EA008823B1 - Усовершенствованный профиль распределения скоростей лопатки рабочего колеса - Google Patents

Усовершенствованный профиль распределения скоростей лопатки рабочего колеса Download PDF

Info

Publication number
EA008823B1
EA008823B1 EA200601807A EA200601807A EA008823B1 EA 008823 B1 EA008823 B1 EA 008823B1 EA 200601807 A EA200601807 A EA 200601807A EA 200601807 A EA200601807 A EA 200601807A EA 008823 B1 EA008823 B1 EA 008823B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
radius
impeller
blade
outer edge
casing
Prior art date
Application number
EA200601807A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200601807A1 (ru
Inventor
Крейг И. Уокер
Александр С. Руднев
Original Assignee
Уэйр Слэри Груп, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=35054470&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EA008823(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Уэйр Слэри Груп, Инк. filed Critical Уэйр Слэри Груп, Инк.
Publication of EA200601807A1 publication Critical patent/EA200601807A1/ru
Publication of EA008823B1 publication Critical patent/EA008823B1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
    • B63H1/02—Propulsive elements directly acting on water of rotary type
    • B63H1/12—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially in propulsive direction
    • B63H1/14—Propellers
    • B63H1/16—Propellers having a shrouding ring attached to blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/24—Vanes
    • F04D29/242—Geometry, shape
    • F04D29/245—Geometry, shape for special effects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
    • B63H1/02—Propulsive elements directly acting on water of rotary type
    • B63H1/04—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction
    • B63H1/06—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction with adjustable vanes or blades
    • B63H1/08—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction with adjustable vanes or blades with cyclic adjustment
    • B63H1/10—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction with adjustable vanes or blades with cyclic adjustment of Voith Schneider type, i.e. with blades extending axially from a disc-shaped rotary body
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C11/00—Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/2261—Rotors specially for centrifugal pumps with special measures
    • F04D29/2288—Rotors specially for centrifugal pumps with special measures for comminuting, mixing or separating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

В соответствии с настоящим изобретением рабочее колесо для центробежного насоса содержит по меньшей мере одну лопатку, внешняя в радиальном направлении концевая часть которой выполнена такой формы, чтобы создавать профиль распределения скоростей потока, контролирующий и уменьшающий износ, вызываемый жидкотекучей суспензией, вытесняемой из рабочего колеса на внутреннюю поверхность корпуса насоса. В конфигурации лопаток рабочего колеса согласно настоящему изобретению в большинстве случаев выполнен выступающий наружу участок, в отличие от традиционной прямой или вогнутой кромки лопатки рабочего колеса. Форма этого выступающего наружу участка может варьироваться, но она выбирается таким образом, чтобы создавать профиль распределения скоростей потока, уменьшающий износ корпуса насоса.

Description

Настоящее изобретение относится к рабочим колесам насосов, и, в частности, относится к рабочему колесу, имеющему лопатки конфигурации, заданной особым образом, для избирательного установления профиля распределения скоростей рабочего колеса, чтобы таким образом избирательно уменьшать износ корпуса насоса в процессе переработки суспензий.
Динамические центробежные насосы применяются в целом ряде отраслей промышленности для переработки жидкостей и суспензий. Тип текучей среды, подвергаемой переработке, предписывает тип и конфигурацию насоса, который используется в конкретном применении. То есть при перекачивании прозрачных жидкостей к насосам предъявляется меньше требований, чем при переработке суспензий, которые; содержат определенное количество твердой фазы или твердых частиц, являющихся абразивными и разрушающих внутренние структуры насоса.
Поэтому проектировщики насосов и инженеры должны принимать во внимание тип текучей среды или суспензии, предусматриваемой для переработки, и выбрать или спроектировать рабочее колесо и корпус насоса, наиболее пригодные для данного применения. Например, для процесса переработки прозрачных жидкостей (например, воды) характерно, что корпус насоса имеет форму улитки, очертания которой меняются в площади поперечного сечения от водореза насоса почти до выпускного отверстия насоса, и в корпусе насоса можно обнаружить относительно мало воды.
