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EP1457682B1 - Kreiselpumpe - Google Patents

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Publication number
EP1457682B1
EP1457682B1 EP03027121A EP03027121A EP1457682B1 EP 1457682 B1 EP1457682 B1 EP 1457682B1 EP 03027121 A EP03027121 A EP 03027121A EP 03027121 A EP03027121 A EP 03027121A EP 1457682 B1 EP1457682 B1 EP 1457682B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
blades
impeller
centrifugal pump
exterior
pump according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP03027121A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1457682A1 (de
Inventor
Frank-Hendrik Dr.-Ing. Wurm
Hans-Erhard Prof. Dr.-Ing. Habil Peters
Matthias Faust
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wilo SE
Original Assignee
Wilo AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wilo AG filed Critical Wilo AG
Publication of EP1457682A1 publication Critical patent/EP1457682A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1457682B1 publication Critical patent/EP1457682B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/2261—Rotors specially for centrifugal pumps with special measures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/04—Units comprising pumps and their driving means the pump being fluid driven
    • F04D13/043—Units comprising pumps and their driving means the pump being fluid driven the pump wheel carrying the fluid driving means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/16—Sealings between pressure and suction sides
    • F04D29/165—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for liquid pumps
    • F04D29/167—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for liquid pumps of a centrifugal flow wheel

Definitions

  • the invention relates to a centrifugal pump with a bladed impeller, the is fed axially on its suction side, the delivery liquid, wherein on the Suction side, the blades covered by an annular coaxial cover disc which forms a gap with the pump housing inner wall through which a part the conveyed liquid flows back as a split flow to the suction side.
  • US 4,854,820 discloses a centrifugal pump whose impeller is a cover disk has, wherein the cover plate on its side facing the housing Flow channels forming, additional blades for conveying the fluid having.
  • the object of the invention is, in centrifugal pumps in particular small design to ensure that the liquid reflux in the gap between the impeller and Housing inner wall leads to the lowest possible losses.
  • the outer blades of the Extend the outer edge to the suction opening of the impeller are preferably proposed.
  • the outer blades begin at a distance from the outer edge of the impeller.
  • the outer blades at a distance to the suction port of the Impeller ends. It is preferably proposed that one to eight outer blades are arranged. A simple production and construction is then given when the outer blades have a constant thickness. low Flow losses are achieved when the leading edge of the outer blades having a particular thickened nose radius. Further, for the function important that the outer blades are oppositely curved to the inner impeller blades.
  • the impeller 1 additionally drives.
  • the outer blades 8 extend from the outer edge 11 to the suction port 5 of the impeller. Alternatively, the outer blades 8 start at a distance from the outer edge 11 of the impeller 1. Additionally or Alternatively, the outer blades 8 at a distance from the suction opening. 5 of the impeller 1 end.
  • the number of outer blades 8 may be different. Preferably it's one to eight shovels.
  • the outer blades 8 may in thickness of the Suction side to the pressure side change or a constant thickness have.
  • the leading edge 10 of the outer blades 8 may have a Possess nose radius, which can be thickened.
  • outer blades 8 Since the outer blades 8 must have a turbine effect, it is important the outer blades 8 are curved opposite to the inner ones Impeller blades 3.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe mit einem beschaufelten Laufrad, dem auf seiner Saugseite die Förderflüssigkeit axial zugeführt wird, wobei auf der Saugseite die Schaufeln durch eine ringförmige koaxiale Deckscheibe abgedeckt sind, die mit der Pumpengehäuseinnenwand einen Spalt bildet, durch den ein Teil der geförderten Flüssigkeit als Spaltstrom zur Saugseite zurückströmt.
Es ist bei Kreiselpumpen bekannt, dass ein Teil der aus dem Laufrad austretenden Flüssigkeit von der Druckseite seitlich außen am Laufrad vorbei zur Saugseite als Spaltstrom zurückfließt. Da der Spalt zwischen Laufradvorderseite und Gehäuseinnenwand nicht beliebig klein gewählt werden kann, ist ein solcher Rückfluss nicht zu verhindern. Insbesondere bei einer Verkleinerung der Pumpen ist ein relatives Anwachsen der Spaltweiten und der Spaltströme zu beobachten. Dadurch entstehen erhebliche Verlustanteile.
Aus der US 4 883 403 ist eine Kreiselpumpe bekannt, bei der das Laufrad mit Deckscheibe in dem Spalt zwischen Deckscheibe und Gehäuse zusätzliche Schaufeln zur Förderung des Fluids trägt.
Aus der WO 00/71237 ist eine Pumpe bekannt, bei der das Laufrad zu beiden Seiten beschaufelt ist.
Die US 4,854,820 offenbart eine Kreiselpumpe, deren Laufrad eine Deckscheibe aufweist, wobei die Deckscheibe auf ihrer dem Gehäuse zugewandten Außenseite Strömungskanäle bildende, zusätzliche Schaufeln zur Förderung des Fluids aufweist.
Nachteilig bei derartig beschaufelten Laufrädern mit Deckscheibe und zusätzlicher Pumpenbeschaufelung im Spalt sind hohe Strömungsverluste, da diese zusätzlichen Schaufeln gegen den Druckgradienten im Spalt fördern.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei Kreiselpumpen insbesondere kleiner Bauart dafür zu sorgen, dass der Flüssigkeitsrückfluss im Spalt zwischen Laufrad und Gehäuseinnenwand zu möglichst geringen Verlusten führt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass auf der Außenseite der Deckscheibe Schaufeln angeordnet sind, durch die das Laufrad vom Spaltstrom zusätzlich antreibbar ist.
Durch diesen zusätzlichen Antrieb des Laufrades, erfolgt eine positive Beeinflussung der Kennlinie bei Kreiselpumpen mit Radseitenräumen. Leistung und Wirkungsgrad einer Kreiselpumpe werden hierdurch verbessert. Besonders vorteilhaft ist diese Lösung bei Kreiselpumpen kleiner Bauart.
Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass die äußeren Schaufeln sich vom Außenrand bis zur Saugöffnung des Laufrades erstrecken. Alternativ können die äußeren Schaufeln in einem Abstand vom Außenrand des Laufrades beginnen. Auch können die äußeren Schaufeln in einem Abstand zur Saugöffnung des Laufrades enden. Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass ein bis acht äußere Schaufeln angeordnet sind. Eine einfache Herstellung und Konstruktion ist dann gegeben, wenn die äußeren Schaufeln eine konstante Dicke aufweisen. Geringe Strömungsverluste werden erreicht, wenn die Eintrittskante der äußeren Schaufeln einen insbesondere verdickten Nasenradius aufweist. Ferner ist für die Funktion wichtig, dass die äußeren Schaufeln entgegengesetzt gekrümmt sind zu den inneren Laufradschaufeln.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Fig. 1
einen axialen Schnitt durch die Pumpe als Ausschnitt,
Fig. 2
eine Ansicht der Außenseite des Laufrades mit den äußeren Schaufeln.
Das Laufrad 1 einer Radialkreiselpumpe sitzt auf einer Welle 2, die von einem nicht dargestellten Elektromotor angetrieben wird. Die gebogenen inneren Schaufeln 3 des Laufrades sind zu beiden Seiten abgedeckt. Auf der Vorderseite bildet das Laufrad 1 eine ringförmige koaxiale Deckscheibe 4, in deren Mitte sich die Saugöffnung 5 befindet.
Zwischen der Außenseite der Deckscheibe 4 und der Innenwand 6 des Pumpengehäuses befindet sich ein Spalt 7, in dem äußere Schaufeln 8 liegen, die an der Außenseite der Deckscheibe 4 befestigt insbesondere angeformt sind. Die Schaufeln 8 sind so ausgerichtet und geformt, dass der von der Druckseite 9 zur Saugseite fließende Rückstrom (Rückfluss) das Laufrad 1 zusätzlich antreibt.
In einer Ausführung erstrecken sich die äußeren Schaufeln 8 vom Außenrand 11 bis zur Saugöffnung 5 des Laufrades. Alternativ können die äußeren Schaufeln 8 in einem Abstand vom Außenrand 11 des Laufrades 1 beginnen. Zusätzlich oder alternativ können die äußeren Schaufeln 8 in einem Abstand zur Saugöffnung 5 des Laufrades 1 enden.
Die Anzahl der äußeren Schaufeln 8 kann unterschiedlich sein. Vorzugsweise sind es ein bis acht Schaufeln. Die äußeren Schaufeln 8 können in ihrer Dicke von der Saugseite zur Druckseite sich verändern oder auch eine gleichbleibende Dicke besitzen. Die Eintrittskante 10 der äußeren Schaufeln 8 können einen Nasenradius besitzen, der verdickt sein kann.
Da die äußeren Schaufeln 8 eine Turbinenwirkung haben müssen, ist es wichtig, dass die äußeren Schaufeln 8 entgegengesetzt gekrümmt sind zu den inneren Laufradschaufeln 3.

