SE509487C2 - Centrifugalpump - Google Patents

Description

509 487 lerinloppet (6). Eftersom detta âterförenande fluidum (9) har hög hastighet tenderar det att förvränga bulken av flödet in i impellern (2), vilket leder Åtill bildande av 'virvlar (8) och turbulens, vilken i sin tur förorsakar överdriven nötning av impellerbladens framkant (13).

Många utformningar' av ringformade tätningar förekomer, varvid alla har två huvudsakliga syften: 1) att tillhandahålla den största inskränkningen av flödet, och 2) att minimera nötning.

För denna skull har för pumpande av abrasiva fasta ämnen i suspension använda pumpar visat sig vara speciellt svåra när det gäller uppnàende av tillfredsställande nötningslivslängd i detta ringformade nötningsomräde.

Problemet med ringformade tätningar enligt tidigare teknik är att det återförenande fluidet (9) förenas med fluidets huvudflöde i en stor vinkel (vanligtvis väsentligen vinkelrät) i förhållande till huvudflödet (7) och är i vissa fall vinklat i förhållande till flödet mot riktningen av huvudflödet (7), med en sådan stor vinkel att separation av huvudflödet (7) från rörväggen år oundviklig och en virvel (8) med höghastighetsfluidum bildas alldeles innanför inloppet (6) till impellern (2) medströms om den ringformade tätningen (1). Detta bildande av virvlar är en av huvudorsakerna till nötning på framkanten (13) hos impeller- bladen.

Existerande pumpar- har som ett resultat av' denna lokaliserade nötning upplevt en speciell svårighet i att uppnå tillfredsstäl- lande livslängd inom detta ringformade ringomràde, som omger impellerögat.

Föreliggande uppfinning söker mildra detta existerande problem genom tillhandahållande av en utformning av en ringformad tät- ning, vilken minimerar den sammanlagda nötningen på både impel- lern och det intilliggande fodret hos centrifugalslurripumpen.

Enligt en vid form innefattar uppfinningen: 509 487 en centrifugalpump innefattande: en impeller som uppvisar två väsentligen parallella roterbara element, som är inriktade för att rotera kring en gemensam rotationsaxel, och definierar en central inloppsöppning i ett av de utmed rotationsaxeln inriktade roterbara elementen, ett flertal sig väsentligen radiellt sträckande primära blad som sträcker sig mellan de roterbara elementen och väsentligen radiellt från rotationsaxeln, för att, när impellern är instal- lerad i ett pumphus pumpa vätska igenom pumpen, och ett ringformat område kring den centrala inloppsöppningen hos impellern, varvid nämnda område har sin yta åtminstone liggande intill inloppsöppningen och lutande mot inloppsöppningen i riktningen av fluidumflödet med en vinkel från 0' till 60' i förhållande till impellerns rotationsaxel; och ett foder eller pumphus, som innesluter impellern och uppvisar ett med den centrala inloppsöppningen hos nämnda ena av de roterbara elementen inriktat inlopp, varvid fodret eller pumphuset uppvisar ett ringformat område som överlagrar och har' en form 'väsentligen komplementär 'till det ringformade omrâdet hos impellern för att därigenom. bilda en ringformad tätning med ett minimalt spel mellan dessa båda områden.

Uppfinningen kommer nu att beskrivas i exemplifierande syfte under hänvisning till följande figurer, i vilka: Fig 2 illustrerar en centrifugalpump enligt ett 'utförande av föreliggande uppfinning: Fig 3 illustrerar en centrifugalpump enligt ett andra utförande av förel iggande uppfinning ï 509 487 Fig 4 illustrerar en centrifugalpump enligt ett ytterligare utförande av föreliggande uppfinning; och Fig 5 illustrerar en impeller enligt ett annat utförande av föreliggande uppfinning.

Det har under testande befunnits att vinkeln med vilken det återvändande fluidet (9) återförenas med huvudflödet (7) âr kritisk vid styrning av àtercirkulationen och efterföljande nötning intill impellerns inlopp genom det från högtrycksområdet (4) till lágtrycksomrâdet (5) vid impellerns (2) inlopp (6) återvändande fluidet (9).

Uppfinnaren har funnit att genom nnskande av vinkeln hos in- loppet av den ringformade tâtningens (1) spel relativt rotations- axeln, som vetter mot inloppsöppningen (6) hos impellern (2) (d v s med riktningen av flödet in i impellern), har det blivit en minskning av nötningen pà husfodret (3) och impellern (2) i förhållande till nötningen som uppträder hos de tidigare kända pumparna.

