150828. lajstromszámú szabadalom • Centrifugálszivattyú

150.828 3 gyorsulást kap. Természetesen a lapátos kerékből kilépő keringtetési áramokból részecskék fognak leválni és a hasznos folyadékkal együtt az áramlási téren keresztül kifelé fognak folyni. Az ábrázolt és leírt szivattyúnál . tehát az ismert hasonló szivattyúk működési módjaival ellentétben a hasznos folyam gyakorlatilag teljesen az áramlási térbe szorul át. E tény első lényeges előnye abban van, hogy durva tisztátalanságok a lapátos kerékkel egyáltalában nem kerülnek érintkezésbe, hanem az áramlási térnek a lapátos kerékkel szemben fekvő fala mentén kifelé haladnak. Az ábrázolt szivattyú azonban egészen nagyszámú további, részben teljesen meglepő előnyökkel rendelkezik. A futókeréknek a radiális csatornáiból kilépő, örvényfonatoknak tekintendő részáramai útján az áramlási térben levő folyadékmennyiség impulzus-kicseréléssel gyors forgásba kerül. Impulzus-kicserélés tágabb értelemben. is felléphet, amennyiben az impulzuskicserélésben már részt vett késleltetett részecskék azonnal ismét a 15 lapátok között levő csatornák egyikébe belépnek, felgyorsulnak és ismét az áramlási térbe kirepülnek, miáltal a lapátos kerék és a 18 áramlási tér folyadékmennyisége között intenzív hidraulikus kapcsolat létesül. Ténylegesen nagyobb maximális szivattyúnyomásokat érünk el, mint azok a nyomások, amelyek elméletileg a lapátos kerék kerületén levő körülforgási sebességből adódnának. Azt is megállapítottuk, hogy éppen a legintenzívebb impulzuskicserélés folytán a 15 lapátok legkülső szélei erősen igénybe vannak véve. Ezért különösen szilárd anyagot tartalmazó folyadékok szállítására előnyös lehet, ha a lapátokat a kopás csökkentésére plasztikus utánaengedő (rugalmas) anyagból, pl. gumiból, műanyagból vagy hasonlóból állítjuk elő. A továbbiakban azt a meglepő tényt állapítottuk meg, hogy a szivattyú szállítási mennyisége az áramlási tér szívónyílásának és nyomócsonkjának adott méreteinél gyakorlatilag független a lapátos kerék fordulatszámától és átmérőjétől. A szivattyú szállítási magassága a lapátos kerék átmérőjétől, a lapátszámtól, a lapátmélységtől, a fordulatszámtól és a ház átmérőjétől függ. A szállítási mennyiség és a nyomómagasság közötti viszony változtatható, a lapátok által elfoglalt keréktér belső és külső átmérőjének a variálása útján. A különböző viszonylagos értékek abszolút geometriai vonatkozásait megállapítottuk. Különös jelentőségű a szállítási mennyiség és a nyomómagasság (Q—II-karakterisztika) közötti viszony abszolút stabilitása. A lapátos kerék axiális eltolódása a 16 hátsó lapátok elrendezése mellett gyakorlatilag elhanyagolható. A szivattyú fentemlített előnyös karakterisztikái érvényesek nagy anyagsűrűségű folyadékok szállítására is, pl. egészen 12%-os sejtanyag, illetőleg rostanyag vagy facsiszolat szuszpenzióknál, egészen 60 súlyszázalékig terjedő homokot tartalmazó keverékeknél és nagy viszkozitású folyadékoknál, mint nehéz fűtőolajnál, amelyek ezzel jobban szállíthatók, mint a normális centrifugáiszivattyúkkal. Amíg a kiviteli példánál egyenes 15 lapátok vannak feltüntetve, lehetnek a lapátok a 3. ábra szerint előregörbültek is. Lehetnek azok azonban bizonyos körülmények között hátrafelé görbültek is. Kis specifikus fordulatszámok esetén előregörbített, nagy specifikus fordulatszámok esetén pedig hátrafelé görbített lapátokat használunk. A lapátok ezenfelül a 14 keréktárcsára, illetőleg egy radiális síkra merőlegesek lehetnek, illetőleg a 2. ábra szerinti egyenes lapátok az axiális síkban feküdhetnek, vagy pedig a lapátok egy radiális sík felé hajolhatnak. Előnyösen lehetnek azok mintegy háromszögű keresztmetszetűek, azaz a 14 keréktárcsán viszonylag széles alapjuk lehet és a szabad végükön az él felé csúcsosan haladnak. Míg az 1. és 2. ábra szerinti kiviteli példánál a keringtetés megfordítása a lapátos kerékben a 17 kerékkamra tisztán hengeres alakja útján történik, lehet a lapátos keréknek magának meridián-metszetben olyan profilja is, mely ezt a megfordítást elvégzi. A 4. ábra szerint a lapátos kerék a kerületén zárt, mimellett a 21 kilépési felületek a keréktengely felé hajolnak. Abból a célból, hogy egy zárt, a hasznos folyamtól lehetőleg elválasztott keringtetés kialakulását még jobban támogassuk, lehet az 5. és 6. ábra szerint a lapátos kerékbe egy gyűrű alakú 22 töltőtestet behelyezni. Az is lehetséges volna, hogy a lehetőleg lökésmentes megfordításnak hasonló módon a keréktéren kívül való keresztülvitele céljából a házat megfelelően alakítsuk ki, amennyiben a házat mintegy az 1. ábra pontozott vonala szerint alul legömbölyített 23 bemélyedéssel látjuk el. Természetesen ekkor a házfalnak megfelelően átalakított alakúnak kell lennie. Ilyen kivitelnél az is lehetséges volna, hogy a lapátokat a ház legömbölyített bemélyedéseibe benyúló, az 1. ábrán pontozottan jelzett 24 lapátokkal lássuk el, mely esetben a ház egyrészesen már nem vitelezhető ki. Az 1. és 2. ábrán kiviteli példaként feltüntetett dobház helyett lehetne egy spirálházat is alkalmazni. Mindkét esetben a lapátos kerék gyakorlatilag hidraulikusan ki van egyensúlyozva. A 2. ábrán feltüntetett 19 nyomócsonk tangenciális elvezetése helyett lehetne egy radiális nyomócsonk is elhelyezve. Lehetne a szivattyú bizonyos célokra vezetőkészülékkel is ellátva. Abból a célból, hogy a fentemlített áramoltatást a lapátos kerékben és közvetlenül azon kívül, valamint intenzív impulzus-kicserélést az említett áramlási térbe kilépő örvényfonatokkal érjünk el, a 15 lapátok között fekvő csatornákat meglehetős mélyre kell kialakítani, azaz e csatornák mélysége, illetőleg a lapátok magassága legyen pl. egyenlő vagy nagyobb mint a lapátok közötti távolság a lapátos kerék kerületén. Más szavakkal bizonyos viszony áll fenn a lapátok magassága és azok száma között, azaz magas lapátok esetén azok száma megfelelően redukálható. Tehát pl. a lapátos kerék bizonyos nagysága esetén fennáll a választás mintegy 70 mm mélységű nyolc lapát, vagy mintegy 40 mm mélységű tizenhat lapát között. Abból a célból, hogy az impulzus-kicserélés frekvenciáját mérsékelt magasságon tartsuk, a fordulatszám és a lapátszám között is bizonyos viszonynak kell fenn-