Однако в процессе переработки суспензий проектировщики насоса должны учитывать воздействие гидротехнической геометрии поверхности не только с точки зрения оптимизации производительности насоса, но и с позиции минимизации износа в корпусе насоса. Так, при проектировании насосов для суспензий было характерным видоизменять обычную улиткообразную форму насосов для переработки прозрачных жидкостей с тем, чтобы обеспечить, например, более широкие выходы из рабочего колеса, и корпусы с параллельными сторонами.
Другим фактором, определяющим износ корпуса насоса, является форма лопаток рабочего колеса. В частности, было продемонстрировано значительное влияние наружной кромки лопаток рабочего колеса на скорость потока текучей среды, перемещающейся через насос. Было замечено, что типичная конфигурация лопатки, имеющая прямую наружную кромку на внешней границе кожуха или рядом с ней, порождает определенную скорость текучей среды, которая ведет к износу корпуса насоса вдоль стенок спиральной камеры в форме улитки.
Задачей изобретения является создание рабочего колеса, имеющего лопатки, которые спроектированы особым образом, или форма которых выполнена так, что рельеф износа становится более равномерным, тем самым, продлевая общий срок службы корпуса насоса до предельного износа при производстве суспензий, особенно тех, которые имеют высокое содержание твердых частиц и/или, в первую очередь, высокое содержание абразивных твердых частиц.
Поставленная задача решается посредством рабочего колеса, имеющего по меньшей мере одну лопатку, которая особым образом сформирована на его внешней концевой области, чтобы создавать скорости потока, которые менее разрушительны в отношении износа корпуса насоса при переработке суспензий. Конфигурации лопатки, согласно настоящему изобретению, являются легко приспособляемыми для применения в любом динамическом насосе, в котором используется рабочее колесо, но здесь они описаны и проиллюстрированы в связи с применением в центробежном насосе для суспензий.
Рабочее колесо согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере одну лопатку, которая выступает из центральной точки рабочего колеса или рядом с ней в направлении, соответствующем центральной оси насоса, и вытягивается в радиальном направлении вверх к наружной кромке рабочего колеса, где лопатка имеет внешнюю концевую часть заданной формы. Рабочее колесо, согласно настоящему изобретению, может содержать одиночный кожух (общеизвестное как полуоткрытое рабочее колесо), два кожуха (общеизвестное как закрытое рабочее колесо) или может не содержать кожуха (общеизвестное как открытое рабочее колесо). Тем не менее, в описываемом здесь изобретении оно имеет по меньшей мере один кожух, ориентированный к рабочей стороне корпуса насоса (то есть напротив входного отверстия насоса).
В конфигурации внешней концевой части лопаток согласно настоящему изобретению предусмотрен участок, выступающий в радиальном направлении вверх, который, как правило, очерчивает выпуклую кромку лопатки. Термин «выпуклый», используемый здесь, не ограничивается традиционным определением криволинейной поверхности, а предназначен только для того, чтобы сообщить, что внешняя концевая кромка лопатки выступает в радиальном направлении вверх относительно центральной оси рабочего колеса, а не является прямой или изогнутой в радиальном направлении вниз по направлению к центральной оси рабочего колеса; тем не менее, наружная концевая кромка может выть выполнена любой формы, включая, но, не ограничиваясь, полусферической, криволинейной, или состоящей из двух или более пересекающихся прямых.
Внешняя концевая часть лопаток, имеющая согласно настоящему изобретению форму выпуклости, создает, как правило, профиль распределения скоростей текучей среды, который уменьшает износ внутренней поверхности корпуса насоса. Форма выпуклой внешней концевой части лопаток может быть выбрана особым образом, чтобы более тщательно видоизменить или определить профиль распределения
- 1 008823 скоростей текучей среды так, что при заданном конкретном типе предназначенной для переработки суспензии износ корпуса насоса можно держать под контролем и уменьшать.
