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Mehrstufige Kreiselpumpe, insbesondere Kondensatpumpe Bei mehrstufigen
Kreiselpumpen, insbesondere Kondensatpumpen mit in der Längsmitte liegender, doppelseitig
beaufschlagter erster Stufe und zu beiden Seiten dieser Stufe gegenläufig zueinander
angeordneten folgenden Stufen müßte bei ungerader Stufenzahl, d. h. wenn links und
rechts vom Laufrad der ersten Stufe die gleiche Anzahl von Laufrädern vorhanden
ist, eigentlich elin völliger Druckausgleich vorhanden sein, da rechnerisch bei
gleicher Abmessung der Laufräder jeder Axialschub ausgeglichen ist.
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Trotzdem ist es notwendig, bei derartigen Pumpen einen Druckausgleich
einzubauen, da trotz sorgfältigster Herstellung, z. B. infolge Verschiedenheit im
Guß, in der Höhe der Belastung u. dgl., ein die Drucklager gefährdender Axialschub
entstehen kann. Handelt es sich dagegen um eine Pumpe mit gerader Stufenzahl, also
bei der links von der in der Mitte liegenden ersten Doppelstufe z. B. drei und rechts
:davon z. B. vier Laufräder, also im ganzen acht Laufräder oder Stufen vorhanden
sind, so tritt in diesem Fall ein Axialschub von rechts nach links auf, der auf
jeden Fall ausgeglichen werden muB.
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Zum Ausgleich des Axialschubes werden bekanntlich Ausgleichskammern
verwendet, die auf der Rückseite des Laufrades der Endstufe durch Drosselstellen
gebildet werden. Diese Drosselstellen besitzen entweder einen unverän!derl;ichen
oder einen veränderlichen Querschnitt. Der veränderliche Querschnitt entsteht durch
einen am Pumpengehäuse sitzenden festen Dichtungsring, der sich gegen eine an der
Rückseite des Laufrades in der Nähe der Nabe liegende Dichtungsleiste anlegt.
Zur.
Bildung von Drosselstellen unveränderlichen Querschnittes befinden sich an dem festen
Dichtungsring des Pumpengehäuses in der Nähe des Außendurchmessers des Laufrades
und in der Nähe der Nabe eine oder mehrere - Nuten, in die an der Rückseite des
Laufrades sitzende Kämme hineinragen, so daß Labyrinth-dichtungen entstehen. Wenn
diese Dichtungen in der Nabengegend und am Außendurchmesser ,des Laufrades vorhanden
sind, so umgrenzen sie einen Ausgleichraum, in dem durch eine an eine Druckstufe
der Pumpe angeschlossene Ausgleichleitung ein gewisser Druck aufrechterhalten werden
kann. Ist dagegen in der Nabengegend eine Drosselstellung veränderlichen Querschnittes
vorhanden, die zusammen mit der Labvrinthdrosselstelle in der Nähe des Außendurchmessers
die Ausgleichkammer abgrenzt, so wird sich der Druck hinter dem Laufrade je nach
dem eintretenden Axialschub ändern. Aber selbst durch Verbindung des Ausgleichraumes
mit einer Druckstufe läßt sich nicht verhindern, daß der Axialschub zu groß wird
und dadurch ein Heißlaufen des Drucklagers eintritt, da die Drücke in den Ausgleichräumen
sich je nach der Belastung der Pumpe ändern. Der bei Vorhandensein einer Drosselstelle
veränderlichen Querschnittes in der Ausgleichkammer sich jeweilig einstellende Druck
ist abhängig von der Spaltweite und erreicht sein Maximum, wenn die Spaltweite annähernd
Null ist. Ein größerer Druck als der Enddruck kann sich nicht einstellen.
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Um nun für derartige Kreiselpumpen einen für alle Fälle wirksamen
Druckausgleich zu schaffen, werden gemäß der Erfindung auf beiden Seiten der Pumpe
hinter .den Laufrädern der Endstufen durch Drosselstellen veränderlichen und unveränderlichen
Querschnittes umgrenzte Ausgleichkammern an sich bekannter Art geschaffen, die unter
Zwischenschaltung von Regelventilen mit einem Raum niederen Druckes, z. B. dem Saugstutzen
der Pumpe, verbunden sind.
