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EP2112380A1 - Multi-stage centrifugal pump of the in line-type - Google Patents

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Publication number
EP2112380A1
EP2112380A1 EP08007716A EP08007716A EP2112380A1 EP 2112380 A1 EP2112380 A1 EP 2112380A1 EP 08007716 A EP08007716 A EP 08007716A EP 08007716 A EP08007716 A EP 08007716A EP 2112380 A1 EP2112380 A1 EP 2112380A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
centrifugal pump
flow
guide element
pump according
annular space
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.)
Withdrawn
Application number
EP08007716A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Wil Ouwehand
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.)
DP Industries BV
Original Assignee
DP Industries BV
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 DP Industries BV filed Critical DP Industries BV
Priority to EP08007716A priority Critical patent/EP2112380A1/en
Priority to US12/386,385 priority patent/US20090274555A1/en
Priority to CNA2009101352365A priority patent/CN101566161A/en
Priority to AU2009201570A priority patent/AU2009201570A1/en
Publication of EP2112380A1 publication Critical patent/EP2112380A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/426—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for liquid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D1/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D1/06—Multi-stage pumps

Definitions

  • the invention relates to a centrifugal pump of the inline type, comprising a connection housing with connection piece in the form of suction and discharge nozzle, a pump body, wherein the pump body is surrounded to form a flow-leading annular space at a distance from a jacket tube, pump body and casing pipe between the connection housing and a head piece are mounted force transmitting, the head piece is provided with a passage for a motor-driven pump shaft and the connector is provided with a suction and pressure area dividing partition.
  • centrifugal pump is through the DE 36 29 123 A1 known.
  • a pump body equipped with several pump stages, wherein impellers arranged therein are driven by a shaft from a motor arranged above a head piece.
  • a pumped medium flows through the pump body in the direction of the head piece in order to be diverted radially outwardly into an annular gap and after it leaves the pump body.
  • a perforated support ring centers the pump body in the head piece.
  • the annular gap forms a jacket tube, which surrounds the pump body at a distance. In the annular gap, the fluid flows back to the connector, is diverted therein and exits through a second connection from the connector body.
  • Such fittings are designed as a cast or multi-part welded construction and have a partition, with the help of a subdivision into Suction and pressure area takes place.
  • the head pieces are known as cast or multipart weldments.
  • the cohesion of the centrifugal pump usually require several tie rods, which are attached to the connector and the head piece and clamp between the pump body and the jacket tube.
  • the invention has for its object to improve the efficiency of such a centrifugal pump.
  • the first solution to this problem provides that a flow-deflecting guide element is arranged in the transition region between the annular space and a connecting piece.
  • the guide element is a directed flow deflection from the annular channel in a connection piece.
  • This solution improves in the fitting the entire flow guide in this complex deflection and merge zone. Because in the fitting the uniformed annular channel flow is deflected under very tight spatial conditions and merged in the connecting piece cross-section, usually the outlet or discharge nozzle to a full-area flow cross-section.
  • the guide element is a partial flow of the annular space flow, preferably that which is closest to the connecting piece, flow-deflected in the direction of an outlet flow.
  • Embodiments of the invention provide that the guide element between the annulus and the discharge nozzle is arranged, that the guide element is formed as part of the partition wall, or that the guide element is connected to one or more rib-like elements with the partition wall and / or with a wall surface of the connecting piece, or that the guide element is arranged and / or connected as an insert part between connection piece, pump body and / or jacket tube.
  • the appropriate mounting option for the guide can be selected.
  • the guide element is spatially curved and in a projection on the flow plane has a trapezoidal or triangular contour, or that the guide element is designed tongue-shaped, or that the guide element with its free end up to or into the connecting piece cross-section protrudes, or that the guide element is fixed with one end in the transition between the partition and Annraum- inner wall surface.
  • a second solution of the problem provides that a flow-guiding ring element with a convexly designed flow-guiding surface bridges the space between an outflow opening of the pump body and an inner diameter at the annular gap inlet cross section.
  • an embodiment provides that an annular gap nozzle is formed between the flow-guiding head piece surface and the ring element.
  • an additional influencing of the flow is possible, which emerges from the last stage of the pump body and is deflected with little loss into the inlet cross-section of the annular gap.
  • the flow-guiding surface opposite the ring element in the head piece has a concave configuration.
  • the ring element is connected to one or more guide elements with the head piece.
  • the guide elements extend in the direction of the pump shaft and extend in the direction of the flow to be deflected. Thus, they provide the flow only a minimal resistance.
  • the head piece can be formed one or more parts and made of a variety of materials. This depends on a selected manufacturing process.
  • connection pieces 2, 3 in the form of suction and discharge nozzles. Arrows show the flow direction within the connection housing. 1
  • the connecting pieces 2, 3 provide the main flow direction of the centrifugal pump and perpendicular to a pump body 4 is arranged, which is surrounded to form a flow-guiding annular space 5 at a distance from a jacket tube 6.
  • a mounted above the pump body 4 head piece 7 serves to receive a drive motor. Passed through the head piece 7 is a pump shaft 8 with the aid of which the individual impellers are driven within the multistage pump body 4.
  • a partition wall 9 Within the connecting piece 1 is a partition wall 9, with the aid of the connector 1 is divided into a Saugund pressure range.
  • a guide element 10 is integrated and formed as part of the partition wall 9.
  • the guide element can also be integrated into another component or connected thereto as a separate component.
  • a funded from the pump part 4 liquid flow is deflected in the head piece 7 and flows through the annular gap 5 formed by the jacket tube 5 back to the connector 1. Since the flow direction in the annular gap is perpendicular to the inflow and outflow of the pump, takes place in the connecting piece 1 along the partition. 9 a flow deflection in the direction of the connecting piece 3.
  • the flow is deflected from the adjacent to the connecting piece 3 annulus area 5.1 from the guide element 10 in a streamlined manner loss-making and directed to the outlet cross-section of the connecting piece 3.
  • the guide element 10 thus prevents in the annulus 5.1 completely or partially intersecting currents.
  • connection housing 1 shielded from the flow in the connection housing 1, whereby a substantial improvement in efficiency within the centrifugal pump is conditional.
  • Terminal housing 1 shielded, whereby a substantial improvement in efficiency within the centrifugal pump is conditional.
  • the Fig. 2 shows a plan view of the connector 1 in half section.
  • the upper half of the Fig. 2 gives the view free on the connection level for the pump part 4.
  • the guide element 10 recognizable with the aid of the annulus 5 with the aid of the guide element 10 is a flow deflection from the vertical downward and in the horizontal direction to the connection piece 3.
  • the guide element 10 is drawn in the annular gap area 5.1 as a visible edge and continues as a dashed line in the connecting piece 3. From the projection onto the direction of flow marked by the arrows, it can be seen that the guide element 10 is configured in the form of a tongue in this exemplary embodiment.
  • the guide element 10 can be formed by means of rib-like elements on the partition wall 9 and / or on a flow-deflecting wall surface 11 (cf. Fig. 1 ) of the connecting piece 3.
  • the lower half of the Fig. 2 corresponds to a section through the center line of the connecting pieces 2, 3.
  • the partition wall 9 is liquid-tightly connected to the connecting piece 2 and causes the deflection of a flowing into the connector 1 fluid in the standing perpendicular to the center line pump part. 4
  • Fig. 3 is a section of Fig. 1
  • the end of the pump body 4 is covered by a flow-guiding ring element 12, which between an outflow opening 13 of the pump body 4 and an inner diameter in the region of the annular gap inlet cross section 14th bridged.
  • Arrows indicate the direction of flow within the head piece 7.
  • a flow-guiding head piece surface 15 forms a kind of annular gap nozzle with the ring element 12 for the flow to be deflected.
  • the ring element 12 is connected to one or more guide elements 16 with the head piece 7. With the help of the guide elements 16, which are designed as a kind of ribs or as flow ribs, an additional influence on the flow to be deflected can be achieved.

