CS244276B1 - Zařízení pro snížení radiální síly u spirálních čerpadel - Google Patents

Abstract

Vynález spadá do oboru odstředivých čerpadel a týká se zařízení pro snížení radiální síly u spirálních čerpadel, sestávající ze spirálního tělesa, ve kterém je vytvořen obvodem oběžného kola uloženého na hřídeli a vnitřním povrchem spirálního tělesa nesymetrický průtočný kanál napojený na prostor výtlačného hrdla, jehož podstata spočívá v tom, že prostor výtlačného hrdla je propojen s průtočným kanálem spirálního tělesa alespoň v jednom místě na obvodu spirálního tělesa tak, aby bylo dosaženo minimální radiální síly.

Description

Vynález se týká zařízení pro snížení radiální síly u spirálních čerpadel.

U spirálních čerpadel, kde oběžné kolo je uloženo na hřídeli ve spirálním tělese, dochází vlivem měnících se průtočných poměrů za provozu čerpadla a vlivem nesymetrického prostoru, vymezeného obvodovou kružnicí oběžného kola a vnitřním povrchem spirály k nerovnoměrnému rozložení rychlosti v tomto prostoru, zvláště při provozu mimo optimální bod čerpadla. Maximální hodnota rychlosti kapaliny vzniká v místě nosu spirály, to je v počátku spirálního průtočného kanálu a ve směru otáčení oběžného kola se postupně zmenšuje až na minimální hodnotu ve výtlačném hrdle. To má za následek vznik radiální síly působící na rotor čerpadla, která dosahuje maximální hodnoty při minimálním protékajícím množství čerpané kapaliny, zvyšující namáhání hřídele a snižující životnost a spolehlivost čerpadla v provozu, Je proto snahou snížit hodnotu rychlosti kapaliny na minimum v oblasti nosu spirály, zrovnoměrnit rozložení rychlosti po obvodu oběžného kola a tím snížit velikost radiální síly namáhající rotor čerpadla a zeslabit tlakové pulzace.

Účinkům této radiální síly se zabrání například zvětšením průměru hřídele čerpadla. Nevýhodou tohoto řešení však je velká spotřeba kvalitního a drahého materiálu. Jiným známým řešením jsou různé konstrukční varianty těsnících kruhů na oběžném kole a tělese čerpadla nebo zadních lopatek oběžného kola. Tyto konstrukční úpravy však jsou složité a představují zvýšení výrobních a materiálových nákladů. Jiným známým řešením, které snižuje velikost výsledné radiální síly, působící na rotor čerpadla je použití přídavného žebra, které je umístěno ve spirálním prostoru kolem obvodu oběžného kola a jeho délka může zasahovat až do prostoru výtlačného hrdla spirály. Nevýhodou tohoto provedání je rovněž komplikovanost při výrobě a zvýšená spotřeba materiálu a pracnosti.

v

Uvedené nevýhody v podstatě odstraňuje vynález, kterým je zařízení pro snížení radiální síly u spirálních čerpadel, sestávající ze spirálního tělesa, ve kterém je vytvořen obvodem oběžného kola uloženého na hřídeli a vnitřním povrchem spirálního tě lesa nesymetrický průtočný kanál napojený na prostor výtlačného hrdla, jehož podstata spočívá v tom, že prostor výtlačného hrdla v

je propojen s průtočným kanálem spirálního tělesa alespoň v jednom místě na obvodu spirálního tělesa tak, aby bylo dosaženo

minimální radiální síly.

244 276

Vyšší účinek zařízení podle vynálezu spočívá v jednoduchosti zařízení, nenáročném na pracnost a spotřebu materiálu, zajištující spolehlivý a bezporuchový provoz čerpadla, kterého se docílí snížením rychlosti kapaliny v oblasti nosu a zrovnoměrnením rozdělení rychlosti kapaliny po obvodu oběžného kola.

Příklad konkrétního provedení je schematicky znázorněn na přiloženém výkrese, představujícím příčný řez spirálním čerpadlem s uplatněným vynálezem.

Podle vynálezu je spirální čerpadlo tvořeno spirálním tělesem 1, ke kterému je napojeno výtlačné hrdlo 11 a neznázorněné axiální sací hrdlo. Uvnitř spirálního tělesa 1 je na hřídeli 2 uloženo oběžné kolo 2* Obvodovou částí JI oběžného kola 2 ^a vnitřním povrchem 13 spirálního tělesa 1 je vymezen spirální průtočný kanál 4., jehož průtočné průřezy 41 se zvětšují ve směru P rotace oběžného kola 2t začínající u nosu 2 spirálního tělesa 1 a končící vyústěním dp výtlačného hrdla 11. Prostor 112 výtlačného hrdla 11 je propojen se spirálním průtočným kanálem 4 například kanálkem X v oblasti nosu 2 spirálního tělesa 1.

U alternativního provedení, na obrázku znázorněno čárkovaně, je výtlačný prostor 112 výtlačného hrdla 11 propojen se spirálním průtočným kanálem 4 například trubkou 4, spojující výtlačný prostor 112 výtlačného hrdla 11 alespoň s jedním místem 8 na obvodu 12 spirálního tělesa 1.

Funkce zařízení podle vynálezu spočívá v tom, že propojením prostoru 112 výtlačného hrdla 11 s průtočným kanálem 4 spirálního tělesa i, at už v oblasti nosu 5. spirálního tělesa 1 a/nebo v kterémkoliv jiném místě na obvodu 12 spirálního tělesa 1, dojde vlivem rozdílu tlaků v propojených místech k rozdělení průtoku kapaliny z výtlačného prostoru 112 výtlačného hrdla 11 do průtočného kanálu 4 ^v místech propojení a vlivem toho ke snížení rychlosti v oblasti nosu 4 spirálního tělesa 1, ke zrovnomemění rozložení rychlostí po obvodu oběžného kola 2 ^a tím ^ke snížení velikosti radiální síly.

Claims (1)

1. Zařízení pro snížení radiální síly u spirálních čerpadel, sestávající ze spirálního tělesa, ve kterém je vytvořen obvodem oběžného kola uložené^na hřídeli a vnitřním povrchem spirálního tělesa nesymetrický průtočný kanál napojený na prostor výtlačného hrdla, vyznačující se tím, že prostor (112) výtlačného hrdla (ll) je propojen s průtočným kanálem (4) spirálního tělesa (1) alespoň v jednom místě na obvodu (12) spirálního tělesa (1).