Настоящее изобретение поясняется чертежами, на которых представлено фиг. 1 - вертикальная проекция центробежного насоса, представляющая типичный корпус центробежного насоса в спиральной камере;
фиг. 2 - поперечное сечение насоса по линии 2-2 на фиг. 1;
фиг. 3 - частичный разрез в поперечном сечении традиционной лопатки рабочего колеса, представляющий концевую часть лопатки, выполненную в форме прямой кромки;
фиг. 4 - частичный разрез в поперечном сечении другой традиционной лопатки рабочего колеса, представляющий концевую часть лопатки, выполненную вогнутой формы;
фиг. 5 - профиль распределения скоростей для лопатки, имеющей концевую часть, как показано в фиг. 3, схематично;
фиг. 6 - профиль распределения скоростей для лопатки, имеющей концевую часть, как показано в фиг. 4, схематично;
фиг. 7 - профиль распределения скоростей для лопатки с конфигурацией, согласно настоящему изобретению, концевая часть которой имеет выступающую наружу кромку;
фиг. 8 - поперечное сечение первого предпочтительного варианта выполнения настоящего изобретения;
фиг. 9 - поперечное сечение второго предпочтительного варианта выполнения настоящего изобретения;
фиг. 10 - поперечное сечение третьего предпочтительного варианта выполнения настоящего изобретения;
фиг. 11 - поперечное сечение четвертого предпочтительного варианта выполнения настоящего изобретения;
фиг. 12 - поперечное сечение пятого и шестого предпочтительных вариантов выполнения настоящего изобретения;
фиг. 13 - поперечное сечение шестого предпочтительного варианта выполнения настоящего изобретения;
фиг. 14 - поперечное сечение седьмого предпочтительного варианта выполнения настоящего изобретения.
На фиг. 1 показан традиционный центробежный насос 10, содержащий рабочее колесо 12 и корпус насоса 14. Входное отверстие 16 выполнено сквозь корпус насоса 14, который доставляет поступающую текучую среду к рабочему колесу 12. Корпус насоса 14, изображенный на фиг. 1, представляет собой корпус спиралеобразной формы в виде улитки, который распространяется от водореза 18 к отводу 20. Как показано стрелками, расположенными внутри корпуса насоса 14 на фиг. 1, и далее представлено на поперечном сечении фиг. 2, что площадь поперечного сечения спиральной камеры насоса в типовом варианте увеличивается от водореза 18 насоса 10 к отводу 20 насоса 10.
Как показано на фиг. 2, по мере вращения рабочего колеса 12 ведущим валом 22 текучая среда, поступающая во входное отверстие 16, перемещается в рабочее колесо 12 и вытесняется наружу в спиральную камеру 24 корпуса насоса 14. Вытесненная текучая среда далее перемещается по спиральной камере 24 корпуса насоса 14 от водореза 18 к отводу 20, перетекая в зоне корпуса насоса 14 с постоянно увеличивающейся площадью поперечного сечения, как показано на фиг. 2.
Как представлено на фиг. 1, рабочее колесо 12 традиционного насоса содержит по меньшей мере одну лопатку 30, а, как правило, множество лопаток 30, которые исходят наружу из точки, расположенной в центре 32 рабочего колеса 12, или рядом с ним. Как более ясно показано на фиг. 3, например, рабочее колесо 12 может иметь кожух 34, который, как правило, выполнен в форме сплющенного диска, имеющего центральную точку 32, соответствующую центральной оси насоса. Лопатки 30 выступают наружу из точки, расположенной в центре 32 кожуха 34, или рядом с ним, по направлению к наружной кромке 36 кожуха 34, где лопатки 30 оканчиваются. Каждая лопатка 30 имеет ведущую плоскость 38, с которой сталкивается поступающая текучая среда по мере того, как эта текучая среда выталкивается в радиальном направлении наружу к спиральной камере 24 корпуса насоса 14 (фиг. 2).