Landscapes

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

Abstract

The pump has a pump body (4) enclosed by a current guiding annular space (5) formed at a distance from a casing pipe (6). The pump body and the casing pipe are connected between a connection housing (1) and a head piece (7) in a force transmitting manner. The head piece is provided with a bushing for a motor operated pump shaft (8). Connection pieces (2, 3) are provided with a separating wall (9) separating an inlet region and an outlet region. A current deflection conduction element (10) is arranged between the annular space and the connection pieces in a transition region.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe der Inline-Bauart, umfassend ein Anschlussgehäuse mit Anschlussstutzen in Form von Saug- und Druckstutzen, einen Pumpenkörper, wobei der Pumpenkörper unter Bildung eines strömungsführenden Ringraumes mit Abstand von einem Mantelrohr umgeben ist, Pumpenkörper und Mantelrohr zwischen Anschlussgehäuse und einem Kopfstück kräfteübertragend befestigt sind, das Kopfstück mit einer Durchführung für eine motorgetriebene Pumpenwelle versehen ist und das Anschlussstück mit eine Saug- und Druckbereich unterteilenden Trennwand versehen ist.The invention relates to a centrifugal pump of the inline type, comprising a connection housing with connection piece in the form of suction and discharge nozzle, a pump body, wherein the pump body is surrounded to form a flow-leading annular space at a distance from a jacket tube, pump body and casing pipe between the connection housing and a head piece are mounted force transmitting, the head piece is provided with a passage for a motor-driven pump shaft and the connector is provided with a suction and pressure area dividing partition.

