DK149173B - Flertrinscentrifugalpumpe - Google Patents

Description

149173

Ved højtrykspumpning af væsker indenfor levnedsmiddelindustrien og den pharmaceutiske industri er man ofte bundet til anvendelse af positiv-pumper, såsom stempelpumper, monopumper, "Kobe"-pum-per o.s.v,.

5 Specielt til anvendelse som fødepumper for anlæg til hyper- filtrering eller omvendt osmose har positivpumper den alvorlige ulempe, at væskestrømmens afgangstryk er pulserende som funktion af antal stempler m.v.. Hertil kommer, at en fejlagtig ventilbetjening i et sådant anlæg for positivpumper vil medføre en betydelig trykstigning 10 med ødelæggelse af membraner og moduler til følge.

Det er derfor ønskeligt indenfor de nævnte og beslægtede områder at kunne anvende centrifugalpumper, fordi disse har en sådan karakteristik, at de nævnte problemer ikke vil forekomme. På grund af de krævede tryk, der typisk kan være af størrelsesordenen 15 20-60 bar, må en sådan pumpe være udformet som en flertrinscentrifugalpumpe.

Fra dansk patentbeskrivelse nr. 73.659 og norsk patentbeskrivelse nr. 107.071 kendes flertrinscentrifugalpumper med et antal på en fælles aksel siddende og i aksial retning mod hinanden sammen-20 spændte løbehjul, der løber i hver sin pumpehussektion dannet mellem pumpehuselementer, der ligeledes er sammenspændt mod hinanden i aksial retning. Virkemåden af sådanne pumper er, at skovle på den ene side af hvert løbehjul slynger væsken ud mod den pågældende pumpehussektions periferi, hvor den passerer omkring løbehjulets 25 omkreds og derefter på den anden, glatte side af løbehjulet ledes indad ved hjælp af faststående skovle på det pumpehuselement, der danner den modstående endevæg i pumpehussektionen, og derfra gennem en central åbning i denne væg videre til næste pumpehussektion. Ved at udføre pumpehuselementerne og navdele på løbehjulene 30 med bløde afrundinger i sammenspændingsområderne kan man opnå, at der i den samlede strømningsvej gennem pumpen ikke forekommer døde områder, som kunne give anledning til dannelse af ansamlinger åf produkt og/eller urenheder med deraf følgende muligheder for bakterievækst.

35 Der er imidlertid ved de kendte pumper en fare for, at væ ske kan trænge ind mellem sammenspændingsfladerne på henholdsvis skovlhjul og pumpehuselementer, og den således udsivende stillestående væske kan selv ved godt forarbejdede pasflader være tilstrækkelig 149173 2 til dannelse af bakteriereder. De kendte pumper vil derfor indenfor de indledningsvis nævnte og beslægtede anvendelsesområder ikke opfylde de sanitære krav, som stilles i dag, og vil således ikke kunne godkendes efter den internationalt anerkendte amerikanske 3A standard 5 for sanitære pumper til mælk og mælkeprodukter.

Opfindelsen går ud på at tilvejebringe en flertrinscentrifu-galpumpe af den angivne art, der i højere grad tilgodeser de krav, der stilles til sanitære pumper.

Det for opfindelsen ejendommelige består i, at sammenspæn-10 dingsfladerne på både løbehjulene og pumpehuselementerne er således udformet, at der på sammenspændingsstederne dannes i retning indad mod pumpehussektionerne åbne ringformede riller, hvori der er anbragt O-ringe, der tætner mellem henholdsvis løbehjulene og pumpehuselementerne og hindrer udtrængning af væske mellem disses 15 sammenspændingsflader.

Da disse O-ringe er i spænd mellem rillernes sidekanter og samtidig deformeres radialt af væsketrykket i pumpen, vil de danne en forholdsvis glat overgang mellem de tilstødende flader af indervæg-gen af væskepassagen gennem pumpen og bevirker på grund af deres 20 glatte og fleksible overflade, at ansamlinger af produkt og/eller urenheder vanskeligt kan afsætte sig i overgangen mellem rillekanter og O-ringe, og samtidig opnås der fuldstændig sikkerhed mod indtrængning af væske mellem de dele af sammenspændingsfladerne, der ligger direkte an mod hinanden.

25 Ved den i norsk patentbeskrivelse nr. 107.071 beskrevne pumpe er der mellem huselementerne anbragt tætningsringe, men disse ligger på pumpehusets yderside og kan således ikke hindre indtrængning af væske mellem sammenspændingsfladerne, men kun lækage udadtil.

30 Anvendelsesområder vil typisk være pumpning ved højt tryk på mælkeprodukter som sødmælk, skummetmælk og valle samt øl, vin og andre fødevarer. Desuden vil pumpen være velegnet til anvendelse indenfor den pharmaceutiske industri.

Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere under 35 henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser en udførelsesform for en flertrinscentrifugal-pumpe ifølge opfindelsen, set dels i længdesnit, dels fra siden, 3 149173 fig. 2 i større målestok et af et antal pumpehuselementer, af hvilke den i fig. 1 viste pumpes hus er opbygget, set i retning fra højre i fig. 1, fig. 3 ligeledes i større målestok et af et antal i pumpen 5 indgående løbehjul, ligeledes set fra højre i fig. 1, og fig. 4 i endnu større målestok et længdesnit gennem den øverste halvdel af en pumpehussektion dannet mellem to pumpehuselementer, samt et deri roterende 10 løbehjul.

Den viste pumpe har et pumpehus 1, der er sammensat af et antal pumpehuselementer 2, som er anbragt i aksial forlængelse af hinanden og er sammenspændt mellem et afgangshus 3, der danner afslutning af pumpehuset ved venstre ende, og et tilgangshus 4, der danner 15 afslutning af pumpehuset ved højre ende, ved hjælp af bolte 5. Mellem pumpehuselementerne 2 dannes der pumpehussektioner 6. Hvert pumpehuselement 2 har en skiveformet del 7 med en central cirkulær åbning 8, samt en fortykket ydre kransformet del 9. Den højre endevæg 10 i hver pumpehussektion dannes af den skiveformede del 7 af et pumpe-20 huselement, medens den venstre endevæg 11 dannes af den skiveformede del 7 af det næste pumpehuselement 2. Pumpehussektionens omkredsvæg 12 dannes af de op til hinanden stødende kransformede dele 9 af de betragtede to pumpehuselementer. Endevæggene 10 og 11 slutter sig til omkredsvæggen 12 gennem bløde afrundinger 14. Den krans-25 formede del 9 har ved sin venstre ende en ydre ringformet styreflange 15, i hvilken der indgriber en indre ringformet styreflange 16 ved den højre ende af den kransformede del 9 af det næstfølgende pumpehuselement 2. Indenfor sidstnævnte styreflange dannes der op mod det tilgrænsende pumpehuselement en indad åben rille 18 med let skrånen-30 de væg, hvori der er indlagt en O-ring 19, der tætner mellem de to pumpehuselementer og hindrer udtrængning af væske mellem disses indgrebsflader.

I hver pumpehussektion 6 er der anbragt et løbehjul 21 med en navdel 22 med bløde afrundinger 23. Løbehjulenes navdele 22 er ved 35 hjælp af en møtrik 24 aksialt fastspændt mod hinanden på en aksel 25 i fjeder- og notindgreb med denne. Navdelenes sammenspændingsflader er således udformet, at der mellem dem dannes indad mod pumpehus-sektionerne åbne riller, i hvilke der er indlagt O-ringe 39, som tætner 4 149173 mellem navdelene og hindrer udtrængning af væske mellem sammenspændingsfladerne. Akslen 25 er understøttet i et leje 26 ved pumpens tilgangsende og er fritbærende ved pumpens afgangsende. Akslen 25 danner en forlængelse af akslen for en ikke vist elektromotor.

5 Hvert løbehjul består ved den viste udførelsesform af en skiveformet væg 27, der ligger omtrent midt i pumpehussektionen, og som på sin højre side bærer et antal skovle 28, der er åbne i retning mod pumpehussektionens højre endevæg 10, der er udført let skrånende, således at tværmålet af kanalerne mellem skovlene 28 aftager i 10 retning udad.

På den venstre endevæg 11 i hver pumpehussektion 6 er der anbragt et antal faste ledeskovle 29, som er åbne i retning mod løbehjulets roterende væg 27. Derved dannes der til ledning af væsken fra det ydre afgangsområde for hvert løbehjul til det indre 15 tilgangsområde for det næste løbehjul faste kanaler, som imidlertid på deres ene side er afgrænset af den roterende væg 27 på det tilgrænsende løbehjul.

Tilgangshuset 4 er udført med et radialt rettet indløb 30, gennem hvilket væsken tilledes radialt indad til et hulrum 31 i tilgangs-20 huset . 4 og derfra videre mellem et afstandsstykke 32 på akslen 25 og et mellem tilgangshuset 4 og det første pumpehuselement 2 indskudt mellemhus 33 til tilgangsområdet for det første løbehjul 21 i den første pumpehussektion 6, der dannes mellem mellemhuset 33 og det første normale pumpehuselement 2.

25 Tilgangshuset 4 er tætnet overfor lejet 26 ved hjælp af en pakdåse 34.

Afgangshuset 3 er således udformet, at det sammen med det sidste normale, pumpehuselement 4 danner den sidste pumpehussektion 6. Fra dennes faste kanaler ledes væsken, der nu er bragt på det 30 fulde pumpetryk, ud gennem et på afgangshuset siddende aksialt udløb 35. Da akslen er frithængende ved denne ende af pumpehuset, kræves der ikke nogen pakdåse.

35