Kreiselmaschine. Die Erfindung bezieht sich auf eine Kreiselmaschine, die sich insbesondere für die Speisung von Dampfkesseln und für die Förderung von Luft für Hochöfen eignet.
Bei Kesselspeisepumpen, Hochofenge- bläsen und dergleichen wird mehr und mehr die Bedingung einer sogenannten "stabilen Kennlinie gestellt, das heisst die Förderhöhe soll von Nullförderung beginnend mit zu- iiclimender Fördermenge stetig abfallen. Dieser soll oftmals auch möglichst flach er folgen, derart, dass bei Normalförderung die Förderhöhe nur etwa 10-15,0,0/ kleiner ist als bei Nullförderung.
Bei Erfüllung die ser Bedingungen lässt sich zum Beispiel im praktischen Kesselbetrieb ohne weitere Hilfsmassnahmen, wie zum Beispiel Dreh zahlregulierung, eine derartige Selbstregu lierung der Speisepumpe erzielen, dass bei abnehmendem Kesseldruck, d. h. bei zu nehmendem Dampfverbrauch, die Speisuilg stetig zunimmt, während bei zunehmendem Kesseldruck, das heisst bei abnehmendem Dampfverbrauch, die Förderung stetig zu rückgeht, und zwar schliesslich bis auf Null.
Fig. 1 zeigt in einem Druckvolumen diagramm, in welchem die Drucke als Ordi naten und die Fördermengen als Abszissen aufgetragen sind, beispielsweise die Kenn linie H einer Kesselspeisepumpe mit der dazu gehörenden Wirkungsgradkurve 17. Da bei entspricht Hu dem normalen Betriebs druck, Ha dem Betriebsdruck bei der För dermenge Q - o und Hi: dem kritischen Betriebszustand, wo die Gefahr eines Ein ziehens der Kennlinie H besteht, das heisst wo letztere, falls keine besonderen Vorkeh rungen getroffen werden entsprechend dem gestrichelten Linienzug verlaufen würde.
Um zum Beispiel bei Kreiselpumpen, die für die Speisung von Dampfkesseln be stimmt sind, einen Verlauf der Kennlinie nach dem ausgezogenen Linienzug H, sowie den hierfür in Frage kommenden Bereich einer kleinen spezifischen Schnelläufigkeit zu erreichen, sind bereits verschiedene bau liche Massnahmen vorgeschlagen worden. Solche Massnahmen sind in Fig. 2 beiliegen der Zeichnung dargestellt, welche einen Längsschnitt durch eine zweistufige Krei selpumpe zeigt, die gleichzeitig eine bei spielsweise Ausführungsform des Erfin dungsgegenstandes bildet.
Eine solche bau liche Massnahme besteht darin, dass zwischen dem Laufrad zwei und dem Leitrad 3 der Pumpe ein grosser Zwischenraum 1 vorge sehen wird, 'am die Verluste bei Teillast bezw. Nullförderung möglichst klein zu hal ten.
Eine weitere bekannte Massnahme be steht darin, dass man den Anteil der Förde rung durch Zentrifugalwirkung gegenüber der Drucksteigerung durch Verzögerung in den Laufradkanälen möglichst gross macht, indem man den Austrittsdruchmesser des Laufrades :
gross wählt im Vergleich zu seinem Eintrittsdurehmesser und indem mau durch passende Wahl der Durchflussquer- schnitte des Laufrades die relative Eintritti#- geschwindigkeit im Rade nicht viel grösser werden lässt als die relative Austrittsge schwindigkeit. Dies bedingt aber relativ grosse Laufradurchmesser, und infolgedessen grosse Radreibungsverluste und teurere Ma schinen.
Ferner lässt sich die Stabilität der Kenn linie H noch dadurch erreichen, dass man eine Umströmung des Fördermittels inner halb der Pumpe bezw. der Schaufelkanäle durch geeignete Massnahmen begünstigt, und zwar so, dass .diese Umströmung nur bei Teillast, nicht aber bei Vollast eintritt, da letzteres zu unwirtschaftlich sein würde. Zur Erzielung einer Umströmung bei Teil last kann man zum Beispiel die Laufräder mit kleinen .Schaufelzahlen ausführen, wo bei man jedoch Gefahr läuft, dass. man in den aus Gründen der Betriebssicherheit un zulässigen Kavitationsbereich gerät.
Weiter hin kann man auch die Laufradschaufeln am Radeintritt 7 in der Nähe der Nabe 8 möglichst weit vorziehen, so dass der Ein- trittsdurchmesser für die einzelnen Wasser fäden verschieden ist. Eine derartige Ausbildung des Schaufel eintritts bedingt jedoch, wenn gute Schau felformen erzielt werden sollen, das Vorsehen von doppelgekrümmten Schaufeln. Solche Schaufeln verursachen aber höhere Ein formungskosten und sind schwieriger zu verputzen als einfachgekrümmte, zylindriche Schaufeln, deren Erzeugende parallel zur Radachse verläuft.
Da .die beschriebenen Mittel kostspielig sind und oftmals versagen, bezweckt vorlie gende Erfindung eine weitere konstruktive Massnahme zur Erzielung einer stabilen Kennlinie bei Kreiselmaschinen, die insbe sondere für die .Speisung von Dampfkesseln und Förderung von Luft für Hochöfen be stimmt sind, zu schaffen.
Diese Massnahme besteht gemäss vorliegender Erfindung darin, da.ss die Austrittskante der Laufradschau- feln derart schräg zur Maschinenachse ver läuft, da3 auf der Kranzseite des Laufrades der Schaufeldurchmesser kleiner ist als der Durchmesser auf der Nabenseite. Dem entsprechend verläuft gemäss Fig. 2@ die Aus trittskante 1.2 der Laufschaufeln schräg zur Achse der Pumpe, und zwar so, dass' der Schaufeldurchmesser D,; auf der Kranz seite 9 kleiner ist als der Schaufeldurch messer<B>Du</B> auf der Nabenseite B.
Bei einer solchen Ausbildung des Laufrades entsteht ebenfalls eine erhöhte Umströmungstendenz bei .Teillast, indem der Wasserfaden an der Nabenseite 8 einen grösseren Anteil an Zen trifugalwirkung erhält als der Wasserfaden an der Kranzseite 9.
Während bei Vollast der Strömungszustand normal ist, wirkt sich obige Massnahme bei Teillast und Nullast da hingehend aus, .dass an der Kranzseite 9 Wasser mit Drall zurücli:strömt und seine Energie dem an der Nabe 8 vorwärts strö menden Wasser abgibt und hierdurch eine zusätzliche Druckteigerung hervorruft.
Die Absehrägung 12 lässt sich billig herstellen und sie ist nicht zu verwechseln mit den zur Achse schrägen Austrittskanten von Rädern höherer Schnelläufigkeit, bei denen der Durchmesser der Austrittskante auf der Nabenseite am kleinsten ist und der Durchmesser auf der Kranzseite am grössten.