Eine solche Kreiselpumpe ist durch die DE 36 29 123 A1 bekannt. An deren Anschlussstück liegt ein mit mehreren Pumpenstufen ausgerüsteter Pumpenkörper auf, wobei darin angeordnete Laufräder durch eine Welle von einem oberhalb eines Kopfstückes angeordneten Motor angetrieben werden. Ein Fördermedium durchströmt den Pumpenkörper in Richtung Kopfstück, um davon und nach dem Austritt aus dem Pumpenkörper radial nach außen in einen Ringspalt umgeleitet zu werden. Ein gelochter Stützring zentriert den Pumpenkörper im Kopfstück. Den Ringspalt bildet ein Mantelrohr, welches den Pumpenkörper mit Abstand umgibt. Im Ringspalt strömt das Fördermedium zurück zum Anschlussstück, wird darin umgeleitet und tritt durch einen zweiten Anschluss aus dem Anschlusskörper aus.Such a centrifugal pump is through the DE 36 29 123 A1 known. At the connection piece there is a pump body equipped with several pump stages, wherein impellers arranged therein are driven by a shaft from a motor arranged above a head piece. A pumped medium flows through the pump body in the direction of the head piece in order to be diverted radially outwardly into an annular gap and after it leaves the pump body. A perforated support ring centers the pump body in the head piece. The annular gap forms a jacket tube, which surrounds the pump body at a distance. In the annular gap, the fluid flows back to the connector, is diverted therein and exits through a second connection from the connector body.

Solche Anschlussstücke sind als Guss- oder mehrteilige Schweißkonstruktion ausgebildet und verfügen über eine Trennwand, mit deren Hilfe eine Unterteilung in Saug- und Druckbereich erfolgt. Auch die Kopfstücke sind als Guss- oder mehrteilige Schweißkonstruktionen bekannt. Den Zusammenhalt der Kreiselpumpe bedingen gewöhnlich mehrere Zuganker, die am Anschlussstück und im Kopfstück befestigt sind und zwischen sich den Pumpenkörper und das Mantelrohr einspannen.Such fittings are designed as a cast or multi-part welded construction and have a partition, with the help of a subdivision into Suction and pressure area takes place. The head pieces are known as cast or multipart weldments. The cohesion of the centrifugal pump usually require several tie rods, which are attached to the connector and the head piece and clamp between the pump body and the jacket tube.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsgrad einer solchen Kreiselpumpe zu verbessern. Die erste Lösung dieses Problems sieht vor, dass im Übergangsbereich zwischen Ringraum und einem Anschlussstutzen ein strömungsumlenkendes Leitelement angeordnet ist.The invention has for its object to improve the efficiency of such a centrifugal pump. The first solution to this problem provides that a flow-deflecting guide element is arranged in the transition region between the annular space and a connecting piece.

Durch das Leitelement erfolgt eine gerichtete Strömungsumlenkung vom Ringkanal in einen Anschlussstutzen. Diese Lösung verbessert im Anschlussstück die gesamte Strömungsführung in dieser komplexen Umlenk- und Zusammenführungszone. Denn im Anschlussstück wird die vergleichmäßigte Ringkanalströmung unter sehr beengten räumlichen Verhältnissen umgelenkt und im Anschlussstutzenquerschnitt, gewöhnlich der Austritts- oder Druckstutzen, zu einem vollflächigen Strömungsquerschnitt zusammengeführt. Mit Hilfe des Leitelementes wird hier ein Teilstrom der Ringraumströmung, vorzugsweise derjenige der dem Anschlussstutzen am nächsten liegt, strömungsgünstig in Richtung einer Austrittsströmung umgelenkt. Somit werden Verwirbelungen vermieden und der Gesamtwirkungsgrad einer solchen Kreiselpumpe erheblich verbessert.By the guide element is a directed flow deflection from the annular channel in a connection piece. This solution improves in the fitting the entire flow guide in this complex deflection and merge zone. Because in the fitting the uniformed annular channel flow is deflected under very tight spatial conditions and merged in the connecting piece cross-section, usually the outlet or discharge nozzle to a full-area flow cross-section. With the help of the guide element here is a partial flow of the annular space flow, preferably that which is closest to the connecting piece, flow-deflected in the direction of an outlet flow. Thus, turbulence is avoided and the overall efficiency of such a centrifugal pump is significantly improved.

Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, dass das Leitelement zwischen Ringraum und Druckstutzen angeordnet ist, dass das Leitelement als Bestandteil der Trennwand ausgebildet ist, oder dass das Leitelement mit ein oder mehreren rippenartigen Elementen mit der Trennwand und/oder mit einer Wandfläche des Anschlussstückes verbunden ist, oder dass das Leitelement als ein Einlegeteil zwischen Anschlussstück, Pumpenkörper und/oder Mantelrohr angeordnet und/oder damit verbunden ist. In Abhängigkeit von einer jeweils verwendeten Herstellungsart eines Anschlussstückes kann somit die geeignete Befestigungsmöglichkeit für das Leitelement ausgesucht werden.Embodiments of the invention provide that the guide element between the annulus and the discharge nozzle is arranged, that the guide element is formed as part of the partition wall, or that the guide element is connected to one or more rib-like elements with the partition wall and / or with a wall surface of the connecting piece, or that the guide element is arranged and / or connected as an insert part between connection piece, pump body and / or jacket tube. Depending on a particular type of production of a connector used so the appropriate mounting option for the guide can be selected.

