CS242932B1

CS242932B1 - Circulating pump

Info

Publication number: CS242932B1
Application number: CS841704A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Suba; Jan Vykopal
Original assignee: Zdenek Suba; Jan Vykopal
Priority date: 1984-03-09
Filing date: 1984-03-09
Publication date: 1986-05-15
Also published as: CS170484A1

Abstract

Vynález spadá do oboru odstředivých čerpadel a týká se oběhového čerpadla, zejména pro teplovodní soustavy, tvořené tělesem napojeným na elektromotor, sestávajícím z výtlačné spirály, ve které je umístěno oběžné kolo upevněné na hřídeli elektromotoru a volně otočné pomocné lopatkové kolo zasunuté do záběru s oběžným kolem. Podstatou vynálezu je, že pomocné lopatkové kolo je ve výtlačné spirále tělesa oběhového čerpadla volně otočně uložené a axiálně zajištěné na osazeném konci nejméně jedné vodící tyče, která je posuvně uložena v nejméně jednom otvoru, vytvořeném v osazené boční stěně výtlačné spirály tělesa.The invention falls within the field of centrifugal pumps and relates to a circulation pump, in particular for hot water systems, formed by a body connected to an electric motor, consisting of a discharge spiral, in which an impeller mounted on the shaft of the electric motor is located and a freely rotating auxiliary impeller inserted into engagement with the impeller. The essence of the invention is that the auxiliary impeller is freely rotatably mounted in the discharge spiral of the circulation pump body and axially secured on the mounted end of at least one guide rod, which is slidably mounted in at least one hole formed in the mounted side wall of the discharge spiral of the body.

Description

(54) Oběhové čerpadlo(54) Circulation pump

Vynález spadá do oboru odstředivých čerpadel a týká se oběhového čerpadla, zejména pro teplovodní soustavy, tvořené tělesem napojeným na elektromotor, sestávajícím z výtlačné spirály, ve které je umístěno oběžné kolo upevněné na hřídeli elektromotoru a volně otočné pomocné lopatkové kolo zasunuté do záběru s oběžným kolem. Podstatou vynálezu je, že pomocné lopatkové kolo je ve výtlačné spirále tělesa oběhového čerpadla volně otočně uložené a axiálně zajištěné na osazeném konci nejméně jedné vodící tyče, která je posuvně uložena v nejméně jednom otvoru, vytvořeném v osazené boční stěně výtlačné spirály tělesa.The invention is in the field of centrifugal pumps and relates to a circulation pump, in particular for hot water systems, comprising a body connected to an electric motor, comprising a discharge spiral in which an impeller mounted on the motor shaft and a freely rotatable auxiliary impeller are engaged. . It is an object of the invention that the auxiliary impeller is freely rotatably supported and axially secured at the stepped end of the at least one guide rod, which is displaceably received in the at least one opening formed in the stepped side wall of the body.

Obr.lFig. 1

Vynález se týká oběhového čerpadle, zejména pro teplovodní systémy.The invention relates to a circulation pump, in particular for hot water systems.

//

Výkon oběhových čerpadel zařazených do topných systémů je potřeba regulovat z důvodů úspornějšího provozování celého topného systému. Regulaci výkonu oběhových čerpadel poháněných elektromotorem je možno provádět buč při konstantních otáčkách elektromotoru, nebo přímo změnou počtu otáček elektromotoru.The output of circulators included in heating systems needs to be regulated in order to operate the entire heating system more economically. The output of the circulating pumps driven by the electric motor can be regulated either at a constant speed of the electric motor or directly by changing the number of revolutions of the electric motor.

Nevýhodou regulace změnou počtu otáček elektromotoru je, že tento způsob vyžaduje speciální provedení elektromotoru, u něhož by bylo možno počet otáček plynule regulovat za provozu oběhového čerpadla.A disadvantage of the electric motor speed change regulation is that this method requires a special electric motor design in which the motor speed can be continuously controlled during operation of the circulation pump.

