Titel: | Neuere Pumpen und Kompressoren. |
Autor: | Fr. Freytag |
Fundstelle: | Band 323, Jahrgang 1908, S. 103 |
Download: | XML |
Neuere Pumpen und Kompressoren.
Von Prof. Fr. Freytag,
Chemnitz.
(Fortsetzung von S. 91 d. Bd.)
Neuere Pumpen und Kompressoren.
Ueber reiche Erfahrungen im Pumpenbau verfügt die im Jahre 1871 gegründete Maschinen- und Armaturfabrik vorm. Klein, Schanzlin
& Becker in Frankenthal (Rheinpfalz).
Die von der Firma für manometrische Förderhöhen bis etwa 20 m und für Fördermengen
bis 12 cbm/Min. gebauten Niederdruck – Zentrifugalpumpen (Fig. 51) besitzen seitlich geschlossene Laufräder, die samt Welle – nach
Entfernung eines der mit dem Gehäuse beiderseits verschraubten Deckel – leicht
zugänglich sind. Die in den beiden Deckeln je mittels einer Stopfbüchse abgedichtete
Stahlwelle ist gegen das Einsaugen von Luft mit ringförmigen Wasserkammern umgeben,
denen die Flüssigkeit vom Druckraum der Pumpe aus durch Rohre b zugeführt wird; sie ruht auf beiden Seiten des
Gehäuses in zwei Ringschmierlagern, deren mit Weißmetall ausgegossene gußeiserne
Schalen leicht ersetzt werden können. Spaltverluste werden durch auswechselbare
Schleifringe, in denen sich die Laufradhälse bewegen, möglichst herabgemindert.
Bei Schlammpumpen wird anstelle der Verschlußschrauben
d die Frischwasserleitung angeschlossen. Die Rohre
b fallen in diesem Falle fort. Das Gehäuse hat, wie
Fig. 51 erkennen läßt, zwei breite kräftige Füße
und wird durch vier Schrauben auf der Fundamentplatte oder dem Fundamentsockel
befestigt.
Textabbildung Bd. 323, S. 104
Fig. 51.Niederdruck-Zentrifugalpumpe von Klein, Scbanzlin &
Becker.
a Füllschraube, c Löcher zur
Entlüftung der seitlichen Räume beim Anfüllen der Pumpe, e Ablaßscbraube.
Größere Pumpen erhalten bei Riemenantrieb noch einen äußeren, auf gemeinsamer
Fundamentplatte mit der Pumpe stehenden Lagerbock, so daß der Riemenzug von zwei
Lagern aufgenommen wird. An der höchsten und tiefsten Stelle des Gehäuses
angebrachte Oeffnungen dienen zum Anfüllen bezw. Entleeren der Pumpe. Bei
Förderhöhen über 10 –12 m wird noch ein Rückschlagventil über dem Pumpengehäuse
angebracht.
Einstufige Hochdruck-Zentrifugalpumpen werden für Fördermengen bis 200 cbm/std. auf
40 m Höhe mit einseitigem, für Fördermengen bis 1800
cbm/Std. auf 65 m Höhe mit beiderseitigem Wassereinlauf
ausgeführt; mehrstufige Hochdruck-Zentrifugalpumpen, die für Förderhöhen bis zu 100
m und darüber gebaut werden, erhalten stets einseitigen Wassereinlauf.
Textabbildung Bd. 323, S. 104
Fig. 52.Sechsstufige Hochdruck-Zentrifugalpumpe von Klein, Schanzlin
& Becker.
Fig. 52 zeigt die Wirkungsweise einer sechsstufigen
Hochdruck-Zentrifugalpumpe.
Dem infolge des äußeren Luftdruckes durch das Saugrohr aufsteigenden Wasser wird in
dem Laufrad A1 der
ersten Stufe eine bestimmte Geschwindigkeit erteilt, die in dem zugehörigen Leitrad
B1 teilweise in
Druck umgesetzt wird. Von hier wird das Wasser durch das ringförmige Zwischenstück
C1 dem Laufrad der
zweiten Stufe zugeführt usw., bis es schließlich in den Druckstutzen eintritt.
