DE475711C - Kreiselpumpe fuer Abwasserfoerderung mit unter Druck eingefuehrtem Spuelmittel - Google Patents

Description

• Kreiselpumpe für Abwasserförderung mit unter Druck eingeführtem Spülmittel Die Kreiselpumpe ist mit Rücksicht auf ihre Eigenschaften, wie z. B. hohe Drehzahl, geringer Raumbedarf, niedrige Anschaffungskosten, große Betriebssicherheit und bequeme Wartung, eine sehr geschätzte Arbeitsmaschine. Handelt es sich jedoch um die Förderung von Abwässern, welche faserartige Beimengungen usw. enthalten, so neigt sie zu Betriebsstörungen. Die Lappen und Fasern legen sich bei der Förderung zum Teil um die Eintrittskanten der Laufradschaufehi und bilden so Polster, welche den Eintritt zu den Laufradzellen verengen und damit die Fördermöglichkeit der Pumpe beträchtlich einschränken bzw. unterbinden. Man ist daher gezwungen, die Pumpe häufig stillzusetzen, um die Polster zu entfernen. Das ist jedoch außerordentlich umständlich und zeitraubend, besonders dann, wenn, wie es bei Abwasseranlagen häufig der Fall ist, lange Saug- und Druckleitungen vorhanden sind. Diese langen Leitungen erfordern mit Rücksicht auf die große lebendige Kraft der in Bewegung befindlichen Wassersäule ein ganz allmähliche Stillsetzen und Anfahren der Pumpe.
• Die bisher bekannt gewordenen Bauarten von Kreiselpumpen, insbesondere. ihrer Laufräder, konnten selbst unter Inkaufnahme geringer Pumpenwirkungsgrade den Übelstand nicht beheben, so daß man auch jetzt noch in Abwasserpumpwerken meist die teure Kolbenpumpe aufstellt. Bei der Pumpe nach vorliegender Erfindung sind zur Vermeidung dieses Nachteiles der Kreiselpumpen bei der Abwasserförderung '.Mittel vorgesehen, um während des Betriebes der Pumpe an den Schaufeln festgesetzte Polster zu lösen bzw. das Festsetzen von faserigen Beimengungen an den Schaufeln zu verhindern. Erfindungsgemäß wird zu diesem Zweck ein unter Druck in die Pumpe eingeführtes Spülmittel `gegen die Schaufeln geleitet. Vorteilhaft wird als Spülmittel unter verhältnismäßig hohem Druck stehendes Wasser verwendet; unter Umständen kann jedoch auch ein anderes Spülmittel, z. B. Gas, in Frage kommen. Die Einführung eines Spülmittels unter Druck in Kreiselpumpen für schmutzhaltiges Wasser ist zwar an sich bekannt. Die bekannten Einrichtungen dienen jedoch dem Zweck, den Verschleiß zu vermindern, der durch relative Bewegung von Pumpenteilen auftritt, wenn schmutz- oder sandhaltige Flüssigkeiten gefördert werden. Ein Abspülen von Schmutz- oder Faserpolstern von den Schaufeleintrittskanten ist mit den bekannten Einrichtungen nicht erzielbar. Zur Einstrahlung des Spülmittels sind in der Laufradnabe, im Laufradkranz oder auch, vor allem bei großen Pumpen mit Hohlschaufeln, in den Schaufeln Schlitze oder Düsen vorgesehen, durch welche das Spülmittel gegen die Schaufeln bzw, gegen die Polster gestrahlt wird. Die Düsen sind vorteilhaft derart angeordnet, daß der Spülstrahl schräg gegen die Strömungsrichtung der Förderflüssigkeit vor der Schaufeloberfläche entlanggeleitet wird und mit der Schaufeleintrittskante einen spitzen Winkel bildet. Diese Düsen gehen von Ringkammern aus, denen das Spülmittel je nach der Anordnung der Düsen durch Bohrungen der Welle oder durch das Gehäuse zugeleitet wird. Da für gewöhnlich die eingespritzte Spülmittelmenge im Verhältnis zur Menge der Förderflüssigkeit klein ist, kann der sich bildende Wirbel die Hauptströmung nicht nennenswert stören. Für den Fall, daß eine im Verhältnis zur Fördermenge größere Spülmittelmenge angewandt werden sollte, so daß eine Störung der Förderung durch die Einspritzung »des Spülmittels doch möglich wäre, können die Düsen so angeordnet sein, daß jeweils nur ein Teil mit der Spülmittelzuleitung verbunden ist, so daß also die Schaufeln nicht alle@auf einmal, sondern in Gruppen nacheinander bestrahlt werden, wodurch die jeweils eingespritzte Spülmittelmenge erheblich vermindert wird. Bei Anordnung der Spüldüsen in der Laufradnabe gehen zu diesem Zweck die Düsen vorteilhaft von mehreren Ringkammern aus, von denen durch einen von außen einstellbaren Rohrschieber in der zur Spülmittelzuführung dienenden Welle jeweils eine oder einzelne mit der Spülmittelzuleitung verbunden sind. Nur vereinzelt wird eine dauernde Bespülung der Schaufeln notwendig sein. Für gewöhnlich wird es genügen, wenn die Spülvorrichtung nur von Zeit zu Zeit in Tätigkeit gesetzt wird. In diesem Falle erfolgt die Steuerung der Spülung vorteilhaft selbsttätig.
