JPH0587090A - 遠心ポンプ - Google Patents
遠心ポンプInfo
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- JPH0587090A JPH0587090A JP4065007A JP6500792A JPH0587090A JP H0587090 A JPH0587090 A JP H0587090A JP 4065007 A JP4065007 A JP 4065007A JP 6500792 A JP6500792 A JP 6500792A JP H0587090 A JPH0587090 A JP H0587090A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- impeller
- inlet
- annular seal
- centrifugal pump
- annular
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/08—Sealings
- F04D29/16—Sealings between pressure and suction sides
- F04D29/165—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for liquid pumps
- F04D29/167—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for liquid pumps of a centrifugal flow wheel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 スラリー用、特に研磨材スラリー用の遠心ポ
ンプにおけるインペラーとそのライナーの全体的磨耗の
極小化。 【構成】 インペラー２の流入口６付近に、液体の主流
７の方向にインペラーの流入口６に向けて、インペラー
２の回転軸に対して０°〜６０°の角度だけ傾斜した環
状シール１０，１１の間隙を設けたことを特徴としてい
る。
ンプにおけるインペラーとそのライナーの全体的磨耗の
極小化。 【構成】 インペラー２の流入口６付近に、液体の主流
７の方向にインペラーの流入口６に向けて、インペラー
２の回転軸に対して０°〜６０°の角度だけ傾斜した環
状シール１０，１１の間隙を設けたことを特徴としてい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スラリー用、特に研磨
材スラリー用の遠心ポンプのインペラー環状シールに関
する。
材スラリー用の遠心ポンプのインペラー環状シールに関
する。
【０００２】
【従来の技術】懸濁液中に研磨材を含むスラリーを送る
ときの問題点は、懸濁質の研磨作用と、これによるポン
プ部材の磨耗である。この磨耗は、回転部と固定部の間
隔の拡大を生じさせ、その結果、環状シールの間隙から
流体が洩れて、水頭と効率が著しく低下し、磨耗部材、
特にインペラーやケーシング部、インペラーのそばのケ
ーシングライナーの寿命低下をもたらす。
ときの問題点は、懸濁質の研磨作用と、これによるポン
プ部材の磨耗である。この磨耗は、回転部と固定部の間
隔の拡大を生じさせ、その結果、環状シールの間隙から
流体が洩れて、水頭と効率が著しく低下し、磨耗部材、
特にインペラーやケーシング部、インペラーのそばのケ
ーシングライナーの寿命低下をもたらす。
【０００３】この問題を緩和するために一般的に用いら
れている従来の方法を図１に示す。これは、インペラー
２とサイドライナー又はケーシング３の間隙又は環状シ
ール１を狭めて、インペラーの周囲の高圧領域４から流
入口近くの低圧領域５に流体が戻らないようにする方法
である。環状シール１は、環状でインペラー中心から同
心円状である。戻り又は合流する流体の相対速度が早
く、その結果、乱流が生じるため、部材の磨耗は、この
環状領域に集中する。
れている従来の方法を図１に示す。これは、インペラー
２とサイドライナー又はケーシング３の間隙又は環状シ
ール１を狭めて、インペラーの周囲の高圧領域４から流
入口近くの低圧領域５に流体が戻らないようにする方法
である。環状シール１は、環状でインペラー中心から同
心円状である。戻り又は合流する流体の相対速度が早
く、その結果、乱流が生じるため、部材の磨耗は、この
環状領域に集中する。
【０００４】インペラー２とサイドライナー３の間の環
状シール１から洩れる流体は、ポンプインレットの下を
インペラーの流入口６へ流れる主流７と合流する。この
合流する戻り流体９は流速が早いので、インペラー２へ
の流れの大部分を歪めてしまい、その結果、渦８と乱流
を生じさせて、インペラー翼の先端部１３を過度に磨耗
させる。
状シール１から洩れる流体は、ポンプインレットの下を
インペラーの流入口６へ流れる主流７と合流する。この