Andere Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, dass das Leitelement räumlich gekrümmt ist und in einer Projektion auf die Durchströmebene eine trapezförmige oder dreiecksförmige Kontur aufweist, oder dass das Leitelement zungenförmig gestaltet ist, oder das das Leitelement mit seinem freien Ende bis an den oder in den Anschlussstutzenquerschnitt ragt, oder dass das Leitelement mit einem Ende im Übergang zwischen Trennwand und Ringraum- Innenwandfläche befestigt ist. Diese Ausführungsformen erleichtern in effektiver Weise die Herstellung und Ausbildung eines solchen Leitelements.Other embodiments of the invention provide that the guide element is spatially curved and in a projection on the flow plane has a trapezoidal or triangular contour, or that the guide element is designed tongue-shaped, or that the guide element with its free end up to or into the connecting piece cross-section protrudes, or that the guide element is fixed with one end in the transition between the partition and Annraum- inner wall surface. These embodiments effectively facilitate the manufacture and formation of such a baffle.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das zungenförmige Leitelement im Bereich einer Ringraum-Innenwandfläche eine Breite auf, die gleich oder kleiner (=<) 0,75 mal (x) der Nennweite des Anschlussstutzens ist. Vorzugsweise ist die Anschlussbreite des Leitelementes gleich oder kleiner (=<) 0,5 mal (x) der Nennweite des Anschlussstutzens. Versuche haben ergeben, dass damit eine sehr vorteilhafte Strömungsumlenkung möglich ist. Für die Strömungsumlenkung ist weiterhin vorgesehen, zwischen einer strömungsumlenkenden Oberfläche des Leiteelementes und einer gegenüberliegenden Wandfläche von Ringraum und/oder Anschlussstutzen einen um mindestens 75 Grad umlenkenden Strömungskanal auszubilden. Aus einem solchen Strömungskanal strömt ein Teilstrom des Ringraumstromes annähernd tangential in den Anschlussstutzenquerschnitt und/oder eine daran angeschlossene Rohrleitung ein. Mit Hilfe des Leitelementes werden in einfachster Weise negative Auswirkungen einer senkrecht zum Anschlussstutzen gerichteten Ringraumströmung auf die im Anschlussgehäuse zusammengeführte, um- und abgeleitete Ringraumströmung verhindert.According to a further embodiment of the invention, the tongue-shaped guide element in the region of an annular space inner wall surface has a width which is equal to or less than (= <) 0.75 times (x) the nominal diameter of the connecting piece. Preferably, the connection width of the guide element is equal to or less than (= <) 0.5 times (x) the nominal diameter of the connection piece. Experiments have shown that thus a very advantageous flow deflection is possible. For the flow deflection is further provided to form a deflecting by at least 75 degrees flow channel between a flow-deflecting surface of the Leiteelementes and an opposite wall surface of the annular space and / or connecting piece. From such a flow channel, a partial flow of the annular space flow flows approximately tangentially into the connecting piece cross-section and / or a pipe connected thereto. With the help of the guide element negative effects of a directed perpendicular to the connection piece annulus flow are prevented in the simplest way to the merged in the connection housing, redirected and diverted annulus flow.

Eine zweite Lösung der Aufgabe sieht vor, dass ein strömungsführendes Ringelement mit einer konvex gestalteten strömungsführenden Oberfläche den Raum zwischen einer Ausströmöffnung des Pumpenkörpers und einem Innendurchmesser am Ringspalt-Eintrittsquerschnitt überbrückt. Damit werden erfolgreich Verwirbelungen innerhalb der Strömung vermieden, die beim Stand der Technik durch den Strömungsübergang vom Pumpenkörper in den Ringspalt entstehen. Kräfteübertragende und mit Durchströmöffnungen versehene Einbauten bedingen unnötige Drosseleffekte und Verwirbelungen. Dagegen wird durch die konvexe Ausbildung der strömungsführenden Oberfläche des Ringelementes eine ungestörte Strömungsüberleitung ermöglicht.A second solution of the problem provides that a flow-guiding ring element with a convexly designed flow-guiding surface bridges the space between an outflow opening of the pump body and an inner diameter at the annular gap inlet cross section. Thus, turbulence within the flow can be successfully avoided which, in the prior art, results from the flow transition from the pump body into the annular gap. Force-transmitting and provided with flow-through fittings require unnecessary throttle effects and Turbulences. In contrast, an undisturbed flow transfer is made possible by the convex formation of the flow-guiding surface of the ring element.

