技术领域
[0001] 本
发明涉及用于泵送
流体的
离心泵。离心泵包括
叶轮配置在其中的
外壳。叶轮具有面向外壳的
背板的背面，并且间隙形成在叶轮的背面和外壳的背板之间。叶轮具有用于泵送流体的一个或更多个
叶片，并且连接器从叶轮延伸并且延伸穿过离心泵的所述背板，用于使叶轮连接于用于使叶轮旋转的驱动机构。本发明还涉及叶轮。
背景技术
[0002] 在工业中，普遍的是使用用于在加工工厂中泵送流体的泵，诸如使用在
蒸发器应用中的离心泵。这种泵典型地具有叶轮配合在其中的外壳。叶轮具有面向外壳中的背板的背面和在
正面上的许多叶片，以便泵送流体。在叶轮的背面和外壳的背板之间，典型地存在间隙(例如在
蒸发器应用中)，其中，流体被加热并且因此
水蒸发，流体的干物质含量可变高。当加工具有高含量的干物质的热流体时，干物质的积聚可在外壳中发生。尤其是在外壳和叶轮之间的所提到的间隙中，流体中的干物质倾向于积聚并且沉积为硬层。该沉积干物质产生泵中的增大摩擦和因此对为泵提供动
力的
能量的显著需要。该能量典型地从电
马达供应。如果能量消耗变得太高，则马达将
过热并且关闭。因此，整个生产系统可关闭，并且泵或整个系统的清洁可能必须在使系统再次运行之前发生。此外，当
沉积物积聚时，泵的效率逐渐降低。
[0003] 在例如乳品工厂中，普遍的是使工厂按两班制工作(每个班制八小时)并且按第三八小时班制执行清洁，并且以该方式日夜不停地工作。然而，难以获得有效换班工作，因为市场上的泵倾向于在更短时间内在沉积物中卡住。
[0004] 为了克服以上提到的问题，已知具有装置，其用于在泵中的叶轮的背面和泵的背板之间刮削。这种装置具有在叶轮上的叶片的背面上的刮削器条的形式。刮削器条本身成形为叶轮的背面上的一种叶片，并且一个叶片形刮削器条配置在叶片中的每一个上。例如，具有六个叶片的叶轮于是将具有六个刮削器条(每个叶片一个刮削器条)，当所有叶片和刮削器条具有同样的形状并且对称地配置在叶轮上时，这将对叶轮的平衡不具有影响。刮削器条减少干物质的积聚并且因此延长泵的操作时间，但是在大多数情况下，干物质仍将比可接受的沉积更快速地沉积，并且因此降低通常由泵提供的生产时间和能力，并且同时增加能量消耗。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供离心泵，其用于泵送具有相对高含量的干物质的流体，其中，使用叶轮，并且其中，存在在所述叶轮和背板之间的间隙，并且其中，在叶轮和背板之间的可接受摩擦保持达与已知叶轮相比的更长时间。附加地或可选地，驱动泵所需的能量减少。离心泵具有叶轮，其带有用于刮削背板的来自所述流体的沉积材料的装置。离心泵的特征在于，叶轮的背面与包括多个突出件的分段刮削器装置配合，其中，每个突出件面向离心泵的背板并且构成刮削器单元，其中，所述突出件的累计径向延伸在±10%、±25%或甚至高达±40%的区间内等于叶轮的半径。
[0006] 关于这点，+10%、+25%或+40%指示，刮削器装置的累计(合计)径向延伸比叶轮的半径长10%、25%或40%。因此，可存在在单独刮削器装置中的至少一些之间的重叠。在同样意义上，-10%、-25%或-40%指示，刮削器装置的累计径向延伸比叶轮的半径短10%、25%或40%。因此，可存在在单独刮削器装置中的至少一些之间的间隙。这种间隙或重叠可以以均匀方式出现，其中，所有刮削器装置配置有相等的间隙或重叠，但是还可以具有配置在叶轮上的刮削器装置，其中，存在在特定刮削器装置之间的具有不同尺寸的间隙以及重叠。“径向延伸”本身表示在叶轮的径向方向上的延伸，其中，径向中心是叶轮的中心。
[0007] 以该方式，因为当特定突出件在叶轮旋转时描绘圆时，突出件中的每一个
覆盖并且刮削环形区域，所以位于叶轮后面的背板的区域保持没有沉积物。分段刮削器的累计长度可在一个
实施例中在叶轮的半径的±10%的区间内，并且因此覆盖背板的相当大的区域并且防止或至少延迟干物质在间隙中的积聚。这是有利的，因为多个刮削器单元或突出件的区域在功能上近似等于一个
现有技术刮削器条，其中，现有解决方案具有在叶片中的每一个上的刮削器条，典型地，具有五个叶片并且还具有五个刮削器条。这使摩擦区域减小到大约1/5。一个进一步的优点是，分段刮削器突出件在间隙中的流体中产生更多
