Leitapparat für Kreiselpumpen

Abstract

 Die Erfindung richtet sich auf einen mit mehreren Leitschaufeln ausgestatteten Leitapparat für Kreiselpumpen, welche mit Beimengungen versetzte Flüssigkeiten zu fördern haben.
Ein verstopfungsfrei und verlustarm arbeitender Leitapparat (7) ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch die für jede Leitschaufel (8) geltende Kombination folgender Merkmale:

a) die Leitschaufelnase (10) ist stark abgerundet, wobei das Verhältnis des Abrundradius (r) zur Breite (b) der Leitschaufel (8) im Eintrittsbereich des Leitapparates (7) 0,15 bis 0,5 beträgt;

b) der Anstellwinkel (α_S) der Leitschaufel (8) im Eintrittsbereich des Leitapparates (7) entspricht der Richtung der Tangente (11) an die Bahnkurve (12) eines Fluidteilchens in der Förderflüssigkeit;

c) die Druckseite (13) der Leitschaufel (8) ist um ein solches Maß steiler angestellt als die Saugseite (14), daß die Leitschaufel (8) stets teillastig angeströmt wird.

Beschreibung

[0001] Gegenstand der Erfindung ist ein mit mehreren Leitschaufeln ausgestatteter Leitapparat für Kreiselpumpen, welche mit Beimengungen versetzte Flüssigkeiten zu fördern haben.

[0002] Die Förderung verunreinigter Flüssigkeiten durch Kreiselpumpen bereitet nicht nur für die Laufräder solcher Pumpen Schwierigkeiten. Von einer Verstopfungsgefahr betroffen sind grundsätzlich alle im Strömungsweg der Flüssigkeit gelegenen Pumpenteile, wobei vor allem strömungsleitende Einbauten, Engstellen und Kanten Problemzonen bilden. Bei der Konstruktion derartiger Kreiselpumpen war man daher stets bemüht, solche Probleme zu vermeiden bzw. zu entschärfen. Dies führte allerdings dazu, daß aufgrund einer störende Einflüsse weitgehend ausschaltenden großzügigen Strömungsführung die Pumpengehäuse relativ groß wurden. Dies gilt insbesondere für in Rohrschächten eingesetzte Tauchmotorpumpen mit radialer oder halbaxialer Ausschüttung, deren Fördermedium in die axiale Strömungsrichtung umgelenkt werden muß. Diese Kreiselpumpen bauten radial sehr groß und benötigten daher einen großen Einbaudurchmesser, was wiederum hohe Baukosten für die die Pumpen aufnehmenden Schächte verursachte.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mit mehreren Leitschaufeln ausgestatteten Leitapparat zu schaffen, der neben der verstopfungsfreien Förderung von mit Beimengungen verunreinigten Flüssigkeiten auch der Forderung nach einer geringen radialen Erstreckung entspricht.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die für jede Leitschaufel geltende Kombination folgender Merkmale:

a) die Leitschaufelnase ist stark abgerundet, wobei das Verhältnis des Abrundradius zur Breite der Leitschaufel im Eintrittsbereich des Leitapparates 0,15 bis 0,5 beträgt;

b) der Anstellwinkel der Leitschaufel im Eintrittsbereich des Leitapparates entspricht der Richtung der Tangente an die Bahnkurve eines Fluidteilchens in der Förderflüssigkeit;

c) die Druckseite der Leitschaufel ist um ein solches Maß steiler angestellt als die Saugseite, daß die Leitschaufel stets teillastig angeströmt wird.

[0005] Für die Merkmale b und c wird ein Bereich bevorzugt, bei dem der Anstellwinkel α_S ≦ 20° und der auf der Druckseite der Leitschaufel gemessene Winkel α_D ≧ 50° ist.

[0006] Für eine Tauchmotorpumpe in Rohrschachtausführung wird in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß das Pumpengehäuse einen als Stützkörper ausgebildeten Leitapparat umfaßt, in welchem das radial aus dem Laufrad der Kreiselpumpe abströmende Fördermedium in die axiale Richtung umgelenkt wird.