Hierzu sieht eine Ausgestaltung vor, dass zwischen strömungsführender Kopfstückfläche und dem Ringelement eine Ringspaltdüse ausgebildet ist. Dadurch ist eine zusätzliche Beeinflussung der Strömung möglich, die aus der letzten Stufe des Pumpenkörpers austritt und verlustarm in den Eintrittsquerschnitt des Ringspaltes umgelenkt wird. Dazu weist die dem Ringelement gegenüberliegende strömungsführende Oberfläche im Kopfstück eine konkaven Gestaltung auf.For this purpose, an embodiment provides that an annular gap nozzle is formed between the flow-guiding head piece surface and the ring element. As a result, an additional influencing of the flow is possible, which emerges from the last stage of the pump body and is deflected with little loss into the inlet cross-section of the annular gap. For this purpose, the flow-guiding surface opposite the ring element in the head piece has a concave configuration.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist das Ringelement mit ein oder mehreren Leitelementen mit dem Kopfstück verbunden. Die Leitelemente verlaufen in Richtung der Pumpenwelle und erstrecken sich in Richtung der umzulenkenden Strömung. Somit setzen sie der Strömung nur einen minimalen Widerstand entgegen. Abhängig von den innerhalb der Strömung befindlichen Drallrichtungen und einem jeweiligen Auslegekonzept der Kreiselpumpe ist durch eine entsprechende Formgebung der Leitelemente eine weitere Strömungsbeeinflussung und damit Wirkungsgradverbesserung möglich. Das Kopfstück kann ein- oder mehrteilig ausgebildet und aus den verschiedensten Materialien hergestellt sein. Dies ist abhängig von einem gewählten Herstellprozess.According to a further embodiment, the ring element is connected to one or more guide elements with the head piece. The guide elements extend in the direction of the pump shaft and extend in the direction of the flow to be deflected. Thus, they provide the flow only a minimal resistance. Depending on the swirl directions located within the flow and a respective design concept of the centrifugal pump, a further flow influencing and thus an improvement in efficiency is possible by a corresponding shaping of the guide elements. The head piece can be formed one or more parts and made of a variety of materials. This depends on a selected manufacturing process.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen die Figuren

Fig. 1:
eine Kreiselpumpe im Teilschnitt, die
Fig. 2:
eine Draufsicht auf ein Anschlussstück und die
Fig. 3:
einen Schnitt durch ein Kopfstück.
An embodiment of the invention is illustrated in the drawings and will be described in more detail below. The figures show
Fig. 1:
a centrifugal pump in partial section, the
Fig. 2:
a plan view of a connector and the
3:
a section through a head piece.

In der Fig. 1 ist im Teilschnitt eine Kreiselpumpe in Inlinebauart gezeigt, deren Anschlussgehäuse 1 mit Anschlussstutzen 2, 3 in Form von Saug- und Druckstutzen versehen ist. Pfeile zeigen die Strömungsrichtung innerhalb des Anschlussgehäuses 1. Die Anschlussstutzen 2, 3 geben die hauptsächliche Durchströmrichtung der Kreiselpumpe vor und senkrecht dazu ist ein Pumpenkörper 4 angeordnet, der unter Bildung eines strömungsführenden Ringraumes 5 mit Abstand von einem Mantelrohr 6 umgeben ist. Ein oberhalb des Pumpenkörpers 4 befestigtes Kopfstück 7 dient zur Aufnahme eines Antriebsmotors. Durch das Kopfstück 7 hindurchgeführt ist eine Pumpenwelle 8 mit deren Hilfe innerhalb des mehrstufig ausgebildeten Pumpenkörpers 4 die einzelnen Laufräder angetrieben werden. Innerhalb des Anschlussstückes 1 befindet sich eine Trennwand 9, mit deren Hilfe das Anschlussstück 1 in einen Saugund Druckbereich unterteilt wird.In the Fig. 1 is shown in partial section a centrifugal pump inline design, the terminal housing 1 is provided with connection pieces 2, 3 in the form of suction and discharge nozzles. Arrows show the flow direction within the connection housing. 1 The connecting pieces 2, 3 provide the main flow direction of the centrifugal pump and perpendicular to a pump body 4 is arranged, which is surrounded to form a flow-guiding annular space 5 at a distance from a jacket tube 6. A mounted above the pump body 4 head piece 7 serves to receive a drive motor. Passed through the head piece 7 is a pump shaft 8 with the aid of which the individual impellers are driven within the multistage pump body 4. Within the connecting piece 1 is a partition wall 9, with the aid of the connector 1 is divided into a Saugund pressure range.

In das hier als Gussteil ausgebildete Anschlussstück 1 ist ein Leitelement 10 integriert und als Bestandteil der Trennwand 9 ausgebildet. Bei einer mehrteiligen Ausbildung des Anschlussstückes, beispielsweise in segmentierter Bauweise unter Verwendung von umgeformten Bauteilen, kann das Leitelement auch in ein anderes Bauelement integriert oder als separates Bauteil damit verbunden sein.In the formed here as a casting connector 1, a guide element 10 is integrated and formed as part of the partition wall 9. In a multi-part design of the connection piece, for example in segmented design using formed components, the guide element can also be integrated into another component or connected thereto as a separate component.

