CS244276B1

CS244276B1 - Radial force reduction device for spiral pumps

Info

Publication number: CS244276B1
Application number: CS849546A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Pochyly; Richard Matula; Horymir Netuka
Original assignee: Frantisek Pochyly; Richard Matula; Horymir Netuka
Priority date: 1984-12-10
Filing date: 1984-12-10
Publication date: 1986-07-17
Also published as: CS954684A1

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.The invention is in the field of centrifugal pumps and relates to a device for reducing radial force in spiral pumps, consisting of a spiral body, in which an unsymmetrical flow channel connected to the space of the discharge neck, the essence of which is based, is formed by the impeller circumference mounted on the shaft and the inner surface of the spiral body. in that the discharge orifice is connected to the flow passage of the spiral body at at least one location on the circumference of the spiral body so as to achieve a minimum radial force.

Description

Vynález se týká zařízení pro snížení radiální síly u spirálních čerpadel.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for reducing radial force in spiral pumps.

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.In spiral pumps where the impeller is mounted on a shaft in a spiral casing, due to varying flow conditions during pump operation and due to the asymmetrical space defined by the circumferential circle of the impeller and the inner surface of the spiral, uneven speed distribution in this space occurs. optimal point of the pump. The maximum value of the liquid velocity arises at the point of the nose of the spiral, i.e. at the beginning of the spiral flow channel, and gradually decreases to the minimum value in the discharge port in the direction of rotation of the impeller. This results in a radial force exerted on the rotor of the pump, which achieves maximum value with minimum fluid flow, increasing shaft stress and reducing pump life and reliability in operation. speed distribution around the impeller circumference, thereby reducing the amount of radial force exerted on the pump rotor and attenuating pressure pulsations.

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.The effects of this radial force are avoided, for example, by increasing the diameter of the pump shaft. The disadvantage of this solution, however, is the high consumption of high-quality and expensive material. Another known solution is the various design variants of the sealing rings on the impeller and the pump body or the impeller rear blades. However, these design modifications are complex and increase production and material costs. Another known solution that reduces the magnitude of the resulting radial force exerted on the pump rotor is to use an additional fin that is located in a helical space around the periphery of the impeller and its length may extend up to the space of the discharge throat. The disadvantage of this embodiment is also the complexity of production and increased material and labor consumption.

vin

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 vThe present invention is substantially eliminated by a radial force reduction device for helical pumps, consisting of a helical body in which the periphery of the impeller mounted on the shaft and the inner surface of the helical body is formed by an asymmetrical flow channel connected to the discharge throat. consists in that the space of the discharge throat in

je propojen s průtočným kanálem spirálního tělesa alespoň v jednom místě na obvodu spirálního tělesa tak, aby bylo dosaženois connected to the flow passage of the spiral body at least at one point on the circumference of the spiral body so as to achieve

minimální radiální síly.minimal radial forces.

244 276244 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.The higher effect of the device according to the invention lies in the simplicity of the device, requiring less labor and material consumption, ensuring reliable and trouble-free operation of the pump, which is achieved by reducing the liquid velocity in the nose area and equating the velocity distribution.

Příklad konkrétního provedení je schematicky znázorněn na přiloženém výkrese, představujícím příčný řez spirálním čerpadlem s uplatněným vynálezem.An example of a particular embodiment is schematically shown in the accompanying drawing, which is a cross-sectional view of a scroll pump with the present invention.

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.According to the invention, the spiral pump is formed by a spiral body 1 to which the discharge port 11 and the axial suction port (not shown) are connected. An impeller 2 is mounted on the shaft 2 within the spiral body 1. The impeller 2 is circumferentially located on the impeller 2 ^{and a} spiral flow channel 4 is defined by the inner surface 13 of the spiral body 1. 2 of the spiral body 1 and terminating at the orifice dp of the discharge throat 11. The space 112 of the discharge throat 11 communicates with the spiral flow channel 4, for example, through a channel X in the nose region 2 of the spiral body 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.In an alternative embodiment, shown in dashed lines in the figure, the discharge space 112 of the discharge port 11 is connected to the spiral flow channel 4, for example, by a pipe 4 connecting the discharge space 112 of the discharge port 11 to at least one location 8 on the circumference 12 of the spiral body 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 ^kesnížení velikosti radiální síly.The function of the device according to the invention is that by interconnecting the space 112 of the discharge neck 11 with the flow channel 4 of the spiral body 1, whether in the region of the nose 5 of the spiral body 1 and / or at any other point. pressures in the connected points to split fluid flow from the discharge chamber 112 of discharge port 11 into the flow channel 4 ^{at the} interconnection and the influence of the speed reduction of the nose 4 of the spiral case 1 to zrovnomemění velocity distribution along the periphery of the wheel 2 ^and thus ^to reduce the size radial forces.

Claims

Apparatus for reducing radial force in helical pumps, comprising a helical body in which an impeller circumferentially mounted on the shaft and an inner surface of the helical body is formed by an asymmetrical flow channel connected to the discharge throat space, characterized in that the discharge throat space (112) (11) is connected to the flow channel (4) of the spiral body (1) at at least one location on the circumference (12) of the spiral body (1).