DE3147513C3

DE3147513C3 -

Info

Publication number: DE3147513C3
Application number: DE3147513A
Authority: DE
Inventors: Peter 6700 Ludwigshafen Hergt; Alexander 6711 Dirmstein Nicklas
Original assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Current assignee: KSB SE and Co KGaA
Priority date: 1981-12-01
Filing date: 1981-12-01
Publication date: 1992-01-30
Also published as: FR2517381B1; IT1156350B; IT8224489A0; US4752187A; DE3147513A1; FR2517381A1

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine radiales Laufrad für Kreiselpumpen gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspraches.

Aus der AT-PS1 22 689 ist es bekannt, zur Anpassung von Kreiselpumpen an vorhandene Betriebsbedingungen die Schaufeln des Laufrades auszudrehen bzw. das gesamte Laufrad abzudrehen. Der Nachteil bei dieser Vorgehensweise besieht darin, daß sich bei jedem Abdrehen sowohl die Förderhöhe als auch die Fördermenge verändert.

Die GB-PS 5 37 727 und 8 13 133 zeigen die Herstellung von Kreiselpumpen-Laufrädern, wobei die Schaufein fester Bestandteil der hinteren oder vorderen Laufraddeckscheibe sind. Die verbleibende Dackscheibe wird dann damit verbunden, wodurch ein geschlossenes Laufrad mit einer kleinen spezifischen Drehzahl entsteht

Die DE-PS 5 09 458 und deren Parallelschutzrecht GB-PS 3 35 505 zeigen ein radiales Laufrad, dessen vordere Laufraddeckscheibe abnehmbar gestaltet ist. Im Anfangsbereich des Laufkanales ist ein schmaler Spalt zwischen der Laufraddeckscheibe und den Schaufeln ausgebildet, welcher einen Druckausgleich zwischen den Schaufelkanälen ermöglicht. Die Schlitze dienen der Verhinderung einer Schaumbildung und die abnehmbare Deckscheibe erleichtert deren Reinigung.

Aus der CH-PS 31 231 ist ein zweiflutiges Laufrad kleiner spezifischer Drehzahl bekannt, welches aus zwei ähnlichen Laufraddeckscheiben besteht. Den Zusammenhalt bewirkt eine im Nabenbereich angeordnete Büchse, auf deren Außenseite angebrachte Rippen wie ein Gewinde in die Säugöffnungen der Deckscheiben eingreifen und diese gegeneinander verspannen.

Die DE-PS 169 431 zeigt Laufräder, deren Deckscheiben geneigt verlaufen und am Laufradaustritt eine Dichtungsfläche aufweisen. Diese wirkt mit einer entsprechenden Dichtungsfläche des stillstehenden Leitrades zusammen. Eine ähnliche Dichtung ist im Bereich des radial erfolgenden Laufradeintritts angebracht. "Damit soll ein Axialschub innerhalb der Pumpe vermie- - den werden.

Die US-PS 36 63 117 hat ein nur in der ersten Hälfte der Schaufel kanal e geschlossenes Laufrad zum Gegenstand. Im Bereich des Laufradaustritts weist die dem offenen Laufradteil gegenüberliegende Gehäusewand eine Öffnung auf, durch welche Luft in den offenen Laufradteil eingesprüht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu entwickeln, bei der unter Beibehaltung einer konstanten Fördermenge die Förderhöhe des Laufrades veränderbar ist. Die Lösung dieser Aufgabe sieht vor, daß eine oder beide Deckscheiben des Laufrades oder die mit einem offenen Laufrad zusammenwirkende Gehäusewand gegenüber einer auf der Pumpenwelle stehenden Senkrechten geneigt verlaufen und beim Abdrehen des LaufradauGsndurchmessers die kleine spezifische Drehzahl bis nq « 35 ansteigt und in diesem Abdrehbereich der Schaufelaustrittswinkel konstant bleibt und daß mit ansteigender spezifischer Drehzahl die Summe der Laufraddeckscheiben-Neigungswinkel &agr; oder der Gehäusewand-Neigungswinkel &agr; derart größer wird, daß die Fördermenge konstant bleibt.

Mittels dieser Lösung ist es erstmals möglich, eine Förderhöhenänderung zu erreichen, ohne daß dabei die Fördermenge und der Wirkungsgrad geringer wird.

