Titel: Neuere Pumpen und Kompressoren.
Autor: Fr. Freytag
Fundstelle: Band 323, Jahrgang 1908, S. 103
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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.)