalpumpen und läuft in einem Gehäuse 26 von ebenfalls üblicher Bauart, das eine unten gelegene Einlaßöffnung 27 besitzt; selbstverständlich soll zweckmäßig durch passende Konstruktion von Laufrad und Pumpengehäuse in an sich bekannter Weise dafür gesorgt werden, daß im Bereiche des Lagers 24 weder ein erheblicher Überdruck noch ein erheblicher Unterdruck durch die Pumpe erzeugt wird. Die ins Innere des Gefäßes 13 geführte Verlängerung des Druckrohres 20 ist mit 28 bezeichnet und ist in bekannter Weise tangential mit dem Gehäuse 26 der Tauchpumpe verbunden; zweckmäßig besitzt das Rohr 28 nahe dem oberen Abschluß des Gefäßes 13 noch eine kleine, z. B. 1/io bis 1/ioo des Querschnittes betragende Öffnung 29.The lower bearing of the submersible pump is designated by 24 in FIG. 3. The impeller 25 fixedly connected to the pump shaft 16 is of the usual type for centrifugal pumps and runs in a housing 26 of likewise conventional type, which has an inlet opening 27 at the bottom; Of course, by means of a suitable construction of the impeller and pump housing in a manner known per se, it should be ensured that neither a considerable overpressure nor a considerable underpressure is generated by the pump in the area of the bearing 24. The extension of the pressure pipe 20 guided into the interior of the vessel 13 is denoted by 28 and is tangentially connected in a known manner to the housing 26 of the submersible pump; Appropriately, the tube 28 near the upper end of the vessel 13 still has a small, z. B. 1 / io to 1 / ioo of the cross section opening 29.

Die Wirkungsweise der vorliegenden Vorrichtung ist die folgende: Beim Inbetriebsetzen der Pumpe soll das Gefäß 13 mindestens zum größeren Teil mit Flüssigkeit gefüllt sein. Bei gefülltem Vorratsbehälter 11 ergibt sich dies im Falle der Anordnung nach Fig. 1 von selbst, während bei der Anordnung von Fig.2 die Füllung, zweckmäßig mit der im Vorratsbehälter vorhandenen Flüssigkeit durch das Rohr 20 erfolgen kann. Die Pumpe fördert dann Flüssigkeit durch das Rohr nach außen und schafft so einen luftverdünnten Raum im oberen Teil des Gefäßes 13, derart, daß durch das Rohr 18 Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 11 nachgesogen wird und daß die Oberfläche der Flüssigkeit im Gefäß 13 nicht wesentlich sinkt.The mode of operation of the present device is as follows: When the pump is started up, the vessel 13 should at least for the most part be filled with liquid. When the storage container 11 is filled, this occurs automatically in the case of the arrangement according to FIG. 1, while in the arrangement of FIG. The pump then delivers liquid through the tube to the outside and thus creates an air-diluted space in the upper part of the vessel 13 such that liquid is drawn in from the reservoir 11 through the tube 18 and that the surface of the liquid in the vessel 13 does not sink significantly.

\Tach dem Abstellen der Pumpe fließt die im Druckrohr 20 und in seiner zu einer höher gelegenen Verbrauchsstelle führenden Verlängerung befindliche Flüssigkeit wieder in das Gefäß 13 zurück und füllt es weitgehend auf. Selbstverständlich kann im Falle einer zu kurzen an die Pumpe angeschlossenen Druckleitung deren Volumen durch Wahl eines größeren Querschnittes oder durch ein eingeschaltetes Gefäß auf den gewünschten Betrag erhöht werden. Nachdem Luft im Rohr 20 bis zur kleinen Öffnung 29 gedrungen ist, gelangt diese unter Umgehung der Pumpe direkt in die hochgelegene Öffnung 30. Damit wird das Abhebern der Flüssigkeit aus dem Gefäß 13 unterbrochen, und die Pumpe ist für einen weiteren Arbeitsvorgang betriebsbereit. Das die Pumpe umschließende Gefäß muß natürlich ein Volumen besitzen, das im Verhältnis zum Volumen des Saugrohres 18 relativ groß ist. Trotzdem kann dieses Gefäß so klein gestaltet werden, daß es, wie aus Fig. 1 hervorgeht, durch die Öffnung des Vorratsbehälters eingesenkt werden kann.After the pump has been switched off, it flows in the pressure pipe 20 and in his Liquid located extension leading to a higher point of consumption back into the vessel 13 and largely fills it up. Of course you can if the pressure line connected to the pump is too short, its volume by choosing a larger cross-section or by a switched-on vessel the desired amount can be increased. After air in the tube 20 to the small opening 29 has penetrated, this bypasses the pump directly into the elevated one Opening 30. This interrupts the siphoning off of the liquid from the vessel 13, and the pump is ready for another operation. That the pump enclosing vessel must of course have a volume in relation to the volume of the suction pipe 18 is relatively large. Nevertheless, this vessel can be made so small that it, as can be seen from Fig. 1, through the opening of the storage container can be sunk.

Die Vorteile der vorliegenden Erfindung bestehen unter anderem in folgendem: Die Welle 16, die den Motor 14 mit dem Pumpenlaufrad 25 verbindet, ist relativ kurz und braucht daher nur an zwei Stellen gelagert zu sein (23 und 24). Es besteht daher auch die Möglichkeit, eine schnellaufende Pumpenkonstruktion zu verwenden. Ferner ist das einzige durch die zu pumpende Flüssigkeit geschmierte Lager 24 stets naß, so daß besonders auch bei intermittierendem Betrieb keine Schwierigkeiten durch Kristallisation, Eintrocknen und ähnliche Vorgänge zu befürchten sind, die bei tiefliegenden Tauchpumpen auftreten, wenn der Vorratsbehälter nur teilweise gefüllt ist. Ferner ist die Montage relativ einfach, weil das lange Rohr 18 am Flansch 19 abgeschraubt werden kann. Schließlich ist hervorzuheben, daß durch einfache Anpassung des Rohres 18 an die Tiefe des Vorratsbehälters dieselbe, z. B. normierte Pumpenkonstruktion für verschieden tiefe Vorratsbehälter verwendbar ist.The advantages of the present invention include, among other things the following: The shaft 16 that connects the motor 14 to the pump impeller 25 is relatively short and therefore only needs to be stored in two places (23 and 24). There is therefore also the option of a high-speed pump design use. Furthermore, it is the only one lubricated by the liquid to be pumped Bearing 24 always wet, so that no difficulties, especially with intermittent operation through crystallization, drying out and similar processes are to be feared that occur in deep-seated submersible pumps when the storage tank is only partially is filled. Furthermore, the assembly is relatively simple because the long tube 18 on the flange 19 can be unscrewed. Finally, it should be emphasized that by simple adaptation of the tube 18 to the depth of the reservoir the same, for. B. standardized pump design can be used for storage containers of different depths.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Liquid pump of short design for containers, characterized in that the pump housing is surrounded by a vessel in such a way that the upper end of the vessel is provided with a tubular extension projecting beyond the level to be expected during operation, in which the pump shaft runs and at the upper end of which there is a seal which does not come into contact with the liquid to be conveyed, and that the vessel is provided with a suction pipe which projects into the depths and opens into the interior of the vessel near the upper end of the vessel, while that too The pressure tube opening into the vessel has a small opening near the upper end of the vessel, so that the bearing of the pump is always submerged in the liquid to be pumped.

2. Liquid pump according to claim 1, characterized in that the suction pipe on the vessel that the pump surrounds, is removably attached. Publications considered: German Patent Nos. 575 513, 368 554, 315 320; French patent specification No. 897 169