Как представлено на фиг. 3, внешняя концевая часть 40 каждой лопатки 30 ограничивается кромкой 42, как показано на поперечном разрезе, по линии Υ через лопатку 30. Фиг. 3 изображает первую традиционную конфигурацию для лопатки 30, которая имеет прямую кромку на внешней концевой части 40 лопатки 30. Как показано, прямая наружная кромка 42 этого традиционного типа лопатки 30 совпадает, как правило, с наружной кромкой 36 кожуха 34.
На. фиг. 4 представлена другая традиционная конфигурация рабочего колеса 30, где наружная кромка 44 внешней концевой части 40 лопатки 30 выполнена вогнутой, как показано на поперечном разрезе по линии Х через лопатку 30. То есть наружная кромка 44 изгибается внутрь к центральной точке 32 кожуха 34, и центр 46 наружной кромки 44, не совпадает с наружной кромкой 36 кожуха 34.
Форма концевой части лопатки оказывает влияние на скорость потока текучей среды, исходящей из рабочего колеса, и, тем самым, оказывает влияние на тип или профиль износа, который может иметь ме
- 2 008823 сто в корпусе насоса в процессе переработки суспензий. Как показано на фиг. 5, например, традиционная лопатка, имеющая прямую наружную кромку 42, создает больший профиль распределения скоростей текучей среды там, где текучая среда вытесняется с большей скоростью по осевьм сторонам 48, 50 лопатки, или рядом с ними, чем где она вытесняется из центра лопатки между осевьми сторонами 48, 50. Следовательно, износ в корпусе насоса имеет место на обеих сторонах спиральной камеры в спиралеобразной системе.
Как показано на фиг. 6, профиль распределения скоростей потока, создаваемый традиционной лопаткой, имеющей вогнутую наружную кромку 44, подобен профилю распространения скоростей потока, создаваемого лопаткой, имеющей прямую наружную кромку 42, за исключением того, что на осевых концевых частях лопатки имеет место, или создается, двойной пик скорости потока. Следовательно, в процессе переработки насосом суспензий в спиральной камере корпуса насоса наблюдается двойной спиралеобразный профиль износа. В обеих традиционных конфигурациях лопатки, представленных на фиг. 5 и 6, в центре спиральной камеры насоса имеет место относительно небольшой износ.
Принимая во внимание вышеизложенное, предпочтительно выполнить лопатку с такой конфигурацией, где внешняя концевая часть имеет форму, подходящую для формирования профиля распределения скоростей потока так, чтобы обеспечить более контролируемый и уменьшенный износ в спиральной камере корпуса насоса по сравнению с известными традиционными лопатками рабочего колеса. Изобретатели обнаружили, что лопатка 60, имеющая, главным образом, выпуклую наружную кромку 62, как представлено, например, на фиг. 7, формирует такой профиль распределения скоростей потока, в котором скорости распределяются более равномерно по спиральной камере корпуса насоса, и, тем самым, вызывают более равномерный износ внутренней поверхности корпуса, чем при обычных условиях с традиционными конфигурациями лопаток.
На фиг. 8 показано, что, в общем, лопатка 60 рабочего колеса согласно настоящему изобретению имеет внешнюю концевую часть 64, ограничивающую наружную концевую кромку 62 выпуклой формы, при этом наружная кромка 62 содержит выступающий в радиальном направлении наружу участок 66, который расположен за наружной кромкой 36 кожуха 34. Таким образом, радиус Κν выступающего наружу участка 66, измеренный от центра 32 рабочего колеса 34 до конечной точки 68 лопатки 60, больше, чем радиус К3 кожуха 34. Как более подробно объясняется ниже, форма выступающего наружу участка 66 концевой части 64 может меняться, и может быть выбрана конкретно для обеспечения желаемого профиля распределения скоростей потока при условии соответствия требованиям к функционированию насоса в заданном варианте выполнения.