Při pohonu oběhových čerpadel třífázovým elektromotorem v jednootáčkovám provedení se regulace výkonu provádí běžně obtokem, řešeným například pomocí přepouětěcího otvoru ve stěně spirálního tělese, v němž je zabudovat^ uzavírací orgán, ovládaný z vnějěí strany spirálního tělesa oběhového čerpadla, umožňující přepouštět část průtočného množství kapaliny z výtlaku zpět do sání čerpadla, nebo změnou vzdálenosti oběžného kola od sacího víka čerpadla.When circulating pumps are driven by a three-phase electric motor in a single-speed design, the power regulation is normally effected by a bypass, for example by means of a overflow opening in the wall of the spiral body. discharge back into the pump suction, or by changing the distance of the impeller from the pump suction cover.

Výsledkem této regulace je snížená výkonová charakteristika oběhového čerpadla avěak nevýhodou těchto způsobů regulace je, že snížením výkonové křivky oběhového čerpadla zůstává nezměněná křivka příkonu elektromotoru, vlivem čehož je nižil účinnost oběhového čerpadla, což je z hlediska energetického nevýhodné.The result of this control is a reduced performance of the circulator, but the disadvantage of these control methods is that by reducing the performance curve of the circulator, the power consumption curve of the electric motor remains unchanged, which in turn reduces the efficiency of the circulator, which is energy disadvantageous.

Je rovněž známá konstrukce radiálního odstředivého čerpadle, v jehož tělese, napojeném na elektromotor je na hřídeli elektromotoru upevněno hlavní oběžné kolo menšího výkonu a současně s možností axiálního posuvu a volně otočně pomocné oběžné kolo většího výkonu, jehož vstupní průměr odpovídá výstupnímu průměru hlavího oběžného kola, přičemž v klidové poloze se průtočný kanál pomocného oběžného kola nachází mimo průtočný kanál hlavního oběžného kola.It is also known to design a radial centrifugal pump in which a motor-driven main body is mounted on the motor shaft with a lower power impeller and, at the same time, with the possibility of axial displacement and a freely rotating auxiliary impeller of larger power. wherein, in the rest position, the flow channel of the auxiliary impeller is located outside the flow channel of the main impeller.

Při rozběhu čerpadla je v plném záběru pouze hlavní oběžné kolo malého výkonu, takže hnací elektromotor se rozbíhá při sníženém- kroutícím momentu a teprve při určitých výkonových parametrech, vlivem vytvořeného podtlaku mezi zadní stěnou hlavního oběžného kola a zadním diskem pomocného kola, se pomocné kolo přesune do záběru současně s hlavním oběžným kolem tak, že přední stěna zadníh. disku pomocného kole dosedne na zdrsněnou zadní stěnu zadního disku hlavního oběžného kola, takže celý kroutící moment při plném výkonu je přenášen pomocí tření.When starting the pump, only the low-power main impeller is fully engaged, so that the drive motor starts at reduced torque and only at certain power parameters due to the generated vacuum between the main impeller rear wall and the auxiliary rear wheel disc. into engagement with the main impeller so that the front wall rear. The auxiliary wheel disc rests on the roughened rear wall of the main impeller rear disc so that the full torque at full power is transmitted by friction.

Tohoto řešení je možno výhodně využít zvláětě u motorů synchronních, kde při rozběhu je nežádoucí velký kroutící moment, avšak nelze jej využít k plynulé regulaci výkonové křivky oběhového čerpadla za provozu v závislosti na požadovaném provozním režimu.This solution can be advantageously used especially in synchronous motors, where high starting torque is undesirable during start-up, but it cannot be used to continuously regulate the performance curve of the circulator during operation depending on the desired operating mode.

Uvedené nevýhody řeěí v podstatě vynález, kterým je oběhové čerpadlo, zejména pro teplovodní systémy, tvořené tělesem napojeným na elektromotor, sestávajícím z výtlačné spirály, ve které je umístěno oběžné kolo upevněné na hřídeli elektromotoru a volně otočné pomocné lopatkové kolo zasunuté do záběru s oběžným kolem a jeho podstata spočívá v tom, že pomocné lopatková kolo je volně otočně uložené a axiálně zajištěné na osazeném konci nejméně jedné vodicí tyče, která je posuvně uložena v nejméně jednom otvoru, vytvořeném v osazené boční stěně výtlačné spirály tělesa.Essentially, the above-mentioned disadvantages are solved by the invention, which is a circulation pump, in particular for hot-water systems, comprising a body connected to an electric motor, comprising a discharge spiral in which an impeller mounted on the motor shaft and a freely rotatable auxiliary impeller and characterized in that the auxiliary impeller is freely rotatably supported and axially secured at the stepped end of the at least one guide rod, which is slidably received in the at least one opening formed in the stepped side wall of the body discharge spiral.

