Mehrstufige Zentrifugalpumpe Die vorliegende Erfindung betrifft eine mehrstufige Zentrifugalpumpe.
Bisher wurden mehrstufige Zentrifugalpumpen zur Förderung von Flüssigkeiten, bei denen sich der stati sche Druck an der Saugseite dem Druck des gesättigten Dampfes nähert, 'so konstruiert, dass jede Hohlraum bildung vermieden wird. Das wird vor allem dadurch erreicht, dass das Laufrad der ersten Stufe eine ver- grösserte Einlassöffnung aufweist, oder dass in die Saug öffnung kältere Flüssigkeit eingespritzt wird.
In anderen Fällen wird der Kondensatpumpe eine zweite Saugpumpe mit niedrigerer Drehzahl vorgeschal tet. Dies sst insofern ungünstig, als die Baudimensionen des Aggregates vergrössert werden und sich die Anwen dung meistenteils auf eine niedrige Leistung beschränkt.
Ausser den genannten Lösungen ist auch eine solche Konstruktion bekannt, bei der das erste Laufrad auf der Welle freilaufend gelagert ist und über eine hohle, auf der Hauptwelle mittels eines ausserhalb des hydrauli schen Raumes befindlichen Schaltgetriebes, das bei spielsweise mit Zahnrädern versehen ist, gelagerte Welle angetrieben wird. Diese Anordnung ist bezüglich Kon struktion verhältnismässig kompliziert, setzt die Her stellung präziser Zahnräder voraus und ermöglicht kei nerlei Regulierung der Saugfähigkeit und Leistung der Pumpe.
So entstand das Problem, eine mehrstufige Zentri- fugalpumpe mit einer hohen Saugfähigkeit und der Mög lichkeit einer Regulierung der Saugfähigkeit zu konstru ieren, welche auch für hohe Leistungsparameter einge setzt werden kann, wobei auf die komplizierte und an spruchsvolle, die Dimensionen der Pumpe und deren Herstellungskosten vergrössernde zusätzliche Einrich tung verzichtet werden sollte.
Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem der art, dass das Laufrad der ersten Stufe mit dem An triebsturbinenrad verbunden ist, wobei deren Saugkam mern durch mindestens einen Kanal miteinander in Ver bindung stehen.
Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungs- gegenstandes sollen anhand der Zeichnung nachfolgend näher erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 eine Zentrifugalpumpe, in schematischer Dar stellung, teilweise im Schnitt und Fig.2 eine Ausführungsvariante der Zentrifugal pumpe.
Die mehrstufige Zentrifugalpumpe gemäss Fig.1 umfasst Laufräder 11, einen Austrittskörper 13, sowie Zwischenwände 12 der Druckstufen. Auf der in diesem Teil verlaufenden und von der Seite des Austrittskör pers 13 angetriebenen Welle 14 sind die erwähnten Laufräder 11 der Druckstufen aufgekeilt. Davor ist auf der Welle 14 ein Saugrad 15 einer ersten Stufe freilau fend gelagert und mit einem Antriebsturbinenrad 16 ver bunden. Die Verbindung des Saugrades 15 mit dem An triebsturbinenrad 16 kann mittels Schrauben oder durch Aufsetzen auf dessen Nabe erfolgen, eventuell können beide Räder 15 und 16 als ein Ganzes hergestellt wer den.
Auf der Welle 14 ist weiterhin ein dem erwähnten Antriebsturbinenrad 16 vorgeschaltetes Pumpenrad 17 aufgekeilt. Die Welle 14 ist auf bekannte Weise in La gern 18 und 19 gelagert und der hydraulische Raum durch Stopfbuchsen 20 und 21 abgedichtet. Oberhalb des Pumpenrades 17 befindet sich eine den Austritt des Pumpenrades 17 mit dem Einlass des Antriebsturbinen- rades 16 verbindende Umführung 22. Es hat sich als vorteilhaft gezeigt, diese Umführung 22 mit einer Regel vorrichtung 23 zur Sicherung der Richtungs-, Druck- und Mengenänderung der Antriebsflüssigkeit zu ver sehen.
Die Umführung 22 ist über den Saugkörper mit den übrigen Teilen der Pumpe kommuniziert und bildet mit ihnen eine Einheit.
Vor der Inbetriebnahme der Pumpe wird diese mit der geschöpften Flüssigkeit angefüllt. Die Flüssigkeit füllt ausser den Hohlräumen der eigentlichen Pumpe auch die Hohlräume des Antriebsturbinenrades 16, des Pumpenrades 17 und der Umführung 22 an. In diese Räume gelangt die Flüssigkeit über den Kanal, bzw. Kanäle 25, die den Hohlraum des Saugkörpers 24, bzw. den des Saugrades 15 der ersten Stufe mit dem Saug- raum des Antriebsturbinenrades 16 kommunizieren.
