离心泵制造技术

本发明专利技术涉及一种离心泵，具有至少一个泵级(14)。该泵级(14)具有抗扭地安置在泵轴(26)上的叶轮(18)。除泵级(14)外，离心泵配备有不带与泵轴(26)的运动联接的在离心泵输送流中布置在所述泵轴(26)上的涡轮(32)。所述涡轮(32)构成流量测量装置的测量值发送器。涡轮(32)的叶片安装为，使得由输送流施加到涡轮(32)上的转矩与通过泵轴(26)施加到叶轮(18)上的转矩方向相反。

【技术实现步骤摘要】
离心泵
本专利技术涉及一种离心泵。
技术介绍
离心泵一般由电驱动马达来驱动。关于在离心泵的运行期间有可能发生改变的运行状态的认识越多，对这些驱动马达的操控以及由此产生的对离心泵的操控就可以越好地进行。就此而言适宜的是，在离心泵中，在它的运行期间连续地检测一定的状态参数，以便可以使这些状态参数结合(einflieβen)到对驱动马达的操控中。经过离心泵的输送流也算作这些状态参数。
技术实现思路
在该背景下，本专利技术的目的是提供一种离心泵，其中，可以在结构成本比较低的情况下以高的准确性检测经过离心泵的输送流。本专利技术的目的通过具有本专利技术技术方案的特征的离心泵来实现。由后面的说明以及附图给出该离心泵的有利的改进方案。在此情况下，记载在本专利技术技术方案中的特征可以有利地在所记载的组合中，但是只要在技术上有意义也单独或以另外的组合，加入本专利技术的设计方案。根据本专利技术的离心泵优选是多级泵。这意味着，离心泵优选具有多于一个的泵级，所述泵级配备有抗扭地安置在泵轴上的叶轮。以通常的方式，泵级也具有至少一个导轮，以便在泵级的输出侧提供尽可能无旋转的流动(水流)。优选地，离心泵被构造为多级离心泵，其中，在泵轴的方向上设置有相继的多个彼此流动连接的泵级，这些泵级分别具有一叶轮和至少一个导轮。除了一个或多个泵级之外，离心泵具有涡轮。该涡轮不带与泵轴的运动联接地被布置在泵轴上。在此情况下，泵轴贯穿(durchgreift)在涡轮上居中地构造的轮毂，其中，泵轴可以相对于环绕的涡轮转动和/或反之亦然。所述涡轮构成了流量测量装置的测量值发送器，利用所述流量测量装置来检测离心泵内部的由离心泵输送的流体的流动速度或经过离心泵的输送流。为此，涡轮原则上具有这样的设计方案，即，在该设计方案中，输送流对涡轮施加围绕涡轮的中间轴线的转矩。作为测量值发送器，涡轮产生与输送流成比例的测量信号，该测量信号被流量测量装置的信号接收器接收，并接下来例如可以结合到驱动马达的用于驱动离心泵的操控中。由涡轮产生的测量信号可以是由输送流施加于涡轮的转矩或涡轮的由转矩所引起的转动运动的转速，对此随后结合根据本专利技术的离心泵的优选改进方案还要详细讲述。虽然涡轮在结构上没有与泵轴运动联接，但是有可能布置在泵轴与涡轮之间的径向轴承的轴承摩擦和/或到达泵轴与涡轮之间的中间空间中的固体可以引起泵轴与涡轮之间的摩擦连接。这类摩擦连接在流量测量时造成显著的测量不准确性，这是因为该摩擦连接导致，实际作用于涡轮的转矩尤其在泵轴转速小进而离心泵输送功率小的情况下与由输送流施加于涡轮的转矩不同，该转矩直接或间接地构成用于确定输送流的基础。为了在流量测量时反制这些测量不准确性，根据本专利技术重要的是，由所述输送流施加到所述涡轮上的转矩与通过所述泵轴施加到所述至少一个泵级的叶轮上的转矩相反地指向。也就是说，如果泵轴和所述至少一个泵级的与之固定连接的叶轮沿离心泵的穿流方向向右转动地被驱动，则涡轮的叶片以如下方式安装，即，涡轮被经过离心泵的输送流向左转动地加载力。在相反的情况下，如果泵轴和所述至少一个泵级的叶轮沿离心泵的穿流方向向左转动地被驱动时，则涡轮的叶片安装典型地构造为，使得涡轮被经过离心泵的输送流向右转动地加载力。已证实的是，通过输送流施加到涡轮上的转矩在该设计方案中也在离心泵的输送功率比较小的情况下构成最大程度上与输送流成比例的参量，从而使得能以足够的准确性来确定输送流。按照本专利技术的离心泵的第一优选改进方案，涡轮被布置在离心泵的最后的泵级的流出侧。因此，涡轮在具有仅一个泵级的离心泵中在该泵级的穿流方向上布置在该泵级之后，并且在多级离心泵中在泵级的穿流方向上布置在与泵的流体入口最远间隔开的泵级之后。该措施的目的也在于提高流量测量时的测量准确性，这是因为涡轮以这种方式尽可能远地离开有可能在离心泵的流体入口区域中出现的流动改变和压力改变。此外，压力腔在最后的泵级的流出侧一般足够地提供了用于布置涡轮的空间，从而使得所述涡轮的布置不会影响离心泵的总大小。如已经说明的那样，涡轮的由经过离心泵的输送流引起的转动运动的转速可以被用作由涡轮产生的测量信号。这能够实现根据本专利技术的离心泵的另一有利设计方案，其中，涡轮能转动地安置在泵轴上。由此，涡轮优选地能够由于经过离心泵的输送流而相对于泵轴转动，确切地说沿与泵轴转动方向相反的转动方向转动。结合该设计方案，在所述涡轮上适宜地布置有至少一个信号器件，所述信号器件相对于所述流量测量装置的测量值接收器的信号接收器运动。鉴于尽可能大的测量值分辨率在此情况下被证实为有利的是，所述至少一个信号器件布置在涡轮的最大外周上。在涡轮中，该最大的外周一般由在外周上围绕涡轮叶片的外环构成，因此特别有利的是，所述至少一个信号器件布置在该外环的外周上。在该设计方案的改进方案中优选地设置，在涡轮的外周上布置至少三个信号器件，这些信号器件在涡轮的转动方向上具有彼此不同的间距。在涡轮转动方向上彼此距离不同远的至少三个信号器件，能够结合相应的评价装置实现，除了转速之外也确定涡轮的转动方向。虽然，涡轮的该转动方向应当在正常情况下指向逆着泵轴的转动方向，但是在一定的情况下、例如由于固体颗粒侵入到涡轮的轮毂与泵轴之间的中间空间中，由于由此所造成的涡轮与泵轴的卡住，涡轮的该转动方向可以与泵轴的转动方向一致。此外，如果泵的输送率处于特定的值以下，则涡轮的转动方向由于涡轮与泵轴之间的摩擦而总是与泵轴的转动方向一致。在该情况下，流量测量装置无效。但是，流量测量装置的这种无效性，可以由于根据本专利技术可实现确定涡轮的错误转动方向而被直接识别出并随后消除。在相对于泵轴能转动地安置的涡轮中，可以一般性地利用所有的用于确定运动本体相对于固定本体的速度的公知的传感器组件来确定涡轮的转速和转动方向。然而，优选地设置磁感(magnetish-induktive)速度测量器。就此而言，优选的是这样的设计方案，其中，所述至少一个信号器件是永磁体并且所述测量值接收器的信号接收器是磁通传感器。与之相应地，适宜地在涡轮的外周上并有利地在围绕涡轮叶片的外环上以嵌入方式布置至少一个永磁体，该永磁体在涡轮转动时相对于固定地布置在离心泵中的磁通传感器运动，其中，测量值接收器的磁通传感器检测由于涡轮转动而改变的磁场并转换成电信号，该电信号用于与测量值接收器信号连接的控制装置，用以确定涡轮的转速和经过离心泵的输送流。代替磁感测量涡轮的转速，也可以光学地检测所述转速。因此，作为对布置在涡轮上的至少一个永磁体和固定布置在离心泵中的至少一个磁通传感器的替代方案，如下的设计方案例如也可以是有利的，在该设计方案中，所述至少一个信号器件是光反射器，该光反射器在涡轮转动时运动经过光源的光路，其中，测量值接收器具有光传感器，该光传感器布置在反射器的反射光路中。在该设计方案中，光传感器在所述至少一个光反射器每次行过由与涡轮比较而言静态布置的光源所发送出的光束的光路时接收光信号，从该光信号中，与测量值接收器信号连接的控制装置确定涡轮的转速以及由此产生的经过离心泵的输送流。在对涡轮的相对泵轴能转动地布置的替换方案中，该涡轮也可以有利地抗扭地布置在离心泵中，其中，泵轴可以在涡轮内部中转动。在该情况下，涡轮的由输送流引起的入流虽然没有造成涡轮的转动运动，但是仍作用到涡轮上的转矩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离心泵，具有至少一个泵级(14)，所述离心泵具有抗扭地安置在泵轴(26)上的叶轮(18)并具有不带与所述泵轴(26)的运动联接的在离心泵输送流中布置在所述泵轴(26)上的涡轮(32、32’、32”)，所述涡轮构成流量测量装置的测量值发送器，其特征在于，所述涡轮(32、32’、32”)的叶片安装为，使得由所述输送流施加到所述涡轮(32、32’、32”)上的转矩与通过所述泵轴(26)施加到所述叶轮(18)上的转矩方向相反。