Vyšší účinek vynálezu oproti doposud užívaným konstrukcím spočívá v jednoduchosti konstrukčního řešení hydraulické části, jehož předností je možnost plynule regulovat výkonovou charakteristiku oběhového čerpadla, to znamená nastavit plynule výkon oběhového čerpadla do kteréhokoliv bodu odporové křivky ňa základě požadovaných podmínek v topném systému bez pomocí otéčkové regulace, to je bez nároků na speciální regulační elektromotory, čímž se ušetří náklady.The higher effect of the invention compared to the previously used constructions is in the simplicity of the hydraulic part design, which has the advantage of being able to continuously regulate the performance of the circulator, i.e. to adjust the circulator performance continuously to any point of the curve. This means that there is no need for special control motors, which saves costs.

Značným přínosem tohoto způsobu regulace je, že současně se změnou parametrů oběhového čerpadla klesá 1 příkon elektromotoru, čímž se celý provoz stává ekonomičtějším, s lepší účinností.A considerable benefit of this method of control is that, simultaneously with the change of the parameters of the circulation pump, 1 power input of the electric motor decreases, making the whole operation more economical, with better efficiency.

Příklad provedení podle vynálezu je schematicky znázorněn ns připojeném výkrese, kde na obr. 1 je podélný řez oběhovým čerpadlem a na obr. 2 je patrná změna pracovního bodu charakteristiky po odporové křivce při regulaci oběhového čerpadla podle vynálezu.An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the accompanying drawing, in which Fig. 1 is a longitudinal section of the circulator and Fig. 2 shows a change in the operating point of the characteristic along the resistance curve in the regulation of the circulator according to the invention.

Oběhové čerpadlo dle obr. 1 je tvořeno tělesem χ napojeným na neznézorněný elektromotor, sestávajícím z výtlačné spirály 1 i a nátokového tělesa X£. Na hřídeli £ neznézorněného elektromotoru je uvnitř výtlačné spirály 11 tělesa X upevněno oběžné kolo £.The circulation pump according to FIG. An impeller 6 is mounted on the shaft 6 of an electric motor (not shown) within the discharge spiral 11 of the housing X.

V čelní ploše 21 hřídele £ je zhotoveno vybrání 2£. Výtlačné spirála XX tělesa X je opatřena ze zadní strany oběžného kola £ osazenou boční stěnou ££, čímž je ve výtlačné spirále XX tělesa X vytvořen boční volný prostor 14 kruhového tvaru.A recess 26 is formed in the end face 21 of the shaft 6. The discharge spiral XX of the housing X is provided with a lateral wall 60 from the back side of the impeller 6, whereby a circular clearance free space 14 is formed in the discharge spiral XX of the housing X.

V podélné ose 4 oběhového čerpadla naproti čelní ploSe 21 hřídele £ je v osazené boční sténě X£ vytvořen otvor ve kterém je posuvná uložena vodící tyč £ neznázorněného ovládacího zařízení.In the longitudinal axis 4 of the circulation pump opposite the end face 21 of the shaft 6, an aperture is formed in the shoulder side wall 16 in which the guide rod 6 of the control device (not shown) is slidably mounted.

Na osazeném konal 51 vodící tyče £ , zasunutém do výtlačné spirály XX tělesa X,je volně otočně uložené pomocné lopatkové kolo £, zajištěné na osazeném konci £X vodící tyče £ proti axiálnímu posuvu, například neznázorněným pojistným kroužkem, přičemž vstupní průměr pomocného lopatkového kola £ je roven výstupnímu průměru oběžného kola £ a profil lopatek 61 pomocného lopatkového kola £ plynule navazuje na základní profil lopatek ££ oběžného kola £.On the shoulder 51 of the guide rod 4 inserted into the discharge spiral XX of the body X, there is a freely rotatable auxiliary impeller 6 secured at the shoulder end 8 of the guide rod 6 against axial displacement, for example by a retaining ring (not shown). is equal to the outlet diameter of the impeller profil and the blade profile 61 of the auxiliary impeller plynu smoothly follows the basic profile of the impeller £ blade £.

