CS218014B1 - Oběžné kolo - Google Patents

Abstract

Vynález se týká oboru hydrodynamických odstředivých čerpadel a řeší zvýšení životnosti oběžného kola zejména jednostupňového čerpadla určeného k čerpání abrazívního média. Podstatou vynálezu je, že na výtlačném disku oběžného kola jsou ze strany protilehlé lopatkám upraveny kanály, vedené v podstatě radiálně a protínající obvodovou plochu výtlačného disku.

Description

Vynález se týká oběžného kola, zejména jednostupňového odstředivého čerpadla, určeného k čerpání abrazívního média.

V technické praxi se vyskytuje požadavek eliminovat axiální 'sílu, která působí na oběžná kola při práci odstředivých čerpadel. Tato síla vzniká, protože je vyvolaná už samotným principem hydrodynamických čerpadel, z rozdílu tlaků na sacím a výtlačném disku oběžného kola. Snížení nebo zachycení této síly se provádí různými způsoby, například provrtáním výtlačného· disku v oblasti náboje. To podmiňuje vytvoření komory za výtlačným diskem, jinak je tento způsob neúčinný. Nevýhodou tohoto řešení je, že při čerpání hydroerozívních směsí vykazuje nadměrné opotřebování komory a tělesa čerpadla. Jiné řešení využívá oběžného kola s oboustranným vstupem, nebo jsou oběžná kola uspořádána tak, že se síly od jednotlivých oběžných kol vyrovnávají. Toto· řešení je velmi složité, respektive u jednostupňového čerpadla nepoužitelné. Dále je známo hydraulické vyrovnávací zařízení, používané například u napájecích čerpadel. Také toto řešení je; pro jednostupňové čerpadlo příliš složité a nelze jej použít pro čerpání hydroerozívní směsi. Konečně je známo řešení, kde výtlačný disk oběžného kola je opatřen na zadní straně radiálními lopatkami. Nevýhodou tohoto řešení je, že tyto lopatky už po krátké práci s abrazívním médiem ztrácejí účinnost následkem opotřebení.

Nevýhody známých řešení odstraňuje v podstatě vynález, kterým je oběžné kolo, zejména jednostupňového odstředivého čerpadla určeného k čerpání abrazívního média, sestávající z náboje opatřeného· výtlačným diskem, na němž jsou upraveny lopatky, a jeho podstata spočívá v tom, že na čele výtlačného disku protilehlém k lopatkám jsou upraveny kanály, protínající obvodovou plochu výtlačného disku.

Další podstatou vynálezu je, že kanály jsou vedeny radiálně.

Další podstatou vynálezu je, že kanály jsou vedeny šikmo.

Další podstatou vynálezu je, že kanály jsou vedeny souběžně s lopatkami oběžného kola.

Vyššího účinku vynálezu se dosahuje prodloužením životnosti oběžného kola zejména jednostupňového odstředivého čerpadla, pracujícího s abrazívním médiem.

Příklad konkrétního provedení vynálezu je schematicky znázorněn na výkrese, kde obr. 1 představuje nárysný řez oběžným kolem, na obr. 2 je pohled směrem P na zadní stranu oběžného· kola z Obr. 1 se znázorněnými radiálně vedenými kanály, obr. 3 představuje alternativní provedení kanálů vedených šikmo, na obr. 4 je alternativní provedení kanálů vedených souběžně s lopatkami oběžného kola a obr. 5 představuje příčný řez A—A kanály z obr. 2 až 4 v pěti alternativních provedeních.

Oběžné kolo 1 podle vynálezu sestává z náboje 2 opatřeného výtlačným diskem 3, Na čelech výtlačného disku 3 jsou upraveny z jedné strany kanály 4 a z druhé strany lopatky 3, opatřené protilehle k výtlačnému disku 3 sacím diskem 6. Sací disk 6 je v ose oběžného kola 1 opatřen vstupním otvorem 7. Výstupní otvory 8 jsou pak umístěny na obvodě oběžného kola 1. Kanály 4 mají tvar například radiálních, šikmých nebo zakřivených polodrážek, protínajících obvodovou plochu výtlačného disku 3, libovolného, například kruhového, klínového, čtvercového nebo obdélníkového příčného průřezu.

Při čerpání vchází kapalina vstupním otvorem 7 do· oběžného kola 1, rotujícího v neznázorněněm čerpadle. Průchodem oběžným kolem 1 získá čerpaná kapalina za výstupními otvory 8 tlak vyšší oproti tlaku ve vstupním otvoru 7. Tímto přetlakem, působícím z vnější strany na disky 3, 8 oběžného kola 1 vzniká axiální síla, která působí směrem k sání. Vyvážení této síly je provedeno tak, že kanály 4 odčerpávají kapalinu z prostoru za výtlačným diskem 3, tím se snižuje přetlak působící na výtlačný disk 3 a tím i axiální síla. Vhodným uspořádáním kanálů 4 lze dosáhnout úplného vyvážení axiální síly.

Při čerpání abrazívních médií vykazuje oběžné kolo 1 podle vynálezu vysokou životnost, neboť funkce kanálů 4 se nemění výrazně ani při jejich vysokém opotřebení. Řešení podle vynálezu také snižuje hydrostatický tlak na ucpávku čerpadla.

Claims (4)

1. Oběžné kolo, zejména jednostupňového odstředivého čerpadla, určeného k čerpání abrazívního média, sestávající z náboje opatřeného výtlačným diskem, na němž jsou upraveny lopatky, vyznačující se tím, že na čele výtlačného disku (3) protilehlém k lopatkám (5) jsou upraveny kanály (4), protínající obvodovou plochu výtlačného· disku (3).

VYNÁLEZU

2. Oběžné kolo podle bodu 1, vyznačující se tím, že kanály (4) jsou vedeny radiálně.

3. Oběžné kolo podle bodu 1, vyznačující se tím, že kanály (4) jsou vedeny šikmo.

4. Oběžné kolo podle bodu 1, vyznačující se tím, že kanály (4) jsou vedeny souběžně s lopatkami (5) oběžného kola (1).