CS212340B2

CS212340B2 - Impeller, especially for side-channel turbo pump

Info

Publication number: CS212340B2
Application number: CS111780A
Authority: CS
Inventors: Antal Nador; Akos Petrik
Original assignee: Femmechanika
Priority date: 1980-02-19
Filing date: 1980-02-19
Publication date: 1982-03-26

Abstract

Vynález řeěí problém oběžného kola, jehož je možno použít u moderních typů samonasávecích turbočerpadel s bočním kanálem. Podstata" vynálezu spočívá v tom, že oběžné kolo obsahuje komory ohraničená radiálními přepážkami, přičemž osový řez vedený komorami má tvar kruhového oblouku, který sahá od uzavírací stěny komory až k okraji oběžného kola, ve vnějSím směru nejdále vzdáleném bodě stěny bočního kanálu, který má v axiálním řezu tvar polokruhového oblouku, plynule přechází do tohoto kanálu vytvořeného v části čerpadla, kdežto nejdále dovnitř ležící bod stěny bočního kanálu je na vnitřním obvodu čelní stěny oběžného kola, přišemž počet radiálních přepážek je větěí než počet paprsků. Popisuje se uspořádání u dvou výhodných provedení předmětu vynálezu. Oběžným kolem podle vynálezu se dosahuje zvýěení výkonnostních parametrů čerpadla, snížení odpadu při odléváni oběžného kola a reverzáce čerpadla.The invention solves the problem of an impeller that can be used in modern types of self-priming turbopumps with a side channel. The essence of the invention lies in the fact that the impeller contains chambers bounded by radial partitions, the axial section of which is guided by the chambers having the shape of a circular arc extending from the closing wall of the chamber to the edge of the impeller, in the outer direction the farthest point of the side channel wall, which in the axial section has the shape of a semicircular arc, smoothly transitions into this channel formed in the pump part, while the farthest point of the side channel wall is on the inner circumference of the front wall of the impeller, the number of radial partitions being greater than the number of spokes. The arrangement is described in two advantageous embodiments of the subject of the invention. The impeller according to the invention achieves an increase in the performance parameters of the pump, a reduction in waste during casting of the impeller and pump reversal.

Description

Vynález se týká oběžného kola, jehož je možno použít u moderních typů samonasáracích turboěerpadel 8 bočním kanálem.The invention relates to an impeller which can be used in modern types of self-priming turbo pumps 8 with a side channel.

Tak zvaná odstředivá turbočerpadla pracují na principu pozitivního výtlaku. S provozními vlastnostmi těchto strojů souvisí, že paprsková kola, nacházející se v jejich vnitřku, nejsou schopna zajistit optimální prouděni kapaliny, v důsledku čehož objemový stupeň účinnosti je velmi nízký. Klasickým příkladem pro to je Siemeneovo lopatkové kolo, které nebylo od svého vynálezu podstatně směněno a představuje dneěni stav techniky.The so-called centrifugal turbo pumps work on the positive displacement principle. It is related to the operating characteristics of these machines that the spoke wheels located in their interior are not able to ensure an optimum flow of the liquid, as a result of which the volume efficiency is very low. A classic example of this is the Siemene impeller, which has not been substantially changed since its invention and represents the state of the art.

Nevýhoda těchto lopatkových kol spočívá dále v tom, že jejich geometrické rozměry, které byly stanoveny podle známých a tradičních konstrukčních metod, jsou spojeny s technickými problémy při odlévání, jelikož se těžko formují a jejich odlévání je spojeno s vysokým procentem zmetků.A further disadvantage of these impeller wheels is that their geometrical dimensions, which have been determined according to known and traditional construction methods, are associated with technical casting problems because they are difficult to mold and their casting is associated with a high percentage of rejects.

Uvedené nevýhody odstraňuje běžné kolo, zejména pro samonáeávací turbočerpadlo s bočním kanálem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje komory ohreáičené radiálními přepážkami, přičemž osový řez vedený komorami má tvar kruhového oblouku, který sahá od uzavírací stěny komory až k okraji oběžného kola, ve vnějěim směru nejdále vzdáleném bodu stěny bočního kanálu, který má v axiálním řezu tvar polokruhového oblouku, plynule přechází do tohoto kanálu, vytvořeného v části čerpadla, kdežto nejdále dovnitř ležící bod stěny bočního kanálu je na vnitřním obvodu čelní stěny oběžného kola, přičemž počet radiálních přepážek je větěí než počet papnskůrThese drawbacks are eliminated by a conventional wheel, in particular for a self-priming side channel turbo pump according to the invention, which comprises chambers heated by radial baffles, the axial section through the chambers having a circular arc that extends from the chamber closing wall to the periphery of the impeller the outermost furthest point of the side channel wall, which in the form of an axial section is in the form of a semicircular arc, continuously passes into this channel formed in the pump part, while the furthest inward side wall channel side is on the inner circumference the radial baffles are greater than the number of papnskurs