合流する戻り流体９は流速が早いので、インペラー２へ
の流れの大部分を歪めてしまい、その結果、渦８と乱流
を生じさせて、インペラー翼の先端部１３を過度に磨耗
させる。
【０００５】環状シールの設計例は多いが、全て、１）
流れを極力抑制する。２）磨耗を極小化する、という二
つの主要な目的を持つ。この目的に対し、懸濁液中に研
磨材を含む流体を送るポンプでは、この環状の磨耗領域
で十分な耐磨耗時間を得ることは大変困難であった。
流れを極力抑制する。２）磨耗を極小化する、という二
つの主要な目的を持つ。この目的に対し、懸濁液中に研
磨材を含む流体を送るポンプでは、この環状の磨耗領域
で十分な耐磨耗時間を得ることは大変困難であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の環状シールの問
題点は、合流する戻り流体９が主流７と大きな角度（通
常はほぼ垂直）で合流し、ときには、主流７に逆行する
角度となり、このような角度では、主流７が管壁から剥
離することが避けられず、高流速の渦８が、環状シール
１の下流のインペラー２の流入口６のすぐ内側に形成さ
れる。この渦の形成が、インペラー翼の先端部１３の磨
耗の主な原因の一つである。
題点は、合流する戻り流体９が主流７と大きな角度（通
常はほぼ垂直）で合流し、ときには、主流７に逆行する
角度となり、このような角度では、主流７が管壁から剥
離することが避けられず、高流速の渦８が、環状シール
１の下流のインペラー２の流入口６のすぐ内側に形成さ
れる。この渦の形成が、インペラー翼の先端部１３の磨
耗の主な原因の一つである。
【０００７】そしてこの局所磨耗のため、従来のポンプ
は、インペラー中心周辺の環状リング部分の十分な耐磨
耗性を得ることが大変困難であった。本発明は、上述し
た問題点を改善するため、スラリー用遠心ポンプのイン
ペラーとそのライナーの全体的磨耗を極小化する環状シ
ールを提供することを目的とする。
は、インペラー中心周辺の環状リング部分の十分な耐磨
耗性を得ることが大変困難であった。本発明は、上述し
た問題点を改善するため、スラリー用遠心ポンプのイン
ペラーとそのライナーの全体的磨耗を極小化する環状シ
ールを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明の一つの態様は、以下の構成からなる。すなわ
ち、共通の回転軸を中心に回転するように配置された二
つのほぼ平行な回転部材を有し、その一つの回転部材の
中に該回転軸に沿って中央流入口を形成するインペラ
ー、前記インペラーがポンプケーシングに設置されて流
体を送るために、前記回転部材の間にて前記回転軸から
ほぼ半径方向に伸びた複数の主翼、少なくとも中央流入
口付近に表面を持ち、流体の流れ方向に前記流入口に向
けてインペラーの回転軸から０°〜６０°傾斜している
インペラーの中央流入口の周りの環状領域、前記回転部
材の一つの中央流入口にインレットを有し、前記インペ
ラーを覆うライナー又はポンプケーシング、ここに、ラ
イナー又はポンプケーシングは、インペラーの前記環状
領域に重なり、ほぼこれを補う形状として、これら二つ
の領域の間に微小間隔の環状シールを形成する環状領域
を有する、ことである。
の本発明の一つの態様は、以下の構成からなる。すなわ
ち、共通の回転軸を中心に回転するように配置された二
つのほぼ平行な回転部材を有し、その一つの回転部材の
中に該回転軸に沿って中央流入口を形成するインペラ
ー、前記インペラーがポンプケーシングに設置されて流
体を送るために、前記回転部材の間にて前記回転軸から
ほぼ半径方向に伸びた複数の主翼、少なくとも中央流入
口付近に表面を持ち、流体の流れ方向に前記流入口に向
けてインペラーの回転軸から０°〜６０°傾斜している
インペラーの中央流入口の周りの環状領域、前記回転部
材の一つの中央流入口にインレットを有し、前記インペ
ラーを覆うライナー又はポンプケーシング、ここに、ラ
イナー又はポンプケーシングは、インペラーの前記環状
領域に重なり、ほぼこれを補う形状として、これら二つ
の領域の間に微小間隔の環状シールを形成する環状領域
を有する、ことである。
【０００９】
【実施例】本発明を、以下の図に示す実施例により説明
する。図２は、本発明の一実施例である遠心ポンプを示
し、図３、図４は本発明の他の実施例である遠心ポンプ
を示し、図５はインペラーの例を示す。
する。図２は、本発明の一実施例である遠心ポンプを示
し、図３、図４は本発明の他の実施例である遠心ポンプ
を示し、図５はインペラーの例を示す。
【００１０】実験により、戻り流体９が主流７に合流す
る角度が、再循環とその結果の磨耗の制御に大きな影響
があることが確認した。この磨耗は、インペラー２のイ
ンレット６部で、戻り流体９が高圧領域５に戻ることに
よる。また、発明者らは、環状シール１の間隙の、イン
ペラー２の流入口６に面する回転軸方向（すなわち、イ
ンペラーへの流れ方向）に対する角度を下げることによ
り、従来のポンプに生じていたサイドライナー３とイン