Ein vom Pumpenteil 4 geförderter Flüssigkeitsstrom wird im Kopfstück 7 umgelenkt und strömt durch den vom Mantelrohr 6 gebildeten Ringspalt 5 zurück zum Anschlussstück 1. Da die Strömungsrichtung im Ringspalt senkrecht auf der Zu- und Abströmrichtung der Pumpe steht, erfolgt im Anschlussstück 1 entlang der Trennwand 9 eine Strömungsumlenkung in Richtung zum Anschlussstutzen 3. Hierbei wird die Strömung aus dem an den Anschlussstutzen 3 angrenzenden Ringraumbereich 5.1 vom Leitelement 10 in strömungsgünstiger Weise verlustarm umgelenkt und zum Austrittsquerschnitt des Anschlussstutzens 3 geleitet. Das Leitelement 10 verhindert somit im Ringraumbereicht 5.1 ganze oder teilweise sich kreuzende Strömungen. Stattdessen ist der Ringspaltbereich 5.1 gegenüber der Strömung im Anschlussgehäuse 1 abgeschirmt, wodurch eine wesentliche Wirkungsgradverbesserung innerhalb der Kreiselpumpe bedingt ist. Anschlussgehäuse 1 abgeschirmt, wodurch eine wesentliche Wirkungsgradverbesserung innerhalb der Kreiselpumpe bedingt ist.A funded from the pump part 4 liquid flow is deflected in the head piece 7 and flows through the annular gap 5 formed by the jacket tube 5 back to the connector 1. Since the flow direction in the annular gap is perpendicular to the inflow and outflow of the pump, takes place in the connecting piece 1 along the partition. 9 a flow deflection in the direction of the connecting piece 3. Here, the flow is deflected from the adjacent to the connecting piece 3 annulus area 5.1 from the guide element 10 in a streamlined manner loss-making and directed to the outlet cross-section of the connecting piece 3. The guide element 10 thus prevents in the annulus 5.1 completely or partially intersecting currents. Instead, the annular gap region 5.1 is shielded from the flow in the connection housing 1, whereby a substantial improvement in efficiency within the centrifugal pump is conditional. Terminal housing 1 shielded, whereby a substantial improvement in efficiency within the centrifugal pump is conditional.

Die Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf das Anschlussstück 1 im Halbschnitt. Die obere Hälfte der Fig. 2 gibt die Ansicht frei auf die Anschlussebene für den Pumpenteil 4. In der oberen Darstellung der Fig. 2 ist im Bereich des Anschlussstutzens 3 das Leitelement 10 erkennbar mit dessen Hilfe aus dem Ringraum 5 mit Hilfe des Leitelementes 10 eine Strömungsumlenkung aus der senkrechten nach unten gehenden und in die waagerechte Richtung zum Anschlussstutzen 3 erfolgt. In diesem Halbschnitt ist in der oberen Hälfte in der Draufsicht das Leitelement 10 im Ringspaltbereich 5.1 als sichtbare Kante gezeichnet und setzt sich als gestrichelte Linie in den Anschlussstutzen 3 fort. Aus der Projektion auf die durch die Pfeile markierte Durchströmrichtung ist erkennbar, dass das Leitelement 10 in diesem Ausführungsbeispiel zungenförmig gestaltet ist. Bei einer Ausbildung des Anschlussgehäuses in mehrteiliger Form, beispielsweise als Blechteilkonstruktion, kann das Leitelement 10 mit Hilfe von rippenartigen Elementen an der Trennwand 9 und/oder an einer strömungsumlenkenden Wandfläche 11 (vergleiche Fig. 1) des Anschlussstückes 3 befestigt sein. Die untere Hälfte der Fig. 2 entspricht einem Schnitt durch die Mittelinie der Anschlussstutzen 2, 3. Die Trennwand 9 ist flüssigkeitsdicht mit dem Anschlussstutzen 2 verbunden und bewirkt die Umlenkung eines in das Anschlussstück 1 einströmenden Fluid in den senkrecht auf der Mittellinie stehenden Pumpenteil 4.The Fig. 2 shows a plan view of the connector 1 in half section. The upper half of the Fig. 2 gives the view free on the connection level for the pump part 4. In the upper illustration of Fig. 2 is in the region of the connecting piece 3, the guide element 10 recognizable with the aid of the annulus 5 with the aid of the guide element 10 is a flow deflection from the vertical downward and in the horizontal direction to the connection piece 3. In this half-section, in the upper half in the plan view, the guide element 10 is drawn in the annular gap area 5.1 as a visible edge and continues as a dashed line in the connecting piece 3. From the projection onto the direction of flow marked by the arrows, it can be seen that the guide element 10 is configured in the form of a tongue in this exemplary embodiment. In an embodiment of the connection housing in a multi-part form, for example as a sheet-metal part construction, the guide element 10 can be formed by means of rib-like elements on the partition wall 9 and / or on a flow-deflecting wall surface 11 (cf. Fig. 1 ) of the connecting piece 3. The lower half of the Fig. 2 corresponds to a section through the center line of the connecting pieces 2, 3. The partition wall 9 is liquid-tightly connected to the connecting piece 2 and causes the deflection of a flowing into the connector 1 fluid in the standing perpendicular to the center line pump part. 4