湍流。在流体中具有该增加湍流减少干物质的积聚，并且以该方式，间隙保持更加没有沉积物。此外，由于间隙中的更少沉积物和由于刮削器的更小摩擦区域，故消耗更少能量。这还意味着，获得在清洁停止之间的更长时间间隔，从而导致生产设备的更有效使用。
[0008] 分段刮削器突出件的累计长度可在一些实施例中在叶轮的半径的±25%的区间内或甚至高达±40%的区间内。通过突出件的半径覆盖可根据经验或实验研究来选择用于特定流体或用于加工工厂中的特定
位置。通常合乎需要的是，获得足够的湍流并且还获得区域的足够覆盖以保持没有沉积物。对于一些流体或条件，需要小区域覆盖，并且对于其他的流体或条件，需要更大覆盖。对于具有公开的叶轮的离心泵，可以具有叶轮，其与将满足各种要求的各种数量和尺寸的突出件配合。
[0009] 利用具有不同叶轮的离心泵并且在特定工厂中的试验已经显示，利用在每个叶片的背面上的全长刮削器，在与不具有刮削器的叶轮相比时，可以使时间在清洁之间从5至6小时延长到8至9小时。进一步的试验已经显示，与全长刮削器相比，本文中描述的具有叶轮的离心泵可期望运行达与8至9小时相比的大约20小时。这是有利的，因为生产时间可增加，并且在清洁期间的非生产性时间可最小化。
[0010] 在公开的离心泵中，所述多个突出件配置为彼此相距一距离，并且配置在叶轮的背面上的各种半径处。以该方式，整个区域被覆盖，流体是湍流的，并且干物质将仅在更长时间间隔上积聚，从而在清洁之间提供更多工作时间。
[0011] 在离心泵的若干实施例中，所述多个突出件中的至少一个可在叶轮的旋转方向上配置有凸出表面、和/或凹入表面、和/或直
角表面、和/或倾斜表面。取决于应用(其中，使用具有叶轮的离心泵)，可选择不同形状的突出件。此外，由于与在叶轮附近或在叶轮周围的流相比，间隙中的流可在叶轮的中心处是不同的，故特定叶轮上的突出件可制造有不同的形状和轮廓，取决于它位于其处的特定半径。因此，不同形状的突出件可用于获得想要的湍流并且还获得有效刮削。
[0012] 在离心泵的另一个实施例中，所述多个突出件中的至少两个可以以角距离配置在叶轮的背面上。突出件可配置有角距离，其将匹配所述叶轮上的叶片的角距离。
[0013] 此外，离心泵可配置有配置在所述叶轮上的不同半径处的所述多个突出件中的至少两个。
[0014] 通过使突出件近似均匀地分布在叶轮的背面上面，变得容易保持叶轮的平衡。这可通过使用在半径方向上看到的相对小突出件而变得甚至更容易，因为每个突出件的重量变得非常小并且因此对平衡具有较小影响。利用本文中公开的突出件，可以根据特定的要求和应用调节每个单一突出件的尺寸、形状和位置。如在上面提到的，这种离心泵将具有更少功率消耗和在清洁之间的更长间隔，并且因此还具有有吸引力的强健性。本发明的其他目的以及特征、方面和优点从下列概述和详细描述、从所附
权利要求以及从
附图将显现。
附图说明
[0015] 现在将参考所附示意图经由实例描述本发明的实施例，其中：
[0016] 图1是具有叶轮的离心泵的截面图，刮削器突出件配置在该叶轮上，[0017] 图2是图1的叶轮的透视图，
[0018] 图3是图1的叶轮的背面视图，和
[0019] 图4是对应于图3的视图，其中，辅助线绘制用于说明刮削器突出件的配置。
具体实施方式
[0020] 参考图1，说明离心泵10。离心泵10包括外壳或呈第一
泵壳部11和第二泵壳部12的形式的泵壳。泵壳部11,12经由也被称作背板14的板14彼此连接。背板14由于使泵壳部11,12彼此连接而可被看作外壳的部分。外壳11,12和背板14具有绕着离心泵10的中
心轴线A的基本上对称的形状。叶轮1安置在离心泵10内，在第二泵壳部12和背板14中间。叶轮1能够在它旋转时将流体供给穿过离心泵10。对于实现叶轮1的旋转，叶轮1具有
轮毂4(连接器)，其
定心在中心轴线A上，被
轴承17
支撑，并且经由叶轮1和
驱动轴13上的踏面(tread)附接于驱动轴13。为了将叶轮1固定于驱动轴13，端盖16拧紧到叶轮1附接于其上的驱动轴13的端部中。驱动轴13可被称作驱动机构，并且典型地连接于电马达，用于将