Zur Vermeidung von Energieverlusten und zur Erzielung einer guten Wasserführung sind
die Zwischenstücke C1,
C2 usw. mit
radialem Kanälen versehen. Die Laufräder sind beiderseits geschlossen, die an die
Zwischenstücke angeschraubten Leiträder auf der diesen gegenüberliegenden Seite
dagegen offen, so daß sich die Schaufeln genau herstellen lassen. Lauf- und
Leiträder sowie Zwischenstücke sind – im Gegensatz zu den bisher besprochenen
Zentrifugalpumpen – in ein Gehäuse eingeschoben und
werden durch die Saug- und Druckstücke zusammengehalten und abgedichtet; da das
Gehäuse keinem inneren Druck ausgesetzt ist, können seine achsialen Teilfugen (s.
z.B. Fig.
53 u. 54) ohne Packung bleiben. Der Saugraum bildet einen erheblichen Luftsack
über dem Radeinlauf.
Zur Entlastung der Räder von dem durch die Ablenkung des Wassers entstehenden
Achsialschub wird das aus dem Kranzspalt jedes Rades austretende Wasser in bekannter
Weise in die beiden einander gegenüberliegenden ringförmigen Kammern a und b (Fig. 52) geleitet, die auf ihrem inneren Umfange
durch eingesetzte Schleifringe aus Bronze und die entsprechenden Ansätze des
Laufrades abgedichtet werden. In den innerhalb der Schleifringe befindlichen Räumen
c und d wird durch
Bohrungen e in den Laufradnaben gleicher Druck
hergestellt. Ein reichlich bemessenes Kammlager dient außerdem zur Verhütung einer
seitlichen Verschiebung der Räder bezw. der Welle.
Zur Schmierung dieses Lagers schöpft ein auf der Verlängerung der Welle sitzendes und
mit ihr rotierendes Rad das Schmiermittel aus dem Oelraum in eine Schale, aus der es
in eine achsiale Bohrung der Welle tritt, um von hier durch radiale Bohrungen den
Stützflächen des Kammzapfens zuzufließen; durch Bohrungen in der Lagerschale fließt
es in den Oelraum zurück. Kamm- und anschließendes Ringschmierlager werden durch
Druckwasser gekühlt. Die auf der Saugseite befindliche Stopfbüchse ist durch einen
Wasserverschluß gegen das Einsaugen von Luft gesichert.
Fig.
53 u. 54 veranschaulichen eine von der Maschinen- und
Armaturfabrik vorm. Klein, Schanzlin & Becker als unterirdische Wasserhaltung für die Grube Altenwald (Königl.
Berginspektion V, Sulzbach, Kreis Saarbrücken) gelieferte zwölfstufige
Hochdruck-Zentrifugalpumpe für 120 cbm/Min. auf 430 m Höhe, die den Wirkungsgrad von
73,5 v. H. ergeben hat. Die Pumpe ist in zwei hintereinander auf Druck geschaltete
je sechsstufige Pumpen geteilt, die, zu beiden Seiten des 5000 V-Drehstrommotors der
Allgem. Elektr.-Ges. angeordnet, mit diesem auf
gemeinsamer Grundplatte befestigt sind. Bei einer solchen Ausführung mit geteilter
Pumpe kann im gegebenen Falle die Anordnung auch so getroffen werden, daß durch
Schließen eines in die Verbindungsleitung beider Pumpen eingebauten Absperrschiebers
diese auf Menge nebeneinander geschaltet werden und dann nicht mehr kleinere
Wassermenge auf große, sondern größere Wassermenge auf kleinere Förderhöhe liefern.
Beide Pumpen sind genau gleich ausgeführt, nur ist das Gehäuse der dem hohen
Enddruck ausgesetzten Pumpe aus Stahlguß, das der ansaugenden Pumpe aus zähem
Gußeisen hergestellt.
Textabbildung Bd. 323, S. 105
Fig. 53 und 54. Zwölfstufige Hochdruck-Zentrifugalpumpe von Klein, Schanzlin
& Becker.
Textabbildung Bd. 323, S. 105
Fig. 55.
Die in Fig. 55 dargestellten Kurven, welche die
Versuchsergebnisse einer für eine Fördermenge von 20 l/Sek. auf 38 m manometrische
Höhe – bei 1420 Uml/Min. – konstruierten Pumpe wiedergeben, zeigen, daß der
Wirkungsgrad derselben trotz des sehr erheblichen Unterschiedes der
Wassermengen nur geringen Schwankungen unterworfen ist; sie lassen ferner das von
der Verminderung oder Vergrößerung der Umlaufzahl abhängige Fallen und Steigen der
Wassermenge bezw. des Kraftbedarfes der Pumpe bei konstanter Förderhöhe
erkennen.