【技术特征摘要】
2015.12.21 EP 152015131.一种离心泵，具有至少一个泵级(14)，所述离心泵具有抗扭地安置在泵轴(26)上的叶轮(18)并具有不带与所述泵轴(26)的运动联接的在离心泵输送流中布置在所述泵轴(26)上的涡轮(32、32’、32”)，所述涡轮构成流量测量装置的测量值发送器，其特征在于，所述涡轮(32、32’、32”)的叶片安装为，使得由所述输送流施加到所述涡轮(32、32’、32”)上的转矩与通过所述泵轴(26)施加到所述叶轮(18)上的转矩方向相反。2.根据权利要求1所述的离心泵，其特征在于，所述涡轮(32、32’、32”)被布置在最后的泵级(14)的流出侧。3.根据前述权利要求中任一项所述的离心泵，其特征在于，所述涡轮(32、32’、32”)被能转动地安置在所述泵轴(26)上。4.根据权利要求3所述的离心泵，其特征在于，在所述涡轮(32、32’)上布置有至少一个信号器件，所述信号器件相对于所述流量测量装置的测量值接收器(48、48’)的信号接收器运动。5.根据权利要求4所述的离心泵，其特征在于，在所述涡轮(32、32’)的外周上布置有至少三个信号器件，所述信号器件沿所述涡轮(32、32’)的转动方向具有彼此不同的间距。6.根据权利要求4或5中任一项所述的离...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克·B·斯瓦尔特，扬·卡罗·奥勒斯楚普，P·埃尔韦基耶尔，弗莱明·蒙克，
申请(专利权)人：格兰富控股联合股份公司，
类型：发明
国别省市：丹麦,DK