Fig. 3 ist ein Ausschnitt aus Fig. 1 und zeigt im Schnitt die letzte Pumpenstufe des Pumpenteiles 4 und den vom Mantelrohr 6 gebildeten Ringspalt 5. Das Ende des Pumpenkörpers 4 ist abgedeckt durch ein strömungsführendes Ringelement 12, welches zwischen einer Ausströmöffnung 13 des Pumpenkörpers 4 und einem Innendurchmesser im Bereich des Ringspalt-Eintrittsquerschnittes 14 überbrückt. Pfeile zeigen die Durchströmrichtung innerhalb des Kopfstückes 7 an. Eine strömungsführende Kopfstückfläche 15 bildet mit dem Ringelement 12 für die umzulenkenden Strömung eine Art Ringspaltdüse aus. Somit wird eine sehr verlustarme Strömungsumlenkung erreicht. Das Ringelement 12 ist mit ein oder mehreren Leitelementen 16 mit dem Kopfstück 7 verbunden. Mit Hilfe der Leitelemente 16, die als Art Rippen oder als Strömungsrippen ausgebildet sind, kann eine zusätzliche Beeinflussung der umzulenkenden Strömung erreicht werden. Fig. 3 is a section of Fig. 1 The end of the pump body 4 is covered by a flow-guiding ring element 12, which between an outflow opening 13 of the pump body 4 and an inner diameter in the region of the annular gap inlet cross section 14th bridged. Arrows indicate the direction of flow within the head piece 7. A flow-guiding head piece surface 15 forms a kind of annular gap nozzle with the ring element 12 for the flow to be deflected. Thus, a very low-loss flow deflection is achieved. The ring element 12 is connected to one or more guide elements 16 with the head piece 7. With the help of the guide elements 16, which are designed as a kind of ribs or as flow ribs, an additional influence on the flow to be deflected can be achieved.

Claims (18)