U jednoho výhodného provedení oběžného kola podle vynálezu se kryje střed kruhového oblouku, vymezujícího stěnu komor, se středem bočního kanálu, který má v axiálním řezu tvar . polokruhového oblouku napojeného přes vzduchovou mezeru, přičemž poloměry kruhových oblouků jsou stejné. ' >In one preferred embodiment of the impeller according to the invention, the center of the circular arc defining the wall of the chambers coincides with the center of the lateral channel, which has the shape in axial section. a semi-circular arc connected through an air gap, the radii of the circular arcs being the same. '>

jiném výhodnémprovedení oběžného kola podle vynálezu jsou paprsky a přepážky zúženy.In another preferred embodiment of the impeller according to the invention, the spokes and baffles are narrowed.

Uspořádáním oběžného kole podle vynálezu se dosahuje zlepšení parametrů výkonnosti semonasávacích trubočerpadel s bočním kanálem, které spočívá v dosažení stupňovitě vyěěího konečného tlaku čerpadel a v snížení objemových ztrát. Dalěí výhoda spočívá v snížení odpa+ du při odlévání a hlavně v dosažení reverzacé uvedených čerpadel, která umožňuje, aby se změnou směru otáčení čerpadel dosáhlo i změny směru výtlaku kapaliny bez změny parametrů čerpadla. Možnost reverzace čerpadla poskytuje uživateli značné ekonomické výhody, jelikož není třeba pro napájení a výtlak dvou čerpadel, odpadá značný náklad na potrubí, nebol čerpadlo spojené s asynchronním motorem plní požadovaný úkol jednoduchou změnau směru otáčení.By providing the impeller according to the invention, an improvement in the performance parameters of the side-suction pumps with side channel is achieved by achieving a higher final pump pressure and a reduction in volume losses. A further advantage lies in the reduction of the casting waste and, in particular, in the reversing of said pumps, which allows changing the direction of rotation of the pumps to achieve a change in the direction of liquid discharge without changing the pump parameters. The pump reversal option provides the user with considerable economic benefits, since there is no need for two pumps to be powered and displaced, no significant piping costs are needed, or the pump associated with an asynchronous motor fulfills the task of simply changing the direction of rotation.

Vynález je blíže vysvětlen s odvoláním na výkresy, na nichž znázorňuje obr. 1 schéma oběžného kola vestavěného do čerpadla, obr. 2 pohled shora na otevřenou stranu oběžného kola a obr. 3 na levé straně řez podle obr. 2, na pravé straně řez povrhcem osazeným lopatkami .BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is explained in more detail with reference to the drawings in which: FIG. 1 shows a diagram of an impeller built into the pump; FIG. 2 shows a top view of the impeller open side; with shoulder blades.

Oběžné kolo J. s paprsky 4 je připevněno ne hřídeli J. Paprsky 4 vytvářejí komory X oddělené od sebe přepážkami £. Axiální řez komor X obsahuje kruhový oblouk, probíhající od uzavírací stěny XX jednotlivých komor X až k okraji oběžného kola £.The jets 4 with the spokes 4 are attached to the shaft J. The spokes 4 form chambers X separated from each other by the baffles 6. The axial section of the chambers X comprises a circular arc extending from the closing wall XX of the individual chambers X to the edge of the impeller 6.

Čerpadlo je na obr. 1 vyznačeno svými částmi 13a. 13b. Na nejdále ve vnějším směru ležící bod £ stěny bočního kanálu £, jehož axiální řez má tvar polokruhového oblouku, je tangenciálně napojeno dno komory χ. Bod X polokruhového oblouku stěny kanálu X, ležící nejdále dovnitř, je v linii s vnitřním obvodem čelní stěny 10 oběžného kola χ. Počet přepážek £ je větěí než počet paprsků 4· Oběžné kolo X může být odlitkem, je věak možné i svařované nebo jiné provedení. Na části oběžného kola X přivrácené k obvodu jsou vytvořeny komory £, oddělené vzájemně od sebe přepážkami část komor £ přivrácená k obvodu oběžného kola £ je zakřivena a tato zakřiveni přecházejí' dd stěny bočního kanálu £, jehož poloměr křivosti je stejný jako zakřivení komor £.The pump is indicated by its parts 13a in FIG. 13b. The bottom point of the wall 8 of the lateral channel 6, which has an axial section in the form of a semicircular arc, is tangentially connected to the bottom of the chamber χ. The point X of the semicircular arc of the channel X wall furthest inward is in line with the inner periphery of the impeller face 10 χ. The number of baffles 8 is greater than the number of spokes 4. The impeller X may be a casting, but welded or other designs are also possible. Chambers 5 are formed on the periphery of the impeller X, separated from each other by the baffles, a portion of the chambers facing the periphery of the impeller 4 is curved and these curves extend dd of the side channel wall whose radius of curvature is the same as the curvature of the chambers.