На фиг. 8 представлен первый предпочтительный вариант выполнения настоящего изобретения, где внешняя концевая часть 64 лопатки 60 имеет выступающий наружу участок 66 с радиусом Κν, который больше, чем радиус К3 кожуха 34. Наружная кромка 62 лопатки 60 компонуется также с участками 70, 72 с каждой стороны выступающего наружу участка 66, имеющего радиус К3, который в настоящем варианте выполнения равен радиусу К3 кожуха 34. Таким образом, лопатка 60 имеет ширину νν, а выступающий наружу участок 66 имеет ширину νΡ, которая меньше, чем ширина νν лопатки 60. Следует заметить, что в других в равной степени применимых вариантах выполнения настоящего изобретения, описанных ниже более подробно, ширина νΡ выступающего наружу участка 66 может быть равна ширине \νν лопатки 60.
В первом предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения, представленном на фиг. 8, выступающий наружу участок 66 на отрезке от точки А до конечной точки 68 выступающего наружу участка 66, и затем до точки В, имеет, главным образом, форму дуги. Таким образом, только в качестве примера, выступающий наружу участок 66 может иметь радиус Кс. Тем не менее, дугообразная линия между точкой А, конечной точкой 68 и точкой В не обязательно должна иметь постоянный радиус (то есть являться правильной дугой). Для специалиста очевидно, что размеры дугообразной или кривой линии, образующей выступающий наружу участок 66, можно соответствующим образом изменять для обеспечения желаемого профиля распределения скоростей потока, как здесь уже описано. В другом предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения, представленном на фиг. 9, наружная кромка 62 лопатки 60 содержит выступающий наружу участок 66, конечная точка 68 которого ограничивает радиус Κν лопатки 60. Кроме того, с каждой стороны выступающего наружу участка 66 наружная кромка 62 имеет участок 70, 72, радиус К3 которого меньше, чем радиус К3 кожуха 34. Далее, радиус К3 кожуха 34 меньше, чем радиус выступающего наружу участка 66. Выступающий наружу участок 66 ограничен между точкой А, конечной точкой 68 лопатки 60 и точкой В, и имеет ширину νΡ. Эта ширина νΡ выступающего наружу участка 66 меньше, чем ширина νν лопатки 60.
В другом предпочтительном варианте выполнения, представленном на фиг. 9, показан, только в качестве примера, выступающий наружу участок 66, образованный двумя пересекающимися линиями, первая линия 74 расположена между точкой А и конечной точкой 68 лопатки 60, а вторая линия 76 расположена между конечной точкой 68 и точкой В. Этот вариант выполнения демонстрирует, что форма выступающего наружу участка 66 может представлять собой не только дугообразную или кривую линию, как показано на фиг. 8, но может быть сформирована и большим количеством пересекающихся линий. Для специалиста очевидно, что форму наружной кромки 62 лопатки можно соответствующим образом изме
- 3 008823 нять множеством разнообразных способов для обеспечения желаемого профиля распределения скоростей потока.
В представленных вариантах выполнения лопатки рабочего колеса в соответствии с настоящим изобретением показана конечная точка 68 лопатки 60, центр которой расположен на одной оси с центром ширины \νν лопатки 60. Тем не менее, следует обратить внимание, что конечная точка 68 может располагаться и иначе, чем на центральной линии 80 лопатки 60 и ширины XVν. и в зависимости от предписаний или требований, которым необходимо следовать для обеспечения желаемого профиля распределения скоростей потока.
На фиг. 8 и 9 показаны варианты выполнения изобретения, где радиус Щ лопатки, представленный на репрезентативном виде поперечного сечения пятого предпочтительного варианта выполнения настоящего изобретения, больше, чем радиус кожуха К3 и/или базовый радиус Кв.
Еще один предпочтительный вариант выполнения представлен на фиг. 11, где радиус Щ лопатки 60 и радиус К3 кожуха 34 являются, главным образом, одинаковыми, и каждый из этих радиусов больше, чем базовый радиус Кв лопатки 60. Каждый из представленных на фиг. 10 и 11 вариантов выполнения изобретения позволяет получить желаемый профиль распределения скоростей потока и создает меньший износ на спиральной камере корпуса насоса. Следует иметь в виду, что представленный на фиг. 10 и 11 выступающий наружу выпуклый участок 66 показан в виде полусферы только в качестве примера, и можно придавать и/или применять другие выпуклые формы или размеры этого участка.