• In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Abb. i zeigt im Schnitt eine einseitig saugende Pumpe mit Zuführungen des Spülmittels durch die Pumpenwelle.
• Bei der in Abb. 2 im Schnitt dargestellten zweiseitig saugenden Kreiselpumpe sind Vorrichtungen zur abwechselnden Verbindung der in zwei Gruppen geteilten Strahldüsen mit der Spühnittelzuleitung durch die Pumpenwelle vorgesehen.
• Die Abb. 3 und 4 zeigen Einzelheiten der Ausbildungsform nach Abb.2 in größerem Maßstabe.
• Abb. 5 ist ein Schnitt durch den mittleren Teil einer Kreiselpumpe, bei welcher die Strahldüsen im äußeren Laufradring angeordnet` sind.
• Bei der Ausführungsform nach Abb. i ist i der Lagerbock der Pumpe, 2 die Pumpenwelle, 3 das Spiralgehäuse und 4 der Saugkrümmer. In der Laufradscheibe 5 ist vor jeder Schaufel.6 eine flache Düse 7 vorgesehen, die durch ein Rohr 8 mit einer Ringkammer 9 in der Laufradnabe in Verbindung steht. Ein zweiter' Ringkanal io befindet sich in dem Lagerbock i. Die beiden Ringkanäle 9 und io stehen durch Längs- und Querbohrungen 1i, 12 und 13 in der Pumpenwelle,-, miteinander in Verbindung. Das Spülmittel wird der Ringkammer io durch die Leitung 14 zugeführt, in welcher ein Absperrorgan 15 vorgesehen ist.
• Haben sich während des Betriebes an den Schaufeleintrittskanten durch Festsetzung von Faserstoffen Polster gebildet, was am Druck-bzw. Mengenmesser zu erkennen ist, so wird das Absperrorgan 15 für kurze Zeit geöffnet. Das Spülmittel, beispielsweise Wasser, strömt dann infolge seines hohen Druckes mit großer Geschwindigkeit aus den Düsen 7 aus und an der Vorderfläche der Schaufeln entlang, wie durch Pfeile in der Abbildung angedeutet ist. Die Polster werden dadurch von den Schaufeleintrittskanten abgehoben.
• Bei der zweiseitig saugenden Pumpe nach den Abb. 2 bis 4 gehen die im Laufrad vorgesehenen Düsen 7 abwechselnd von Ringkammern 17 bzw. 16 aus. In der zur Zuführung des Spülmittels dienenden Pumpenwelle ist ein Rohrschieber 18 vorgesehen, in welchen das Spülmittel durch Öffnungen x9 eingeleitet wird und welcher j e nach seiner Einstellung durch Öffnungen 2o und Bohrungen 22 in der Welle entweder die Ringkammern 16 oder die Ringkammern 17 mit der Spülmittelzuleitung in Verbindung setzt. Die Einstellung des Rohrschiebers erfolgt durch das Handrad 2i. Aus der Abb. 4, welche das Laufrad in der oberen Hälfte im Schnitt, in der unteren Hälfte in Ansicht zeigt, ist auch die Form der Düsen deutlich ersichtlich. Durch die Anordnung des einstellbaren Rohrschiebers ist es also möglich, die Schaufeln abwechselnd in zwei Gruppen zu reinigen, wodurch die Störung der Hauptströmung durch das Spülen erheblich vermindert werden kann.
