Entlastungsscheibenanordnung für den Ausgleich des Axialschubes der
Welle von Kreiselpumpen Bei Kreiselpumpenlaufrädern mit einseitigem Einlauf entsteht
bekanntlich ,ein der Strömung entgegengesetzt gerichteter Axialschub, den man durch
verschiedene Einrichtungen und Mittel ausgleichen kann. Bei mehrstufigen Pumpen
kann dieser Ausgleich z. B. dadurch erzielt werden, daß man die Räder paarweise
gegeneinander anordnet, doch hat dieses Mittel gewisse Nachteile. Vorteilhafter
ist die Benutzung einer gemeinsamen Entlastungsscheibe, durch welche alle Räder
zusammen ausgeglichen werden. Diese Entlastungsscheibe wird auf der Welle fest angeordnet
und dreht sich mit dieser unter Belassung eines geringen Drosselspaltes gegen eine
feststehende Scheibe oder einen Deckel des Gehäuses. Bei einer bekannten Bauart
einer solchen Entlastungsscheibe wird Druckwasser aus der letzten Stufe durch einen
engen Ringspalt auf die wirksame Fläche der Entlastungsscheibe geleitet. Wird durch
den Axialschub die Welle in der einen Richtung bewegt, so wird der Drosselspalt
in der Axialscheibe verkleinert, was eine Drucksteigerung hinter der Entlastungsscheibe
mit sich: bringt, die die Welle wieder unter Vergrößerung des Drosselspaltes zurückführt,
so daß wieder mehr Spaltwasser austritt. Die Welle erhält auf diese Weise in ständigem
Wechsel eine kleine Axialverschiebung nach links und rechts, die bei richtiger Bemessung
der Scheibe nur einen geringen Bruchteil eines Millimeters ausmachen sollte. Die
bisherigen Bauarten von Entlastungsscheiben stellen aber keine vollkommene Lösung
dar, weil namentlich bei Höchstdruckkess.elspeisepumpen das Spaltwasser an der Entlastungsscheibe
einen so hohen Prozentsatz der nutzbaren Förderleistung darstellt, daß im Hinblick
auf diesen Verlust die Wirtschaftlichkeit der Pumpen in Frage gestellt wird. Man
kann nicht etwa diesen Verlust durch Verkleinerung des Drosselspaltes verringern,
weil dann ein Schleifen der Entlastungsscheibe auf der festen Gegenscheibe des Gehäuses
stattfindet und die Gefahr des Festfressens eintritt.Relief disk arrangement for the compensation of the axial thrust of the
Shaft of centrifugal pumps With centrifugal pump impellers with one-sided inlet arises
as is well known, an axial thrust directed in the opposite direction to the flow, which is passed through
can balance different facilities and resources. With multi-stage pumps
can this compensation z. B. can be achieved by turning the wheels in pairs
against each other, but this means has certain disadvantages. More advantageous
is the use of a common relief disc through which all wheels
be balanced together. This relief disc is fixed on the shaft
and rotates with this, leaving a small throttle gap against one
fixed disc or a cover of the housing. In a known type
Such a relief disc is pressurized water from the last stage through a
narrow annular gap on the effective surface of the relief disc. Will go through
the axial thrust moves the shaft in one direction, the throttle gap becomes
reduced in size in the axial disk, which increases the pressure behind the relief disk
with it: brings, which leads the shaft back again while enlarging the throttle gap,
so that more crevice water escapes again. The wave gets in this way in constant
Change a small axial shift to the left and right, which if correctly dimensioned
of the disk should only be a small fraction of a millimeter. the
However, previous designs of relief disks do not represent a perfect solution
because, especially in the case of high pressure boiler feed pumps, the gap water at the relief disc
represents such a high percentage of the usable delivery rate that in terms of
on this loss the profitability of the pumps is called into question. Man
cannot reduce this loss by reducing the throttle gap,
because then there is a grinding of the relief disc on the fixed counter disc of the housing
takes place and there is a risk of seizure.
Man hat bereits vorgeschlagen, zwecks. Verminderung des Verschleißes
der Entlastungsscheibe die Wassergeschwindigkeiten zu verringern, und zwar dadurch,
daß man bei Scheiben mit radialen und axialen. Drosselspalten an der Schnittstelle
derselben ringförmige Beruhigungsräume anordnete, die durch Leitungen mit vorbestimmten
Pumpenstufen zum Druckausgleich verbunden sind. Abgesehen davon, daß diese Bauart
ziemlich verwickelt ist; 'bringt sie infolge des Vorhandenseins der axialen Drosselspalten
eine große Baubreite mit sich.. Die Erfindung hat sich demgegenüber die Aufgabe
gestellt, die Entlastungsscheibe derart auszubilden,. daß bei geringer Baubreite
der Drosselspalt verhältnismäßig groß bleiben kann, die Spaltwassermenge aber dennoch
erheblich verringert wird. Die Erfindung geht hier von
dem im Prinzip
bekannten Gedanken aus, den gedrosselten Strömungsweg des Druckwassers wiederholt
durch i-ingkammerartige Erweiterungen zu unterbrechen. Neu ist, daß hierbei die
Ringkammern- konzentrisch angeordnet sind und daß zwischen Eintrittsstelle und Austrittsstelle
des Spaltwassers vorzugsweise schräg gerichtete Ringzungen-vorgesehen sind, die
:einen schleifenartigen Strömungsweg des Wassers erzwingen. Diese Ringkammern sollen
im Gegensatz zu den bekannten Bauarten vergleichsweise groß bemessen werden und
insbesondere eine erhebliche Abmessung in axialer Richtung erhalten. Auf diese Weise
wirken die Ring= kammern als Wirbelräume, die einen erheblichen Teil der Strömungsenergie
des Spaltwassers vernichten. An sich ist bei einer früheren Anordnung bereits vorgeschlagen
worden, .eine große Ringkammer in den Strömungsweg des Spaltwassers einzuschalten,
doch handelt es sich hierbei um einen Raum, der sich zwischen zwei auf die Welle
aufg ewickeltenEntlastungsscheiben befindet. Hierdurch wird nur eine sehr geringe
Wirkung im Sinne der vorliegenden Erfindung erzielt, die außerdem noch durch eine