Mehrstufige Kreiselpumpe der Inline-Bauart, umfassend ein Anschlussgehäuse (1) mit Anschlussstutzen (2,3) in Form von Saug- und Druckstutzen, einen Pumpenkörper (4), wobei der Pumpenkörper (4) unter Bildung eines strömungsführenden Ringraumes (5) mit Abstand von einem Mantelrohr (6) umgeben ist, Pumpenkörper (4) und Mantelrohr (6) zwischen Anschlussgehäuse (1) und einem Kopfstück (7) kräfteübertragend befestigt sind, das Kopfstück (7) mit einer Durchführung für eine motorgetriebene Pumpenwelle (8) versehen ist und das Anschlussstück (1) mit einer Saug- und Druckbereich unterteilenden Trennwand (9) versehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Übergangsbereich zwischen Ringraum (5) und einem Anschlussstutzen (3) ein strömungsumlenkendes Leitelement (10) angeordnet ist.Multi-stage centrifugal pump of the in-line type, comprising a connection housing (1) with connecting pieces (2,3) in the form of suction and discharge nozzles, a pump body (4), wherein the pump body (4) to form a flow-guiding annular space (5) at a distance surrounded by a jacket tube (6), pump body (4) and jacket tube (6) between the connection housing (1) and a head piece (7) are mounted force-transmitting, the head piece (7) is provided with a passage for a motor-driven pump shaft (8) and the connection piece (1) is provided with a dividing wall (9) dividing the suction and pressure area,
characterized,
that in the transition area between annular space (5) and a connecting piece (3) a strömungsumlenkendes guide element (10) is arranged. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitelement (10) zwischen Ringraum (5) und Druckstutzen angeordnet ist.Centrifugal pump according to claim 1, characterized in that the guide element (10) between the annular space (5) and discharge nozzle is arranged. Kreiselpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitelement (10) als Bestandteil der Trennwand (9) ausgebildet ist.Centrifugal pump according to claim 1 or 2, characterized in that the guide element (10) is formed as part of the partition wall (9). Kreiselpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitelement (10) mit ein oder mehreren rippenartigen Elementen mit der Trennwand (9) und/oder mit einer Wandfläche (11) des Anschlussstückes (1) verbunden ist.Centrifugal pump according to claim 1 or 2, characterized in that the guide element (10) with one or more rib-like elements with the partition wall (9) and / or with a wall surface (11) of the connecting piece (1) is connected. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitelement (10) als ein Einlegeteil zwischen Anschlussstück (1), Pumpenkörper (4) und/oder Mantelrohr (6) angeordnet und/oder damit verbunden ist.Centrifugal pump according to one of claims 1 to 4, characterized in that the guide element (10) as an insert between the connecting piece (1), pump body (4) and / or casing tube (6) is arranged and / or connected thereto. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitelement (10) räumlich gekrümmt ist und in einer Projektion auf die Durchströmebene eine trapezförmige oder dreiecksförmige Kontur aufweist.Centrifugal pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that the guide element (10) is spatially curved and has a trapezoidal or triangular contour in a projection onto the flow plane. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitelement (10) zungenförmig gestaltet ist.Centrifugal pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that the guide element (10) is designed tongue-shaped. Kreiselpumpe Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitelement (10) mit seinem freien Ende bis an den oder in den Anschlussstutzenquerschnitt ragt.Centrifugal pump according to claim 7, characterized in that the guide element (10) protrudes with its free end up to or into the connecting piece cross-section. Kreiselpumpe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitelement (10) mit einem Ende im Übergang zwischen Trennwand (9) und Ringraum- Innenwandfläche befestigt ist.Centrifugal pump according to claim 7 or 8, characterized in that the guide element (10) is fastened with one end in the transition between the partition wall (9) and the annular space inner wall surface. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zungenförmige Leitelement (10) im Bereich einer Ringraum-Innenwandfläche eine Breite aufweist, die gleich oder kleiner (= <) 0,75 mal (x) Nennweite des Anschlussstutzens (3) ist.Centrifugal pump according to one of claims 1 to 9, characterized in that the tongue-shaped guide element (10) in the region of an annular space inner wall surface has a width equal to or less than (= <) 0.75 times (x) nominal diameter of the connecting piece (3). is. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussbreite des Leitelementes (10) vorzugsweise gleich oder kleiner (= <) 0,5 mal (x) Nennweite des Anschlussstutzens (3) ist.Centrifugal pump according to one of claims 1 to 10, characterized in that the connection width of the guide element (10) is preferably equal to or smaller (= <) 0.5 times (x) nominal diameter of the connecting piece (3). Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer strömungsumlenkenden Oberfläche des Leitelementes (10) und gegenüberliegenden Wandfläche von Ringraum (5) und/oder Anschlussstutzen (3) ein um mindestens 75 Grad umlenkender Strömungskanal ausgebildet ist.Centrifugal pump according to one of claims 1 to 11, characterized in that between a flow-deflecting surface of the guide element (10) and opposite wall surface of the annular space (5) and / or connecting piece (3) is formed by at least 75 degrees deflecting flow channel. Kreiselpumpe Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Strömungskanal ein Teilstrom des Ringraumstromes annähernd tangential in den Anschlussstutzen-Querschnitt oder eine daran angeschlossene Rohrleitung strömt.Centrifugal pump according to claim 12, characterized in that flows from the flow channel, a partial flow of the annular space flow approximately tangentially in the connection piece cross section or a pipe connected thereto. Kreiselpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die strömungsumlenkende Oberfläche des Leitelementes (10) in zwei senkrecht zueinander stehenden Ebenen konkav/eben oder konkav/konvex und/oder konkav/konkav ausgebildet sind.Centrifugal pump according to one of claims 1 to 13, characterized in that the flow-deflecting surface of the guide element (10) in two mutually perpendicular planes are concave / flat or concave / convex and / or concave / concave. Mehrstufige Kreiselpumpe der Inline-Bauart, umfassend ein Anschlussgehäuse (1) mit Anschlussstutzen (2,3) in Form von Saug- und Druckstutzen, einen Pumpenkörper (4), wobei der Pumpenkörper (4) unter Bildung eines strömungsführenden Ringraumes (5) mit Abstand von einem Mantelrohr (6) umgeben ist, Pumpenkörper (4) und Mantelrohr (6) zwischen Anschlussgehäuse (1) und einem Kopfstück (7) kräfteübertragend befestigt sind, das Kopfstück (7) mit einer Durchführung für eine motorgetriebene Pumpenwelle (8) versehen ist und das Anschlussstück (1) mit einer Saug- und Druckbereich unterteilenden Trennwand (9) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein strömungsführendes Ringelement (12) mit einer konvex gestalteten strömungsführenden Oberfläche den Raum zwischen einer Ausströmöffnung (13) des Pumpenkörpers (4) und einem Innendurchmesser (Di) am Ringspalt-Eintrittsquerschnitt (14) überbrückt.Multi-stage centrifugal pump of the in-line type, comprising a connection housing (1) with connecting pieces (2,3) in the form of suction and discharge nozzles, a pump body (4), wherein the pump body (4) to form a flow-guiding annular space (5) at a distance surrounded by a jacket tube (6), pump body (4) and jacket tube (6) between the connection housing (1) and a head piece (7) are mounted force-transmitting, the head piece (7) is provided with a passage for a motor-driven pump shaft (8) and the fitting (1) is provided with a partition wall (9) dividing suction and pressure, characterized in that a flow-guiding ring member (12) having a convexly shaped flow-guiding surface defines the space between a discharge opening (13) of the pump body (4) and an inner diameter (D i ) bridged at the annular gap inlet cross section (14). Kreiselpumpe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen strömungsführender Kopfstückfläche (15) und dem Ringelement (12) eine Ringspaltdüse ausgebildet ist.Centrifugal pump according to claim 15, characterized in that an annular gap nozzle is formed between the flow-guiding head piece surface (15) and the ring element (12). Kreiselpumpe nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringelement (12) mit ein oder mehreren Leitelementen (16) mit dem Kopfstück (7) verbunden ist.Centrifugal pump according to claim 15 or 16, characterized in that the ring element (12) with one or more guide elements (16) is connected to the head piece (7). Kreiselpumpe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfstück (7) ein- oder mehrteilig ausgebildet ist.Centrifugal pump according to one or more of claims 1 to 17, characterized in that the head piece (7) is formed in one or more parts.
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