Axiální uzavírací stěna komor £ sahá v radiálním směru až k bodu, v němž boění kanál £ napojený na oběžné kolo £ končí.The axial closure wall of the chambers 6 extends in a radial direction up to the point at which the side of the channel 8 connected to the impeller 6 ends.

U jednoho vhodného provedení oběžného kola £ podle vynálezu se kryje střed kruhového oblouku, vymezujícího stěny komor £, se středem bočního kanálu £, který je napojen přes vzduchovou mezeru a má v radiálním řezu tvar polokruhového oblouku, přičemž poloměry uvedených kruhových oblouků jsou stejné.In one suitable embodiment of the impeller 6 according to the invention, the center of the circular arc delimiting the walls of the chambers 6 coincides with the center of the lateral channel 6 which is connected through an air gap and has a radial cross-sectional shape.

Oběžné kolo £ vytvořené popsaným způsobem je v podstatě prstencem, který je hustě osazen lopatkami a jehož vnějěí pláělová plocha a strana přivrácená k bočnímu kanálu 2 jsou aŽ k vnitřnímu průměru bočního kanálu £ uzavřeny. Tento prstenec oběžného kola £ je spojen s hlavou £ oběžného kola £ paprsky £. V přikladu má oběžné kolo £ dvanáct paprsků £, jsou však možná i jiná provedení s menším počtem paprsků £, například s třemi paprsky, přičemž tento počet odpovídá minimálním požadavkům na pevnost.The impeller 4 formed in the described manner is essentially a ring which is densely packed with blades and whose outer surface and the side facing the side channel 2 are closed up to the inside diameter of the side channel 4. This impeller ring 6 is connected to the impeller head 4 by spokes 6. By way of example, the impeller 6 has twelve spokes 6, but other embodiments with a smaller number of spokes 6, for example three spokes, are possible, this number meeting the minimum strength requirements.

Hlava 6 je mezi prstencem a paprsky na čelní stranu otevřená, aby kapalina dopravovaná ve směru osy oběžného kola £ mohla volně protékat.The head 6 is open between the ring and the spokes on the front side so that the liquid conveyed in the direction of the impeller axis 6 can flow freely.

Paprsky £ oběžného kola £ a přepážky £ komor £ se axiálně směrem vzhůru zeslabují (obr. 3 vpravo), což má výhodu, že oběžné kolo £ je možno zaformovat z jedné strany a jednodušším způsobem. Vytvoření přepážek £ má tu výhodu, že čerpadlo opatřené oběžným kolem £ může pracovat v obou směrech, což u dosavadních čerpadel podobného typu nebylo možné.The spokes 4 of the impeller 4 and the baffle section 6 of the chambers 4 weaken axially upwards (FIG. 3 right), which has the advantage that the impeller 4 can be formed from one side and in a simpler manner. The design of the baffles 6 has the advantage that the pump provided with the impeller 6 can operate in both directions, which has not been possible with prior art pumps of similar type.

Ve složeném stavu je oběžné kolo £ napojeno přes velmi malou vzduchovou mezeru na boční kanál £, vytvořený ve skříni čerpadla, a tvoří spolu s tímto kanálem v axiálním řezu téměř zcela uzavřený anuloid, v němž je proudění kapaliny naprosto dokonalé,In the folded state, the impeller 6 is connected via a very small air gap to a side channel 6 formed in the pump housing and together with this channel forms, in axial section, an almost completely closed torus in which the fluid flow is absolutely perfect,

Claims

An impeller, in particular for a self-priming side channel turbo pump, characterized in that it comprises chambers (7) bounded by radial baffles (5), the axial section through the chambers (7) having a circular arc shape that extends from the closure wall (11). ) of the chamber (7) up to the edge of the impeller (1), in the outer direction the longest distant point (8) of the side channel wall (2), which has an axial sectional shape of a semicircular arc, the port (13a) of the pump, while the farthest inward point (9) of the side channel wall (2) is on the inner circumference of the end wall (10) of the impeller (1), the number of radial baffles (5) being greater than the number of spokes (4) .

Impeller according to Claim 1, characterized in that the center of the circular arc defining the wall of the chambers (7) coincides with the center of the lateral channel (2), which in axial section has the shape of a semicircular arc connected via an air gap. The arcs are the same.

Impeller according to claim 1 or 2, characterized in that the spokes (4) and the baffles (5) are tapered in the open side direction of the chambers (7).