扭矩传递到驱动轴13，使得叶轮1旋转，并且流体泵送穿过离心泵10。
[0021] 叶轮1配置有面向离心泵10的表面15的侧面2。叶轮1的面向表面15的侧面2也被称作叶轮1的背面2，并且离心泵10的表面15典型地为背板14的表面。叶轮侧面2和背板14的表面15二者可具有基本上平坦的平行表面，表面15被叶轮侧面2面向。因此，叶轮1具有面向背板14的背面2。
[0022] 叶轮1配置有在离背板14的表面15一距离处的背面2，使得在叶轮1的背面2处，间隙19形成在背面2和背板14之间。当流体泵送穿过离心泵10时，来自流体的材料可沉积在背板14的表面15上，如在上面讨论的。对于从表面15刮削掉沉积物，叶轮1具有分段刮削器，其包括许多(多个)突出件，诸如突出件311和312。在下面进一步描述分段刮削器。
[0023] 参考图2，示出用于离心泵10的叶轮1。如指示的，叶轮1具有带有许多刮削器突出件3的背面2。在叶轮1的中心处，示出用于使叶轮1连接于驱动机构13的轮毂4。关于叶轮1的该实施例，存在从叶轮1突出的五个叶片51-55。当叶轮1配合到离心泵10的外壳11,12中时，刮削器突出件3以离外壳11,12的背板14大约0.5到3毫米的距离
定位。如可从图1看到的，突出件3配置为彼此相距一距离。可以说，叶轮具有与叶片51-55配合的“正面”。
[0024] 参考图3，从背面2说明叶轮1。示出叶片51-55，并且还示出轮毂4。计算所有突出件3的长度的总和并且同时将所有突出件3放置成彼此“功能
接触”，它们将造成在功能上类似刮削器条，其具有以虚线7示出的叶片的近似形状。诸如孔9的许多孔延伸穿过叶轮1，并且用于获得叶轮1的适当平衡并且/或者用于获得在叶轮1旋转时的在叶轮1上面的合乎需要的压力分布。
[0025] 参考图4，以虚线8示出分段刮削器突出件3的模式，虚线8绘制为螺旋，示出突出件3一起造成在功能上类似一个完整刮削器条。在已知解决方案中，全长刮削器条配置在每个叶片上。通过由刮削器突出件实现的该解决方案，与已知解决方案相比，仅出现1/5的摩擦区域，并且因此更少摩擦将发生，并且将消耗更少能量。
[0026] 当然可以具有在单独突出件之间的间隙或重叠，但是在该实例中，单独突出件3不具有间隙和重叠。
[0027] 详细地参考图2至4，在示范实施例中，分段刮削器3包括分布在叶轮1的表面2上面的十八个突出件101-118。多个突出件101-118以螺旋形模式8配置在叶轮1上，如可在图4中清楚地看到的，其中，螺旋形模式8的两个区段85,86以附图标记表示。多个突出件101-118配置在离叶轮1的中心C的各种径向距离处。例如，突出件104配置在径向距离R4处，突出件105配置在径向距离R5处，并且突出件106配置在离中心C的径向距离R6处。刮削器3可借助于它的突出件101-118从离心泵10的表面15刮削掉沉积材料。刮削器3的多个突出件101-
118具有合计径向延伸，其在±10%、±25%或甚至高达±40%的区间内等于叶轮1的半径R。
[0028] 多个突出件101-118的合计延伸是在径向方向上的它们的延伸的总和。在说明的实例中，突出件104-106的合计径向延伸计算为(R6-R5)+(R5-R4)=R6-R4。所有突出件的总合计径向延伸可以以相似方式计算，并且计算的值(即，所有突出件101-118的总径向延伸)应当在叶轮1的半径R的±10%、±25%或甚至高达±40%的区间内。
[0029] 突出件101-118配置为在从叶轮1的中心C观察时彼此相距各种角距离。例如，突出件105配置在离突出件104的角距离α处。多个突出件101-118中的许多或甚至所有可包括(在叶轮1的旋转方向D上观察)凸出表面、凹入表面、直角表面和倾斜表面中的任何一个。例如，往回转向图2，突出件115可具有凸出表面1151，突出件110可具有为直角的表面1101，并且突出件103可具有相对于旋转方向D倾斜的表面1031。
[0030] 本发明不受限于以上描述并在附图上示出的实施例，但是可在由所附权利要求限定的本发明的范围内以任何方式补充和
修改。例如，叶轮可具有另一种数量的叶片、另一种数量的刮削器突出件，刮削器突出件可以以不同模式配置等。