[0007] Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1

eine Schnittdarstellung einer in einem Rohrschacht angeordneten, von einem Elektromotor angetriebenen Rohrschachtpumpe, und in

Fig. 2

eine Schnittdarstellung des Leitrades der in der Fig. 1 dargestellten Pumpen.

[0008] Das aus einer Kreiselpumpe 1 und einem Elektromotor 2 bestehende Aggregat ist am unteren Ende eines Schachtrohres 3 innerhalb eines nicht dargestellten Behälters angeordnet. Das über eine Welle 4 mit dem Elektromotor 2 verbundene Laufrad 5 der Kreiselpumpe 1 wird von einem Pumpengehäuse 6 umschlossen. Teil des Pumpengehäuses 6 ist ein als Leitapparat 7 ausgebildeter Stützkörper, in dem das vom Laufrad 5 radial abströmende Medium in die axiale Richtung umgelenkt wird, um so über den Rohrschacht 3 nach oben gefördert zu werden.

[0009] Der in der Fig. 2 im Schnitt dargestellte Leitapparat 7 ist mit vier Leitschaufeln 8 ausgestattet, die gleichmäßig über den Umfang des Leitapparates 7 verteilt sind. Zwischen jeweils zwei Leitschaufeln 8 wird ein Leitkanal 9 für das Fördermedium gebildet. Jede der Leitschaufeln 8 besitzt eine stark abgerundete Leitschaufelnase 10. Das Verhältnis des Abrundradius r der Leitschaufelnase 10 zur Breite b des Leitkanals 9 (vgl. Fig. 1) beträgt etwa 0,3. Der im Eintrittsbereich des Leitrades 7 gemessene Anstellwinkel α_S einer Leitschaufel 8 entspricht der Richtung der Tangente 11 an die Bahnkurve 12 eines Fluidteilchens in der Förderflüssigkeit. Die Druckseite 13 einer Leitschaufel 8 ist steiler angestellt als die Saugseite 14, und zwar um ein solches Maß, daß die Leitschaufel 8 stets teillastig angeströmt wird.

[0010] Die vorstehend genannten Merkmale haben die Wirkung, daß in der Förderflüssigkeit enthaltene Beimengungen, auch langfaserige Beimengungen, an den Leitschaufelnasen 10 vorbeigeführt werden, wo sie aufgrund der herrschenden Strömungsverhältnisse keinen Halt für ein etwaiges Anhaften finden. Somit wird das radial aus dem Laufrad 5 abströmende Fördermedium auf kürzestem Wege verstopfungsfrei und verlustarm in die axiale Richtung umgelenkt.

Ansprüche

1. Mit mehreren Leitschaufeln (8) ausgestatteter Leitapparat (7) für Kreiselpumpen, welche mit Beimengungen versetzte Flüssigkeiten zu fördern haben, gekennzeichnet durch die für jede Leitschaufel (8) geltende Kombination folgender Merkmale:

a) die Leitschaufelnase (10) ist stark abgerundet, wobei das Verhältnis des Abrundradius (r) zur Breite (b) der Leitschaufel (8) im Eintrittsbereich des Leitapparates (7) 0,15 bis 0,5 beträgt;

b) der Anstellwinkel (α_S) der Leitschaufel (8) im Eintrittsbereich des Leitapparates (7) entspricht der Richtung der Tangente (11) an die Bahnkurve (12) eines Fluidteilchens in der Förderflüssigkeit;

c) die Druckseite (13) der Leitschaufel (8) ist um ein solches Maß steiler angestellt als die Saugseite (14), daß die Leitschaufel (8) stets teillastig angeströmt wird.

2. Leitapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellwinkel α_S ≦ 20° und der auf der Druckseite der Leitschaufel gemessene Winkel α_D ≧ 50° ist.

3. Leitapparat für eine Tauchmotorpumpe (1) in Rohrschachtausführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (6) einen als Stützkörper ausgebildeten Leitapparat (7) umfaßt, in welchem das radial aus dem Laufrad (5) der Kreiselpumpe (1) abströmende Fördermedium in die axiale Richtung umgelenkt wird.

Zeichnung