• Bei der Ausführungsform nach der Abb. 5 sind die Spüldüsen 7 in dem äußeren Laufradring 23 angeordnet. An dem Laufradring sind dabei zwei Dichtungsringe 24 vorgesehen, zwischen welche ein am Gehäuse befestigter, im Querschnitt U-förmiger Dichtungsring 25 nach Art einer Labyrinthdichtung eingreift. Auf diese Weise wird ein hinreichend abgedichteter Ringkanal 26 gebildet, der an die Spülmittelleitung 14 angeschlossen ist und von welchem die Düsen 7 ausgehen. Der Dichtungsring 25 besteht vorteilhaft aus Gummi mit seitlichen Rotgußringen 27. Die Wirkungsweise der Spülvorrichtung ist durch eingezeichnete Pfeile angedeutet.
• Um auf die ständige Anwesenheit eines Pumpenwärters verzichten zu- können, wird vorteilhaft selbsttätige Steuerung der Spülung vorgesehen. Die einfachste Steuerung arbeitet in Abhängigkeit von der Zeit, d. h. in bestimmten Zeitabschnitten wird unabhängig von der Notwendigkeit einer Spülung die Spülvorrichtung für eine bestimmte Zeit eingeschaltet. Die Spülung kann jedoch auch in Abhängigkeit vom Förderdruck erfolgen. Ist beispielsweise der Druck am Endpunkt der Druckleitung konstant und arbeitet jeweilig nur eine Pumpe auf diese Leitung, so wird bei Polsterbildung die Fördermenge nachlassen und damit der Druck abfallen. Bei einem bestimmten Mindestdruck setzt die Spülung für eine kurze Zeit ein und wird unter Umständen in bestimmten Zeitabständen so lange wiederholt, bis die störenden Widerstände beseitigt sind. Die Vorrichtung kann natürlich auch unmittelbar in Abhängigkeit von der Fördermenge arbeiten.
• Verwickeltere Schaltungen ermöglichen es, bei Abweichung von der normalen Druckvolumenlinie die Spülung einsetzen zu lassen. Die Steuerung arbeitet dann in Abhängigkeit von Druck und Volumen evtl. in zusätzlicher Abhängigkeit von der Drehzahl.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Kreiselpumpe für Abwasserförderung mit unter Druck eingeführtem Spülmittel, gekennzeichnet durch Vorrichtungen, welche das Spülmittel so entgegen der Strömungsrichtung der Förderflüssigkeit gegen die Schaufeln leiten, daß an den Eintrittskanten der Schaufeln festgesetzte Polster gelöst werden bzw. das Festsetzen von Beimengungen des Wassers an den Schaufeleintrittskanten verhindert wird.
2. 2. Kreiselpumpe nach Anspruch i, gekennzeichnet durch Schlitze oder Düsen im Laufrad, aus welchen das Spülmittel gegen die Schaufeln gestrahlt wird.
3. 3. Kreiselpumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze oder Düsen für das Spülmittel in den Schaufeln selbst angeordnet sind.
4. 4.. Kreiselpumpe nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen oder Schlitze derart angeordnet sind, daß der Spülstrahl schräg gegen die Strömungsrichtung der Förderflüssigkeit vor der Schaufeloberfläche entlanggeleitet wird und mit der Schaufeleintrittskante einen spitzen Winkel bildet.
5. 5. Kreiselpumpe nach Anspruch i bis 4., dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen von Ringkammern im Laufrad ausgehen, welchen das Spülmittel durch Bohrungen der Pumpenwelle zugeführt wird.
6. 6. Kreiselpumpe nach Anspruch i bis 4., dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen von einer Ringkammer des äußeren Laufradringes ausgehen, in welche ein als Labyrinthdichtung wirkender U-förmiger Dichtungsring eingreift, dem das Spülmittel durch das Gehäuse hindurch zugeführt wird.
7. 7. Kreiselpumpe nach Anspruch i bis 6, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, welche es gestattet, die Strahldüsen gruppenweise mit der Spülmittelzuführung zu verbinden bzw. auszuschalten, so daß die Schaufeln nicht alle gleichzeitig, sondern gruppenweise nacheinander gereinigt werden. B. Kreiselpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung der Düsen in der Laufradscheibe die Düsen gruppenweise von mehreren Ringkammern ausgehen, von welchen durch einen einstellbaren Rohrschieber in der zur Spülmittelzuführung dienenden Welle jeweils nur eine oder einzelne mit der Spülmittelzuleitung verbunden sind. g. Kreiselpumpe nach Anspruch i bis 8, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, mittels welcher das Ein- und Ausschalten der Spülvorrichtung selbsttätig in Abhängigkeit von irgendeiner Betriebsgröße, Zeit, Druck, Menge o. dgl. erfolgt.