Как уже отмечалось выше, положения точки А и точки В, которые ограничивают противоположные в осевом направлении концы выступающего наружу участка 66, могут находиться где угодно на промежуткс от зоны, расположенной поблизости от средней линии 80 (фиг. 8 и 9) лопатки 60 до конечных в осевом направлении частей 82, 84 лопатки 60, как это изображено на фиг. 12. Следовательно, расстояние ϋ между точкой А и точкой В может меняться от Ο=\νν до приблизительно О=ХУ\73. и точка А и точка В могут располагаться как на равном, так и не на равном расстоянии от средней линии лопатки 60.
На фиг. 12 показано, что противоположные в осевом направлении концы выступающего наружу участка 66, ограниченные точкой А и точкой В, продолжаются до конечных в осевом направлении частей 82, 84 лопатки 60. По существу, представленный на фиг. 12 вариант выполнения не имеет боковых участков (70, 71), как в вариантах выполнения согласно фиг. 8-11, но противоположные в осевом направлении концы (точка А, точка В) выступающего наружу участка 66 ограничивают радиус Кв лопатки 60. Таким образом, в пятом предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения, представленном на фиг. 12, радиус Щ лопатки 60, ограниченный от центральной оси 32 рабочего колеса до конечной точки 68 лопатки 60, больше, чем радиус К3 кожуха 34, а базовый радиус Кв равен радиусу кожуха К3.
В шестом предпочтительном варианте выполнения, также показанном на фиг. 12 пунктирной линией, кожух 34 может выступать за пределы базового радиуса Кв лопатки 60 на заданное расстояние, так, что наружная кромка 36' рабочего колеса выступает до радиуса К3'. Радиус Κν лопатки 60, таким образом, больше, чем радиусы Кв и К3'.
В седьмом предпочтительном варианте выполнения, представленном на фиг. 13, конечная точка 68 лопатки 60 может не доходить до наружной кромки 36 кожуха 34. Следовательно, в этом варианте выполнения выступающий наружу участок 66 лопатки 60 не выходит за пределы кожуха 34, но все же оказывает благоприятное влияние на профиль распределения скоростей рабочего колеса. В варианте выполнения, представленном на фиг. 13, радиус Щ лопатки 60 больше, чем базовый радиус Кв, но меньше, чем радиус К3 кожуха 34.
Еще в одном предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения, представленном на фиг. 14, конечная точка 68 лопатки 60 выступает до точки, соответствующей, главным образом, наружной кромке 36 кожуха 34 так, что радиус Щ лопатки 60 и радиус К3 кожуха 34, по существу, равны между собой, а базовый радиус Кв меньше, чем радиус Κν лопатки или радиус К3 кожуха. Кроме того, несмотря на то, что выпуклая кромка в вариантах выполнения, представленных на фиг. 12-14, представляет собой дугообразную линию, выступающий наружу участок 66 может иметь любую подходящую форму, как уже описывалось выше.
Вне зависимости от того, как была выше показана и описана форма выступающего наружу участка 66 лопатки 60, площадь этой формы в предпочтительном варианте занимает от 30 до около 85% площади, ограниченной \νν(Εν-ΚΒ). В представленной ниже таблице приведены, исключительно в качестве примера, некоторые из возможного диапазона пропорций размеров, но их не следует понимать как исчерпывающее ограничение этого диапазона.
Минимальный Максимальный Предпочтитель н ы й
Κν 1.02 Кв 1.15Кв 1.06Кв
УУрЛУу 0.2 I 0.65
Кв Ка 1.15Ка 1.05Кв
Лопатки рабочего колеса согласно настоящему изобретению имеют конфигурацию, обеспечивающую заданный профиль распределения скоростей, который контролирует и/или уменьшает износ в корпусе насоса, вызываемый жидкотекучей суспензией, вытесняемой из рабочего колеса в кожух. Лопатки
-4008823 рабочего колеса могут быть приспособлены для использования в динамических центробежных насосах практически любого типа, размера или разновидности. Для специалиста ясны изменения и переделки, которые могут быть сделаны для использования лопаток рабочего колеса в различных насосах для получения желаемого профиля распределения скоростей. Поэтому приведенные здесь ссылки на конкретные детали вариантов выполнения настоящего изобретения сделаны исключительно в качестве примеров, а отнюдь не в виде ограничения.

