CS241319B1 - Žariadenie pre zmenšenie odporu rotora pri jeho otáčaní v tekutino, predovšetkým diskových strát v hydrodynamických strojoch - Google Patents

Description

Vynález rieši zmenšenie odporu rotora pri jeho otáčani v tekutině vložením jedného alebo viac telies medzi steny statora a rotora. Tvar vložených telies odpovedá tvaru medzery medzi stator om a rotorom. Telesá sú vol'ne otočné uložené na statore alebo rotore a je ich možné axiálně hydraulicky vyvážit.

241319

Obr. 7 241319

Vynález sa týká zariedení pre zmenšenie odporu rotora pri jeho. pehybe v tvkw^ tine, predovšetkým odporu jpjío bočných stien, ako například bočnýctř-stiěn oběžných kolies hydrodynamických sUrojov. V súvislosti s hydrodynamickýmištrojmi sa energia potřebná na prekonanie týchto odporov často označuje ako diskové straty.

Odpor voči pohybu rotora vzniká ako dosledok vzájomněho pohybu stien rotora a tekutiny. Takto vznikajúci odpor a v důsledku jeho překonává,nia tiež energetické straty sa všeobecne považujú za neodstránitelné a ich dosledkom je zmenšenie účinnosti strojov. Zmenšenie odporov rotora, najma diskových strát, sa doteraz riešilo volbou optimálnych rozmerov bočných priestorov medzi stěnami rotora a statora a tiež zmenšením drsnosti stien tvoriacich tieto priestory.

Podstatou vynálezu je jedno, alebo viac vol'ne rotujúcich telies vložených do priestoru medzi steny statora a rotora. Tvar volné rotujúceho telesa je vhodné volit tak, aby bola zachovaná přibližné rovnaká medzera medzi stěnou statora i rotora. V případe čerpadlového alebo turbínového oběžného· kolesa je vhodný tvar rotačně symetrickej medzikruhovej došky přibližné odpovedajúcej tvaru bočných stien oběžného kolesa. V případe rotujúceho valca v tekutině je vhodný tvar telesa trúbka kruhového prierezu.

Obr. 1 představuje model otáčajúceho sa radiálně rozměrného rotora v tvare disku 1, okolo hriadela 3 v skrini 2 vyplnenej lekutinou, na ktorom sa doteraz najčastejšie študoval odpor bočných stien rotora pri rotácii v tekutině.

Experimenty dokázali, že odpor voči pohybu je úměrný druhej mocnině relativného rozdielu obvodovej zložky rýchlosti steny a tekutiny.

Vložením volné rotujúceho telesa (obr. 2 až 7) medzi stenu rotora a statora podlá vynálezu sa dosiahne toho, že volno rotujúce teleso 4 sa bude otáčať pod účinkom otáčajúcej sá tekutiny medzi ním a bočnou stěnou disku 1. Pohyb volné rotujúceho telesa však vyvolá otáčanie sa kvapaliny aj v priestore medzi ním a stěnou statora 2.

Tekutina zo strany statora 2 sa bude otáčať mensou uhlovou rýchlosťou a tekutina zo .strany rotora vačšou úhlovou rýchlosťou -•akS^ťofné^ettijúce teleso 4. V porovnaní s^flhfienkaťht podlá obr. 1 poklesne obvodová'zložka relatívnej rýchlosti tekutiny voči stene rotora a v důsledku toho aj odpor voči jeho pohybu.

Na obr. 4 je úprava podlá vynálezu, kde volné rotujúce teleso 4 má tvar volné rotujúceho disku. V medzerách medzi diskom 1, stěnou telesa 2 a volné rotujúcim diskom 4 sa kvapalina pohybuje různou uhlovou rýchlosťou, v důsledku čoho v týchto medzerách vzniká rozdiel tlakov. Axiálnu silu působiacu na volné rotujúci disk 4 je možné hydraulicky vyvážit vytvořením škrtiacich spár na vonkajšom a vnútornom obvode disku.

Na obr. 5 je úprava škrtiacich spár umožňujúca axiálně vyváženie volné rotujúceho telesa 4 v tvare volné rotujúceho disku, vytvořených na vhodných polomeroch medzi vnútomým a vonkajším polomerom volné rotujúceho disku.

Na obr. 6 je obdobná úprava, avšak volné rotujúci disk je volné otočné uchytený na disku 1 (rotore). Axiálně vyváženie umožňuje tiež usporiadanie s jednou škrtiacou spárou na vonkajšom alebo vnútornom obvode volné rotujúceho disku, druhou na vhodnom poloměre medzi vnútomým a vonkajším polomerom volné rotujúceho disku.

Na obr. 7 je schematicky naznačená úprava volné rotujúceho telesa v tvare volné rotujúceho disku 4, významná pre čerpadlo alebo turbínu. Volné rotujúci disk 4 je volné otočné uložený ,na statore čerpadla 5. Voči doteraz používanej úpravě prináša navrhovaná úprava poďla vynálezu výhodu, že poklesne rozdiel tlakov medzi priestorom před tesniacim a za tesniacim kruhom oběžného kolesa, t. j. rozdiel tlakov medzi priestormi a, b. V důsledku toho táto úprava prináša aj zmenšenie objemových strát čerpadla. Návrh podlá vynálezu je možné uplatnit všade tam, kde je potřebné zmenšit energetické straty v důsledku rotácie konštrukčných prvkov v tekutině.

Claims (2)

1. PREDMET Zariadenie pre zmenšenie odporu rotora pri jeho otáčaní v tekutině vyznačené tým, že medzi stenu rotora a statora je vložené najmenej jedno teleso 4, ktorého tvar od- povedá tvaru medzery medzi stěnami rotora a statora, pričom teleso 4 je volné otočné uložené na statore alebo rotore.
2. 2 listy výkresov 241319

   Obr, 2

   Obr. 3

   Obr,. 4 241319

   Obr. 1 Severografia, n. p., závod 7, Most Cena 2,40 Kčs