[发明专利]用于输送含有固体的介质的离心泵

说明书

本发明涉及一种用于输送含有固体的介质的离心泵。离心泵具有用于减少由第一空间到第二空间中的回流的至少一个组件(13,20,25)。组件(13,20,25)包括至少一个非旋转元件(2,6,21)，其与至少一个旋转配对元件(14,22)共同作用。元件(2,6,21)至少部分地具有由碳层构成的层。

技术领域

本发明涉及一种带有用于减少由第一空间到第二空间中的回流的组件的用于输送含有固体的介质的离心泵。

背景技术

离心泵在不同的部位处具有可穿流的间隙，如例如在叶轮和壳体之间，在其处压力不同引起部分非常多损失的泄漏流。密封件在此必须关于间隙的数量级如此选择，使得其既不过大，使得离心泵的效率由于经由该间隙的高损失下降，又不允许间隙过小，因为否则存在如下风险，即产生碰撞(Anlaufen)，即在旋转和静止构件之间的触碰。

这样的密封件可例如是间隙环密封组件。间隙环密封件在离心泵中用于密封不同压力的空间。组件包括非旋转元件和旋转元件。非旋转元件可例如是间隙环，其布置在壳体处，或是壳体自身或壳体件。旋转元件可例如是承载环(Laufring,有时称为轴承座圈)，其布置在叶轮上，或是叶轮自身或叶轮的一部分，例如在闭合叶轮中是叶轮的覆盖盘。

在旋转元件和非旋转元件之间形成的间隙作为节流阀在不同压力的空间之间起作用且阻止由较高压力的空间到较低压力的空间中的过高的流。在两个元件之间的间隙越小，离心泵的效率损失越高。然而阻碍该努力的是，过小的间隙非常难以与制造公差以及运行影响相一致。适用的是，避免在元件之间的触碰，以便阻止旋转元件在非旋转元件处的擦过且由此预防磨损。由于在制造各个部件时必需的公差，存在最小间隙范围，其刚好防止触碰元件且由此出现摩擦和磨损。然而在运行中尤其在泵开动或启动时一直又出现如下情况，在其中产生触碰且然后出现压靠或材料磨损。

在输送含有固体的介质时必须此外考虑通过污染部件的侵蚀作用引起的间隙拓宽。因此首先在污染水离心泵中考虑提高的效率损失。

对于含有固体的介质示例性的是废水，尤其市政和工业废水。其通常包括管废水(例如污水、粪便)、废水(来自污水净化池的机械清洁水)、污泥(例如活性污泥、新鲜污泥、消化污泥和接种污泥)和雨水。工业废水可以可能非常腐蚀性或侵蚀性地作用于使用的离心泵、尤其离心泵的接触介质的构件。

为了考虑用于输送侵蚀性流体的离心泵处的间隙密封件的始终磨损，已经提出了，经由可调节的密封元件设置间隙的调节可能性。DE 35 13 116 A1描述了这样的间隙密封件。这样的手动可调节的间隙密封件在制造时相对耗费且要求操作专业人员的丰富经验。对于密封元件的调节、控制和时间校准需要比例上较高工作耗费。

通常，在离心泵中铸铁构件经常得到使用。在浇铸中由液态材料在硬化后出现以期望形状的固体。由此，可有针对性地生成期望的壳体结构或叶轮或离心泵的其余构件。在离心泵结构中的铸铁材料通常是铁碳合金。

DE 10 2017 223 602 A1说明了一种基于碳化硅的离心泵的间隙环承载环对。材料的硬度应保护离心泵免于侵蚀磨损。对此，由碳化硅构成的陶瓷元件置入到铸铁材料中且紧接着以金属铸铁材料浇铸。

DE 10 2018 214 650 A1描述了一种基于以文石改性碳酸钙的离心泵的间隙环密封件，该间隙环密封件以高硬度相对于侵蚀材料具有耐磨性。

尤其在用于输送含有固体的介质的离心泵中，在间隙环密封件的区域中产生腐蚀迹象或磨损迹象。由于大多数情况下耐侵蚀的陶瓷材料的高易碎性，提出的陶瓷解决方案在确定的构件几何形状中通常在实现中非常昂贵且耗费且可也许(例如通过部件的折断)导致运行干扰。

发明内容

本发明的任务是，说明一种用于输送含有固体的介质的离心泵。间隙环通过侵蚀磨损的损坏应有效降低。此外，泵应可在运行中长久地维持效率。离心泵应通过高可靠性和长使用寿命而出众。其应此外确保简单装配。此外，离心泵应通过尽可能低的制造成本令人信服。