Profilen hos detta spel hos den ringformade tätningen (10) och (11) kan vara rak, såsom visad i Fig 2, eller krökt såsom visad i Fig 3, och företrädesvis är den skärande vinkeln hos detta spels utlopp med inloppsöppningen mellan 10 och 60°. De ringformade tätningarna (1, 10, ll) har framhâvts i klargörande syfte.

Genom reducerande av vinkeln med vilken det áterförenande fluidet (9) förenas med huvudfluidet (7) reduceras således nötningen på impellern (2) mycket, då huvudfluidet (7) blir vidhâftat vid inloppsrörsväggen och bildandet av virvlar vid bladframkanten (13) minskar eller elimineras.

Experimentellt testande har visat att impellerslitningen reduce- ras märkbart när vinkeln hos det återförenande flödet år mellan 10' och 60' i förhållande till den axiella centrumlinjen. Den föredragna vinkeln år mellan 20” och 45°. 509 487 Den maximala längden av den bildade tätningen är inte kritisk.

Såsom visat i Fig 5 bör emellertid den minimala vidden hos tätningen X inte vara mindre än 0,05 av diametern D hos impel- lerns (2) inloppsöppning (6) för effektiv tätning. Denna form av ringformad tâtningskonstruktion kan användas med varje an- nan konstruktion hos de pumpar som inkluderar radiella utskju- tande blad (12), sàsom visat i Fig 4.

Det bör vara uppenbart för fackmän pà omrâdet att modifikatio- ner och förändringar kan göras hos den i den ovanstàende be- skrivningen beskrivna ringformade tätningen utan avvikande från föreliggande uppfinnings tanke och ram.

Claims (6)

10 15 20 25 30 509 487 Patentkrav

1. Centrifugalpump innefattande: en impeller (2) som uppvisar tvà väsentligen parallella roterbara ele- ment, som är inriktade för att rotera kring en gemensam rotationsaxel, och definierar en central inloppsöppning (6) i ett av de utmed rota- tionsaxeln inriktade roterbara elementen, och ett flertal sig väsentligen radiellt sträckande primära blad som sträcker sig mellan de roterbara elementen och väsentligen radiellt från rota- tionsaxeln, för att, när impellern (2) är installerad, pumpa vätska ige- nom pumpen, och ett foder eller hus (3), som innesluter impellern (2) och uppvisar ett med den centrala inloppsöppningen (6) hos nämnda ena av de roter- bara elementen inriktat inlopp, och ett ringformat område runt impellerns (2) centrala inloppsöppning (6), vilket har sin yta åtminstone liggande intill inloppsöppningen (6) och fodret eller pumphuset (3) uppvisar ett ringformat område som över- lagrar och har en form väsentligen komplementär till det ringformade omrâdet hos impellern (2) för att därigenom bilda en ringformad tät- ning, kännetecknad därav, att det ringformade området hos impellern (2) lutar mot inloppsöppningen (6) i fluidumflödets riktning med en vinkel från 20° till 45° i förhållande till impellerns (2) rotationsaxel, och att den ringformade tätningen (10, 11) uppvisar en minimal vidd (X) på inte mindre än 0,05 av diametern (D) hos inloppsöppningen (6). /<;< 10 15 20 509 487

2. Centrifugalpump enligt krav 1, kännetecknad därav, att nämnda ringformade tätning (10) har sin yta hos det ringformade omrâdet platt i profil.

3. Centrifugalpump enligt krav 1, kännetecknad därav, att ett roterbart element har utskjutande blad belägna på dess yta liggande intill fodret eller huset (3).

4. Centrifugalpump enligt krav 1, kännetecknag därav, att den ringformade tätningen (11) har sin yta hos det ringformade området krökt i profil.

5. Centrifugalpump enligt krav 4, kängetgcknad därav, att nämnda ringformiga tätning (11) har sitt utlopp i en vinkel från 20° till 45° i förhållande till impellerns (2) rotationsaxel, i riktningen av flödet in i impellerns (2) inlopp (6).

6. Centrifugalpump enligt krav 5, kännetecknad därav, att nämnda ena roterbara element har utskju- tande blad belägna på sin yta liggande intill fodret eller huset (3).