Claims (21)

1. Рабочее колесо для центробежного насоса, содержащее по меньшей мере одну лопатку, выступающую по длине в радиальном направлении от центральной оси рабочего колеса к внешней наружной кромке упомянутого рабочего колеса, и имеющую среднюю линию, выступающую вдоль упомянутой радиальной длины, которая расположена перпендикулярно упомянутой центральной оси упомянутого рабочего колеса, а упомянутая по меньшей мере одна лопатка имеет внешнюю концевую часть, расположенную на наружной кромке упомянутого рабочего колеса или рядом с ней, при этом упомянутая внешняя концевая часть содержит выступающий наружу участок выпуклой формы.
2. Рабочее колесо по п.1, которое содержит по меньшей мере один кожух, имеющий наружную кромку, ограниченную упомянутой наружной кромкой упомянутого рабочего колеса, при этом упомянутая по меньшей мере одна лопатка выступает наружу относительно упомянутого кожуха.
3. Рабочее колесо по п.2, в котором выступающий наружу участок имеет конечную точку и радиус Ку, измеренный от упомянутой центральной оси упомянутого рабочего колеса до упомянутой конечной точки, при этом упомянутый кожух имеет радиус К3, измеренный от упомянутой центральной оси до упомянутой наружной кромки, причем радиус равен или больше радиуса К3.
4. Рабочее колесо по п.3, в котором внешняя концевая часть упомянутой по меньшей мере одной лопатки также включает участок с радиусом Кв, при этом радиус Кв меньше или равен радиусу К3.
5. Рабочее колесо по п.4, в котором выступающий наружу участок имеет дугообразную форму.
6. Рабочее колесо по п.4, в котором выступающий наружу участок имеет наружную кромку, образованную пересечением по меньшей мере двух линий.
7. Рабочее колесо по п.4, в котором по меньшей мере одна лопатка имеет ширину νν, причем выступающий наружу участок имеет ширину νΡ, при этом ширина νΡ меньше или равна ширине νν.
8. Рабочее колесо по п.7, в котором площадь выступающего наружу участка составляет от 30 до около 85% площади, ограниченной \νν(Ρν-ΡΒ).
9. Рабочее колесо по п.1, в котором выступающий наружу участок имеет наружную кромку кривой или дугообразной формы.
10. Рабочее колесо по п.1, в котором выступающий наружу участок имеет наружную кромку, образованную пересечением по меньшей мере двух линий.
11. Рабочее колесо для динамического центробежного насоса, содержащее кожух, имеющий центральную ось и наружную кромку, расположенную в радиальном направлении на расстоянии от упомянутой центральной оси, при этом упомянутый кожух имеет радиус К3; и по меньшей мере одну лопатку, выступающую в осевом направлении наружу от упомянутого кожуха и продолжающуюся в радиальном направлении от центра упомянутой центральной оси, или от некоторого расстояния от него, до упомянутой наружной кромки, определяя среднюю линию упомянутой по меньшей мере одной лопатки, которая расположена перпендикулярно упомянутой центральной оси; при этом упомянутая лопатка прикреплена к упомянутому кожуху вдоль радиального протяжения упомянутой лопатки по упомянутому кожуху, и имеет внешнюю концевую часть, расположенную на упомянутой наружной кромке или рядом с ней; при этом упомянутая внешняя концевая часть содержит выступающий наружу участок с радиусом Ку, измеренным от упомянутой центральной оси до конечной точки упомянутого выступающего наружу участка; и при этом радиус равен или больше радиуса К3.