Die punktierte Verlängerung der Wassermengenkurve bis zur Abszissenachse gibt
diejenige Umlaufzahl, bei der kein Wasser mehr auf 38 m Höhe gefördert wird. Die
Verlängerung der Kraftverbrauchskurve bis zur Ordinate, bei der die Fördermenge = 0
ist, zeigt, daß der Kraftbedarf hierbei noch immer etwa 30 v. H. des normalen
Bedarfes beträgt.
Textabbildung Bd. 323, S. 105
Fig. 56.Zentrifugalpumpe mit geschlossenem Klappdeckel von Brodnitz &
Seydel.
Textabbildung Bd. 323, S. 105
Fig. 57.Zentrifugalpumpe mit geöffnetem Klappdeckel von Brodnitz &
Seydel.
Bei Zentrifugalpumpen zur Förderung schlammhaltiger Flüssigkeiten, von Papierstoffen,
Maische, Syrup, Teer, für Abfallwässer von Erz-, Kohlen-, Rübenwäschen und dergl.
ist es notwendig, das Innere der Pumpe öfters zu besichtigen und zu reinigen. Um
diese Arbeit in möglichst kurzer Zeit ausführen zu können, hat die Maschinenfabrik Brodnitz & Seydei in Berlin Zentrifugalpumpen mit
Klappdeckel für Liefermengen von 150 bis 4000 l/Min, in den Handel gebracht. Diese Deckel
je um einen Bolzen drehbar, können nach Lösen von vier Klappschrauben leicht
geöffnet werden.
Fig. 56 zeigt eine solche Pumpe in geschlossenem und
Fig. 57 dieselbe Pumpe in geöffnetem Zustande.
Da die Laufradwelle nicht durch den Klappdeckel geht, liegt nach dem Oeffnen
desselben das ganze Innere der Pumpe frei. Die wagerecht angeordnete Saugleitung ist
durch den Deckel hindurchgeführt und leitet die Flüssigkeit dem Laufrade achsial
zu.
Textabbildung Bd. 323, S. 106
Fig. 58.Fahrbare Zentrifugalpumpe von Brodnitz & Seydel.
Fußventile werden bei diesen Pumpen vermieden und durch Absperrschieber ersetzt. Im
Notfalle kann ein Rückschlagventil (Doppel-Fußventil) mit Reinigungsdeckel in die
Saugleitung unmittelbar über der Oberfläche der Flüssigkeit im Pumpensumpf
eingeschaltet werden.
Die größeren Klappdeckelpumpen haben ein Kammlager mit Dochtschmierung,
Oelsammelkasten und Ablaßhahn und den äußeren Lagerbock mit Ringschmierung.
Die Umlaufzahlen sind von der Beschaffenheit der Flüssigkeit, von der Förderhöhe und
von der Länge der Rohrleitung abhängig.
Für geringe Leistungen – 50 bis 300 l/Min, auf Förderhöhen bis 50 m – baut die Firma
ortsfeste oder fahrbare sogen, Liliput-Zentrifugalpumpen, die mit Elektromotor, Benzinmotor oder Riemen
angetrieben werden. Derartige Pumpen sind für die Wasserversorgung von Gutshöfen und
Villen, für Rasen- und Gartenbesprengung usw. besonders geeignet.
In Fig. 58 ist eine Liliput-Zentrifugalpumpe mit
Elektromotor und Anlasser auf schmiedeeisernen Achsen und Rädern mit drehbarem
Vordergestell dargestellt.
Um Stöße und plötzliche Richtungsänderungen der Flüssigkeit beim Eintritt derselben
in das Gehäuse zu vermeiden und dadurch Druckverluste nach Möglichkeit zu
vermindern, werden die Laufräder einstufiger Zentrifugalpumpen der Firma G. Schiele & Co. in Frankfurt a. M. kegelförmig ausgeführt. Das in den Druckstutzen
endigende ringförmige Gehäuse hat spiralförmigen Querschnitt, so daß die Flüssigkeit
in langgezogenen spiralförmigen Windungen innerhalb des Gehäuses dem Druckstutzen
zufließt (D. R. P. No. 179266).
(Fortsetzung folgt.)