ペラー２の磨耗を低減できることを見出した。
る角度が、再循環とその結果の磨耗の制御に大きな影響
があることが確認した。この磨耗は、インペラー２のイ
ンレット６部で、戻り流体９が高圧領域５に戻ることに
よる。また、発明者らは、環状シール１の間隙の、イン
ペラー２の流入口６に面する回転軸方向（すなわち、イ
ンペラーへの流れ方向）に対する角度を下げることによ
り、従来のポンプに生じていたサイドライナー３とイン
ペラー２の磨耗を低減できることを見出した。
【００１１】環状シール１０および１１の間隙の形状
は、図２のように真っ直ぐでも、図３のように曲がって
いてもよい。また、この間隙の出口の断面の流入口に対
する角度は１０°〜６０°が好ましい。環状シール１，
１０，１１は、明確にするため、図面上は強調して示し
ている。
は、図２のように真っ直ぐでも、図３のように曲がって
いてもよい。また、この間隙の出口の断面の流入口に対
する角度は１０°〜６０°が好ましい。環状シール１，
１０，１１は、明確にするため、図面上は強調して示し
ている。
【００１２】このように合流する戻り流体９が主流７に
合流する角度を低減することにより、主流７がインレッ
トの管壁から剥離せず、翼の先端部１３の渦が減少ある
いは無くなるため、インペラー２の磨耗は著しく減少す
る。実験の結果、インペラーの磨耗は、合流する流れの
角度が軸中心線から１０°〜６０°のとき顕著に減少す
ることが判った。より好ましい角度は、２０°〜４５°
である。
合流する角度を低減することにより、主流７がインレッ
トの管壁から剥離せず、翼の先端部１３の渦が減少ある
いは無くなるため、インペラー２の磨耗は著しく減少す
る。実験の結果、インペラーの磨耗は、合流する流れの
角度が軸中心線から１０°〜６０°のとき顕著に減少す
ることが判った。より好ましい角度は、２０°〜４５°
である。
【００１３】形成するシールの最大長さは重要ではな
い。しかし、図５に示すように、効果的シールのため好
ましくは、シールの最小幅ｘは、インペラー２の流入口
６の径Ｄの０．０５倍以上とすべきである。この環状シ
ール構造は、図４に示す放射状排出ベーン１２を含む他
のポンプ構造にも適用できる。なお、上記に示した本発
明の思想や範囲を逸脱しない限り、この環状シールに適
宜変形および変更を加えることは差し支えない。
い。しかし、図５に示すように、効果的シールのため好
ましくは、シールの最小幅ｘは、インペラー２の流入口
６の径Ｄの０．０５倍以上とすべきである。この環状シ
ール構造は、図４に示す放射状排出ベーン１２を含む他
のポンプ構造にも適用できる。なお、上記に示した本発
明の思想や範囲を逸脱しない限り、この環状シールに適
宜変形および変更を加えることは差し支えない。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の遠心ポン
プは、磨耗の極小化に対して極めて有効な環状シールを
設けているため、研磨材を含むスラリー用のポンプとし
て最適なものと言える。
プは、磨耗の極小化に対して極めて有効な環状シールを
設けているため、研磨材を含むスラリー用のポンプとし
て最適なものと言える。
【図１】従来技術の説明図。
【図２】本発明の遠心ポンプの一実施例を示す説明図。
【図３】本発明の遠心ポンプの他の実施例を示す説明
図。
図。
【図４】本発明の遠心ポンプの更に他の実施例を示す説
明図。
明図。
【図５】本発明におけるインペラーの具体例を示す説明
図。
図。
１ 環状シール ２ インペラー ３ サイドライナー ４ 高圧領域 ５ 低圧領域 ６ 流入口 ７ 主流 ８ 渦 ９ 戻り流体 １０，１１ 環状シール １２ 放射状排出ベーン １３ 先端部（インペラー翼の）
Claims (6)
- 【請求項１】 共通の回転軸を中心に回転するように配
置された二つのほぼ平行な回転部材を有し、その一つの
回転部材の中に該回転軸に沿って中央流入口を形成する
インペラー、 前記インペラーがポンプケーシングに設置されて流体を
送るために、前記回転部材の間にて前記回転軸からほぼ
半径方向に伸びた複数の主翼、 少なくとも中央流入口付近に表面を持ち、流体の流れ方
向に前記流入口に向けてインペラーの回転軸から０°〜
６０°傾斜しているインペラーの中央流入口の周りの環
状領域、 前記回転部材の一つの中央流入口にインレットを有し、
前記インペラーを覆うライナー又はポンプケーシング、 ここに、前記ライナー又はポンプケーシングは、インペ
ラーの前記環状領域に重なり、ほぼこれを補う形状とし
て、これら二つの領域の間に微小間隔の環状シールを形
成する環状領域を有することを特徴とする遠心ポンプ。 - 【請求項２】 環状シールの出口が、流体の流れ方向に
インペラーの流入口に向けて、インペラーの回転軸から
１０°〜６０°傾斜している請求項１記載の遠心ポン
プ。 - 【請求項３】 環状シールの出口が、流体の流れ方向に
インペラーの流入口に向けて、インペラーの回転軸から