Claims (8)

  1. Kreiselpumpe mit einem beschaufelten Laufrad (1), dem auf seiner Saugseite die Förderflüssigkeit axial zugeführt wird, wobei auf der Saugseite die Schaufeln (3) durch eine ringförmige koaxiale Deckscheibe (4) abgedeckt sind, die mit der Pumpengehäuseinnenwand (6) einen Spalt (7) bildet, durch den ein Teil der geförderten Flüssigkeit als Spaltstrom zur Saugseite zurückströmt, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenseite der Deckscheibe (4) äußere Schaufeln (8) angeordnet sind, durch die das Laufrad (1) vom Spaltstrom zusätzlich antreibbar ist.
  2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Schaufeln (8) sich vom Außenrand (11) bis zur Saugöffnung (5) des Laufrades (1) erstrecken.
  3. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Schaufeln (8) in einem Abstand vom Außenrand (11) des Laufrades (1) beginnen.
  4. Kreiselpumpe nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Schaufeln (8) in einem Abstand zur Saugöffnung (5) des Laufrades (1) enden.
  5. Kreiselpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein bis acht äußere Schaufeln (8) angeordnet sind.
  6. Kreiselpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Schaufeln (8) eine konstante Dicke aufweisen.
  7. Kreiselpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittskante (10) der äußeren Schaufeln einen insbesondere verdickten Nasenradius aufweist.
  8. Kreiselpumpe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Schaufeln (8) entgegengesetzt gekrümmt sind zu den inneren Laufradschaufeln (3).
EP03027121A 2003-02-25 2003-11-26 Kreiselpumpe Expired - Lifetime EP1457682B1 (de)

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DE2003107883 DE10307883A1 (de) 2003-02-25 2003-02-25 Kreiselpumpe
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