U alternativního provedení je boční prostor 14 vytvořen osazenou boční stěnou ££ výtlačné spirály 11 tělesa X, zhotovenou z přední strany oběžného kola £, ve které jsou pak zhotoveny minimálně dva otvory 15 symetricky vůči podélné ose 4 oběhového čerpadla, ve kterých jsou posuvně úložny vodící tyče £ pro posuv pomocného lopatkového kola £.In an alternative embodiment, the side space 14 is formed by a stepped side wall 46 of the discharge spiral 11 of the body X formed from the front side of the impeller 6, in which at least two holes 15 are made symmetrically relative to the longitudinal axis 4 of the circulation pump. the rods 8 for moving the auxiliary impeller 6.

Základní hydraulické provedeni oběhového čerpadla, zajištujícího plný výkon topného systému, jehož charakteristika s pracovním bodem i je znázorněna na obr. 2, je dáno uspořádáním, kdy pomocné lopatkové kolo £ je v plném záběru s oběžným kolem £, kdy náboj 62 pomocného lopatkového kola £ je prostřednictvím vodící tyče £ zasunut do vybrání ££ v čelní ploše 21 hřídele £ - poloha £ °br. 1 ⁸ kdy průtočné kanály oběžného kola £ plynule pokračují v průtočných kanálech vytvořených v pomocném lopatkovém kole £, které je proudem vytékající kapaliny z oběžného kola £ roztočeno a unášeno stejnými otáčkami jako jsou otáčky oběžného kola £.The basic hydraulic design of the circulating pump providing the full performance of the heating system, the characteristic of which is shown in FIG. 2 with the operating point i, is given by the arrangement where the auxiliary impeller 6 is fully engaged with the impeller 6, is inserted by means of a guide rod 6 into the recesses 34 in the end face 21 of the shaft 6 - position 60 ° br. ^18, wherein the impeller flow channels 8 continuously continue to flow channels formed in the auxiliary impeller 6, which is rotated and carried at the same speed as the impeller speed by the flow of effluent from the impeller.

V případě potřeby snížit parametry oběhového čerpadla se prostřednictvím vodící tyče £,vysune pomocné lopatkové kolo £ ze záběru s oběžným kolem £ - poloha £ vyznačená ve spodní části obr. 1 do volného prostoru £4, vytvořeného osazenou boční stěnou ££ výtlačné spirály XX tělesa X buá ze zadní strany oběžného kola £ a/nebo z přední strany oběžného kola £ a výkon čerpadla se přesune do druhého bodu II pracovní charakteristiky obr. 2, jako kdyby bylo oběžné kolo £ stočené.If necessary, to reduce the parameters of the circulation pump, by means of a guide rod 5, the auxiliary impeller 5 is disengaged from the impeller 5 - position 4 indicated in the lower part of FIG. 1 into a free space 4 formed by the stepped side wall. X is either from the rear side of the impeller a and / or from the front side of the impeller a and the pump power is shifted to the second point II of the operating characteristic of Fig. 2 as if the impeller st is curled.

Prostřednictvím posuvu pomocného lopatkového kola £ je možno docílit změny pracovního bodu i charakteristiky po odporové křivce £ až do druhého bodu II dle potřeb topného systému.By shifting the auxiliary impeller 6, it is possible to achieve a change in the operating point and characteristics along the resistance curve 6 up to the second point II according to the needs of the heating system.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A circulating pump, in particular for hot water systems, comprising a body connected to an electric motor, comprising a discharge spiral in which an impeller mounted on an electric motor shaft and a freely rotatable auxiliary impeller engaged with the impeller are located, characterized in that the auxiliary impeller (c) is freely rotatably supported and axially secured at the stepped end (51) of the at least one guide rod (5), which is slidably mounted in the at least one opening (15) formed in the stepped side wall (13) of the discharge coil (11) (1).