２０°〜４５°傾斜している請求項２記載の遠心ポン
プ。 - 【請求項４】 環状シールが、形状が平坦な環状領域の
表面を有する請求項１乃至３のいずれか１記載の遠心ポ
ンプ。 - 【請求項５】 環状シールが、形状が曲った環状領域の
表面を有する請求項１乃至３のいずれか１記載の遠心ポ
ンプ。 - 【請求項６】 一つの回転部材が、ライナー又はケーシ
ングの付近に排出翼を有する請求項１乃至５のいずれか
１記載の遠心ポンプ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AUPK524991 | 1991-03-22 | ||
| AU5249 | 1997-02-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0587090A true JPH0587090A (ja) | 1993-04-06 |
Family
ID=3775294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4065007A Pending JPH0587090A (ja) | 1991-03-22 | 1992-03-23 | 遠心ポンプ |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5411367A (ja) |
| JP (1) | JPH0587090A (ja) |
| KR (1) | KR100225027B1 (ja) |
| CN (1) | CN1033466C (ja) |
| BR (1) | BR9200957A (ja) |
| CA (1) | CA2063624C (ja) |
| DE (1) | DE4208202A1 (ja) |
| FR (1) | FR2674293B1 (ja) |
| GB (1) | GB2255591B (ja) |
| HU (1) | HU217252B (ja) |
| IN (1) | IN185159B (ja) |
| MY (1) | MY112078A (ja) |
| NL (1) | NL9200496A (ja) |
| NO (1) | NO921017L (ja) |
| NZ (1) | NZ241971A (ja) |
| SE (1) | SE509487C2 (ja) |
| ZA (1) | ZA921983B (ja) |
Cited By (2)
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| JP2009008062A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Yamada Seisakusho Co Ltd | ウォーターポンプ |
| WO2016166909A1 (ja) * | 2015-04-17 | 2016-10-20 | 三菱重工業株式会社 | 回転機械、回転機械の製造方法 |
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| KR101826819B1 (ko) * | 2017-06-08 | 2018-02-07 | 이재웅 | 원심 슬러리 펌프 및 임펠러 |
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- 1992-03-14 DE DE4208202A patent/DE4208202A1/de not_active Ceased
- 1992-03-16 NZ NZ241971A patent/NZ241971A/xx not_active IP Right Cessation
- 1992-03-16 MY MYPI92000414A patent/MY112078A/en unknown
- 1992-03-17 IN IN243DE1992 patent/IN185159B/en unknown
- 1992-03-17 NL NL9200496A patent/NL9200496A/nl active Search and Examination
- 1992-03-17 NO NO92921017A patent/NO921017L/no unknown
- 1992-03-18 ZA ZA921983A patent/ZA921983B/xx unknown
- 1992-03-19 GB GB9205949A patent/GB2255591B/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-03-19 BR BR929200957A patent/BR9200957A/pt not_active IP Right Cessation
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