Nach dem Ingangsetzen der Pumpe läuft auch das die Druckflüssigkeit über die Umführung 22 an das An triebsturbinenrad 16 lieferrxie Pumpenrad 17 mit glei cher Drehzahl an und dreht dieses mit einer geringeren Drehzahl an. Gleichzeitig mit dem Antriebsturbinenrad 16 dreht sich mit der gleichen Geschwindigkeit auch das daran angeschlossene Laufrad 15 der ersten Stufe, saugt die Flüssigkeit an und befördert sie zu den weiteren Stufen. Die geringere Drehzahl des Saugrades 15 der ersten Stufe bewirkt eine hohe Saugfähigkeit und ver hindert die Bildung von Hohlräumen.
Wird die vorbeschriebene Pumpe als Kondensat pumpe verwendet, so erfordert der veränderliche Flüs sigkeitsspiegel in dem Kondensator eine Änderung der Saugfähigkeit der Pumpe. Dies wird durchÄnderung der Drehzahl des Saugrades 15 der ersten Stufe erreicht. Diesem Zwecke dient die in der Umführung 22 vor dem Einlass des Antriebsturbinenrades 16 eingebaute Re gelvorrichtung 23 zur Richtungs-, Druck- und Mengen änderung der Antriebsflüssigkeit.
Es hat sich als vor teilhaft ergeben, die Regelvorrichtung 23 in Form von regulierbaren Schaufeln auszuführen, die sich unter dem Einfluss der Spiegeländerung im Kondensator entspre chend verstellen und die günstigste Geschwindigkeit, Richtung, Druck und Menge der durchfliessenden Flüs sigkeit sichern. Somit kommt es zur Drehzahländerung des Antriebsturbinenrades 16 und gleichzeitig der des Saugrades 15 der ersten Stufe und zur Beeinflussung der Pumpensaugfähigkeit und deren Gesamtleistung. Im Falle einer anderen Anordnung der Regelvorrichtung ist es erforderlich, gleichzeitig auch deren Betätigung ent sprechend der Flüssigkeitsspiegeländerung im Konden sator herzurichten.
In dem Bereich des Pumpenrades 17, der Umfüh rung 22 und des Antriebsturbinenrades 16 kann ein be stimmter Temperaturanstieg der Flüssigkeit infolge Rei bung auftreten. Es wäre deshalb angebracht, den Um lauf, bzw. die Kühlung der Zirkulationsflüssigkeit so zu gestalten, dass sie aus dem Raum der weiteren Pumpen stufen über eine Leitung 26 geleitet wird. Über diese Zirkulationsleitung 26 wird die geschöpfte Flüssigkeit in die Saugkammer des Pumpenrades 17 zugeleitet und über den Kanal, bzw. Kanäle 25 aus der Saugkammer des Antriebsturbinenrades 16 in den Raum des Saug körpers 24 abgeführt.
Die Einrichtung kann, wie Fig. 2 zeigt, auch so aus geführt sein, dass sich das Antriebsturbinenrad 16 mittels einer Druckflüssigkeit aus einer fremden Quelle, gegebenenfalls aus dem Austritt einer der übrigen Stu fen der Pumpe andreht, so dass das Pumpenrad 17 weg fällt und statt der Umführung 22 ein Verteiler 27 ange ordnet wird. In einigen Fällen kann bei dieser Anord nung Druckwasser anstatt aus einer fremden Quelle di rekt aus der Austrittsrohrleitung oder aus einer anderen Stufe der eigenen Pumpe entnommen werden. Handelt es sich in beiden Fällen um einen geschlossenen Kreis lauf, muss die Druckflüssigkeit über einen geeigneten Kühler geleitet werden.
Die vorbeschriebene Pumpe bedeutet einen Fort schritt gegenüber den bekannten Pumpen, denn sie er möglicht die Konstruktion von Kondensatpumpen für höhere Leistungsparameter als bisher. Ein weiterer Vor teil besteht darin, dass die Pumpe mit einfachem Pum pengehäuse von verhältnismässig geringem Gewicht und Dimension konstruiert werden kann, denn bereits die Konstruktion kann mit einer hohen Drehzahl der Aus trittsstufen und der einstellbaren niedrigen Drehzahl der Saugstufe rechnen. Damit ist zugleich eine hohe An saugfähigkeit, eine Regulierungsmöglichkeit und eine ge eignete Anpassung der Leistung der Pumpe an die Be triebsparameter gesichert.
Die vorbeschriebene Anord nung ist darüberhinaus verhältnismässig einfach und leicht herstellbar.