Diese Maßnahme, ein Laufrad mit einem geringen nq mit geneigt verlaufenden Deckscheiben zu versehen, steht im Widerspruch zu den gängigen Auslegeregeln. Die Neigung derDeckscheibe in Verbindung mit einem über den Abdrehbereich unveränderlichen Schaufelaustrittswinkel bewirkt, daß bei einem kleineren Außendurchmesser die Breite des Schaufelkanals größer wird. Dadurch kann die Fördermenge konstant gehalten und der Wirkungsgrad über die nq-Vergrößerung verbessert werden. Aufgrund der in Form einer Kurve verlaufenden Laufraddeckscheibe bzw. Laufraddeckscheiben oder Gehäusewand wird die Förderhöhenreduzierung bei konstanter Fördermenge bis zu einem nq von etwa 35 sichergestellt.

In einer gemäß dem Anspruch 2 erfolgenden Ausgestaltung der Erfindung sind die vorzugsweise zu verwendenden Winkel und spezifischen Drehzahlbereiche angegeben. Mittels der Erfindung ist es nunmehr möglich, ein einheitliches und einfaches Auslegungskonzept für radiale Kreiselpumpenlaufräder zu erlangen. Desweiteren kann hierbei ein Einheitsschaufelplan Anwendung finden, welcher den Bereich von nq« 11 bis nq « 35 abdeckt Weiterhin ist es möglich, aufgrund des beim Abdrehen breiter werdenden Laufradaustrittes ebenfalls breitere Leiträder bzw. Spiralen zu- bzw. nachzuordnen, wodurch eine zusätzliche Verbesserung des Wirkungsgrades erreicht werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt die

Fig. 1 ein normales Radialrad mit nq«= 11, die Fig. 2 das zugehörige QH-Diagramm, die

Fig. 3 ein erfindungsgemäß gestaltetes Laufrad und die

Fig. 4 das zugehörige QH-Diagramm.

Die Fig. 1 zeigt ein übliches Radialrad im Merdianschnitt, dessen vordere Deckscheibe geringfügig geneigt verläuft und welches aufgrund seiner Leistungsdaten ein nq ■= 11 aufweist. Dieses ist weiterhin mit den bei Laufrädern dieser Art im Bereich aes Außendurchmessers 1 üblichen, nahezu parallel verlaufenden Deckscheiben 2, 3 ausgerüstet. Beim Abdrehen eines derartigen Laufrades &ngr;rgrößert sich nq nur wenig.

Die Fig. 2 zeigt das zugehörige QH-Diagramm. Die durchgezogene Kennlinie entspricht dem Ursprungslaufrad mit dem Außendurchmesser Dx. Die strichpunktierte Kennlinie entspricht einem verringerten Außendurchmesser Dy. Es ändern sich hierbei sowohl Förderhöhe als auch Fördermenge.

Die Fig. 3 zeigt ein erfindungsgemäß gestaltetes Laufrad, bei dem die hintere Deckscheibe 4 senkrecht auf der Pumpenwelle steht und die vordere Deckscheibe 5 gegenüber einer Senkrechten geneigt verläuft. Der Neigungswinkel &agr; ist im Bereich des Außendurchmessers gering und wird in Richtung Laufradeintritt größer. Durch die Verwendung einer Schaufelform, deren Austrittswinkel im eingezeichneten nq-Bereich von etwa 11 bis 35 konstant bleibt, wird in Verbindung mit der geneigt verlaufenden Laufraddeckscheibe 5 mit zunehmendem Abdrehen ein größer werdendes nq erlangt.

Claims

Patentansprüche

1. Radiales Laufrad für Kreiselpumpen mit einer kleinen spezifischen Drehzahl nq, dessen Leistungsdaten durch das Abdrehen des Außendurchmessers veränderbar sind und eine oder beide

3

Deckscheiben des Laufrades oder die mit einem offenen Laufrad zusammenwirkende Gehäusewand gegenüber einer auf der Pumpenwelle stehenden Senkrechten geneigt verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß beim Abdrehen des Laufradaußendurchmessers die kleine spezifische Drehzahl bis nq » 35 ansteigt und in diesem Abdrehbereich der Schaufelaustrittswinkel konstant bleibt und daß mit ansteigender spezifischer Drehzahl nq die Summe der Laufraddeckscheiben-Neigungswinkd &agr; oder der Gehäusewand-Neigungswinkel &agr; derart größer wird, daß die Fördermenge konstant bleibt

2. Radiales Laufrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Laufraddeckscheiben- oder Gehäusewand-Neigungswinkel &agr; = 3° bis 5° im Bereich von nq «11 bis 15 min"¹ beträgt,

&agr; = 4° bis 7° im Bereich von nq » 15 bis 22 min"¹ beträgt und

&agr;ⁱ⁼ 5° bis 8° im Bereich von nq«22 bis35 min"¹ . %

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Hierzu 1 Seite(n) Zeichnungen ^2S

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