erhebliche Baubreite erkauft ist.One has already suggested in order to. Reduction of wear and tear
the relief disc to reduce the water speed by,
that one with disks with radial and axial. Throttle gaps at the interface
the same annular calming spaces arranged by lines with predetermined
Pump stages are connected for pressure equalization. Apart from the fact that this type of construction
is quite involved; 'brings them as a result of the presence of the axial throttle gaps
a large overall width with it .. The invention has the task
made to form the relief disc in such a way. that with a small overall width
the throttle gap can remain relatively large, but the amount of gap water nonetheless
is reduced significantly. The invention proceeds from here
that in principle
known thoughts from repeating the throttled flow path of the pressurized water
interrupted by i-ing-chamber-like extensions. What is new is that the
Annular chambers are arranged concentrically and that between the entry point and the exit point
of the gap water preferably obliquely directed ring tongues are provided which
: force a loop-like flow path of the water. These annular chambers are supposed to
in contrast to the known types are dimensioned comparatively large and
in particular obtained a considerable dimension in the axial direction. In this way
the ring chambers act as vortex spaces, which a considerable part of the flow energy
destroy the crack water. As such, it has already been proposed in an earlier arrangement
. to connect a large annular chamber in the flow path of the crevice water,
but this is a space that is between two on the shaft
is located on wound relief washers. This results in only a very small
Effect achieved within the meaning of the present invention, which also still by a
considerable overall width is bought.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt.In the drawing, the subject of the invention is in one embodiment
shown.
Auf der nicht gezeichneten, in bekannter Weise ein axiales Spiel besitzenden
Kreiselpumpenwelle ist die Entlastungsscheibe i befestigt, die sich also mit der
Welle gegen die feststehende Gegenscheibe a des Gehäuses dreht. Aus der letzten
Stufe der Pumpe gelangt eine gewisse Druckwassermenge durch den Ringspalt 3 in die
Kammer q.. Aus dieser Kammer tritt nun das Druckwasser nicht in der üblichen Weise
durch einen einfachen Spalt aus, sondern es ist der durch die Drosselspalte 5 gebildete
Strömungsweg durch eingeschaltete, als Ringkammern ausgebildete Erweiterungen 6
wiederholt unterbrochen. Diese Ringkammern besitzen einen rechteckigen, langgestreckten
,Querschnitt, deren Abmessung in axialer Richtung erheb-]ich größer ist als in radialer
Richtung. Die parallelen Drosselspalten 5 sind schräg, d. h. im Winkel zur Radialrichtung
angeordnet und in an sich bekannter Weise so gegeneinander versetzt, daß die Eintrittsstelle
E und die AustrittsstelleA jeder Kammer in bezug auf die Radialrichtung gegeneinander
versetzt sind. Außerdem erhält die Ringkammer 6 schräg angeordnete Ringzungen? zwischen
den PunktenE und A. Durch diese Gesamtanordnung wird für das Spaltwasser ein Strömungsweg
erzielt, wie .er durch die Pfeile gekennzeichnet ist. In den Ringkammern wird also
das Wasser zu einer schleifenartigen Strömung gezwungen, derart, daß es seine eigene
Bahn kreuzen muß. Die Spalten .5 können bei dieser Anordnung unter Verringerung
der Spaltwasserverluste so weit bemessen werden, daß ein Festfressen nicht eintreten
kann. Selbstverständlich kann die Form, Anordnung, Größe und Zahl der Ringkammern
und Drosselspalte auch anders als bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gewählt
werden. Es ist insbesondere auch denkbar, die Drosselspalten nicht schräg, sondern
senkrecht zur Achse anzuordnen, wobei man natürlich vorteilhaft Ein- und Austrittsstelle
in jeder Kammer ebenfalls in an sich bekannter Weise versetzt.On the not shown, in a known manner, possessing an axial play
Centrifugal pump shaft is attached to the relief disk i, so that is with the
The shaft rotates against the stationary counter disk a of the housing. From the last one
Stage of the pump gets a certain amount of pressurized water through the annular gap 3 in the
Chamber q .. The pressurized water does not come out of this chamber in the usual way
by a simple gap, but it is the one formed by the throttle gap 5
Flow path through activated widenings 6 designed as annular chambers
repeatedly interrupted. These annular chambers have a rectangular, elongated one
, Cross-section, the dimension of which is considerably larger in the axial direction than in the radial direction
Direction. The parallel throttle gaps 5 are inclined, i. H. at an angle to the radial direction
arranged and offset from one another in a manner known per se so that the entry point
E and the exit point A of each chamber relative to one another in relation to the radial direction
are offset. In addition, the annular chamber receives 6 obliquely arranged ring tongues? between
points E and A. This overall arrangement creates a flow path for the crevice water
achieved as indicated by the arrows. So in the ring chambers
the water is forced into a loop-like current so that it is its own
Must cross path. The columns .5 can be reduced with this arrangement
the crevice losses are dimensioned so far that seizure does not occur
can. Of course, the shape, arrangement, size and number of the annular chambers
and throttle gaps also selected differently than in the illustrated embodiment
will. In particular, it is also conceivable for the throttle gaps not to be inclined, but rather
to be arranged perpendicular to the axis, whereby one of course advantageous entry and exit points
also offset in a manner known per se in each chamber.