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Hierdurch läßt sich ein wirksamer, allen Betriebsverhältnissen sich
anpassender Druckausgleich erzielen, @da. beide Ausgleichkammern z. B. an die Saugleitung
angeschlossen sind, in der währenddes Betriebes bei allen Belastungen der Turbine
der Druck sich nicht nennenswert ändert.- Das Spaltwasser wird dabei aus den beiden
Druckausgleichräumen über je ein. Regelventil in. den Saugstutzen der Pumpe geleitet,
so daß bei Verschleiß derDrosselstellen durch Einstellung des Regelventils der vermehrten
Spaltwassermenge Rechnung getragen werden kann. In Verbindung mit den beiden Ausgleichkämmern
läßt sich durch entsprechende Einstellung der beiden Regelventile etwa auftretender
Axialschub nach beiden Richtungen hin ausgleichen. Die Drosselstellen können den
vorhandenen Verhältnissen angepaßt werden, indem z. B. auf der rechten. Seite, der
Enddruckseite, außen ein konstanter, innen, an der Nabe, ein veränderlicher Drosselquerschnitt,
auf der linken Seite der Pumpe dagegen außen und innen konstante Drosselquerschnitte
geschaffen werden. Es können auch auf beiden Seiten außen kon§tante, innen veränderliche
Drosselquerschnitte vorhanden sein.
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Die beschriebene Anordnung besitzt noch den Vorteil, daß die Stopfbüchsen,
die Sperrwasser aus einer Druckstufe erhalten, nicht gegen Vakuum abzudichten brauchen.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem senkrechten Längsschnitt
beispielsweise näher verdeutlicht.
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Die Pumpe besitzt den in der Mitte liegenden Saugstutzen a, an den
sich .die ebenfalls in der Mitte liegende erste Stufe mit doppeltem Laufrad anschließt.
Darauf folgen drei Stufen auf der linken und drei Stufen auf der rechten Seite,
so daß die Pumpe insgesamt sieben Stufen besitzt.
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Das Kondensat gelangt von .dem Saugstutzen a über das doppelte Laufrad
der ersten Stufe auf der linken Seite in die zweite, dritte und vierte Stufe, also
der linken Endstufe b. Von dieser Stufe b wird das Kondensat .durch eine Verbindungsleitung
k in die auf der rechten Seite der Pumpe befindliche fünfte, sechste und siebente
oder rechte Endstufe o in den Druckstutzen l gedrückt.
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Hinter dem Laufrad der Endstufe o befindet sich die Ausgleichkammer
z, die am äußeren Durchmesser durch eine unveränderliche Drosselstelle d, an der
Nabe durch die veränderliche Drosselstelle e umgrenzt wird. Hinter dem Laufrad der
Endstufe b auf der linken Seite, die der eigentlichen Enidstufe o gegenüberliegt,
befindet sich-dieAusgleichkammerx, die außen ebenfalls von einer unveränderlichen
Drosselstelle f, an der Nabe von einer veränderlichen Drosselstelle g umgrenzt wird.
Der gesamte rotierende Teil der Pumpe erhält eine axiale Bewegungsfreiheit von etwa
i bis 1,5 mm.
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Die Ausgleichkammer x auf der linken Seite ist durch eine Leitung
m, die rechte Ausgleich'kammer z
durch eine Leitung n bei i an den
Saugstutzen a der Pumpe angeschlossen. Der Druck in der Ausgleichkammer
x wird durch das in die Leitung m eingebaute Regelventil c, der Druck
in der Ausgleichkammer z durch das in die Leitung 7a eingebaute Regelventil
la genau eingestellt. Das Spaltwasser gelangt also aus den Druckausgleichkammern
über einstellbare Ventile in den Saugstutzen, in dem der Druck bei allen Belastungen
der Turbine nahezu konstant ist.
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Diese Ausbildung der Ausgleichkammern ermöglicht eine genaue Ausgleichung
des etwa auftretenden Axialschubes nach beiden Richtungen auch unter versehtiedenen
Belastungen. Unter Umständen erscheint es zweckmäßig, auf einer Seite der Pumpe,
z. B. der linken, nurDrosselspaltenunveränderlichen Querschnittes zu verwenden,
auf der rechten Seite dagegen die üblichen Drosselspalten beizubehalten, wenn z.
B. bei ungleicher Anzahl der Stufen von Anfang an mit einem Axialschub zu rechnen
ist.