12. Рабочее колесо по п.11, содержащее также второй кожух, расположенный параллельно упомянутому кожуху и на расстоянии от него, в котором упомянутая по меньшей мере одна лопатка расположена между кожухами, расположенными на некотором расстоянии друг от друга.
13. Рабочее колесо по п.11, в котором внешняя концевая часть упомянутой по меньшей мере одной лопатки также содержит участок с радиусом Кв, при этом Кв равен радиусу К3.
14. Рабочее колесо по п.11, в котором внешняя концевая часть упомянутой по меньшей мере одной лопатки также содержит участок с радиусом Кв, при этом Кв меньше радиуса К3.
15. Рабочее колесо по п.11, в котором выступающий наружу участок имеет выпуклую форму.
16. Рабочее колесо по п.11, в котором выступающий наружу участок имеет изогнутую наружную кромку.
17. Рабочее колесо по п.11, в котором выступающий наружу участок имеет наружную кромку, образованную по меньшей мере двумя пересекающимися линиями.
- 5 008823
18. Рабочее колесо по п. 11, в котором по меньшей мере одна лопатка имеет ширину Ау, а площадь формы выступающего наружу участка составляет от 30 до по существу 85% площади, ограниченной Αν(Κν-ΚΒ).
19. Рабочее колесо по и. 13, в котором по меньшей мере одна лопатка имеет ширину Ау, а площадь формы выступающего наружу участка составляет от 30 до по существу 85% площади, ограниченной Αν(Κν-ΚΒ).
20. Рабочее колесо по и. 19, в котором выступающий наружу участок имеет наружную кромку такой формы, чтобы формировать заданный профиль распределения скоростей потока с целью уменьшения износа в корпусе насоса.
21. Рабочее колесо по и.2, в котором по меньшей мере один кожух имеет радиус К3, измеренный от центральной оси до наружной кромки, причем выступающий наружу участок имеет конечную точку и радиус Ку, измеренный от центральной оси упомянутого рабочего колеса до упомянутой конечной точки, а выступающий наружу участок имеет противоположные в осевом направлении концы, определяющие радиус Кв, измеренный от упомянутого по меньшей мере одного осевого конца до упомянутой центральной оси, при этом радиус Кв меньше радиуса Κν, а радиусы К3 и Κν меньше радиуса К3.
Фиг. 2
-6008823
Фиг. 6
Фиг. 8
-8008823 во
Фиг. 9
Фиг. 10
Фиг. 11
EA200601807A 2004-03-31 2005-03-30 Усовершенствованный профиль распределения скоростей лопатки рабочего колеса EA008823B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/814,427 US7179057B2 (en) 2004-03-31 2004-03-31 Velocity profile impeller vane
PCT/US2005/010830 WO2005097593A2 (en) 2004-03-31 2005-03-30 Improved velocity profile impeller vane

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200601807A1 EA200601807A1 (ru) 2007-02-27
EA008823B1 true EA008823B1 (ru) 2007-08-31

Family

ID=35054470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200601807A EA008823B1 (ru) 2004-03-31 2005-03-30 Усовершенствованный профиль распределения скоростей лопатки рабочего колеса

Country Status (23)

Country Link
US (1) US7179057B2 (ru)
EP (1) EP1732805B1 (ru)
JP (1) JP2007531841A (ru)
KR (1) KR100844251B1 (ru)
CN (1) CN1938189B (ru)
AP (1) AP2007A (ru)
AR (1) AR051163A1 (ru)
AU (1) AU2005231773B2 (ru)
BR (1) BRPI0509350B1 (ru)
CA (1) CA2558869C (ru)
EA (1) EA008823B1 (ru)
ES (1) ES2715498T3 (ru)
HK (1) HK1099738A1 (ru)
IL (1) IL178059A (ru)
JO (1) JO2512B1 (ru)
MY (1) MY140441A (ru)
PE (1) PE20051075A1 (ru)
PL (1) PL1732805T3 (ru)
PT (1) PT1732805T (ru)
TR (1) TR201901400T4 (ru)
UA (1) UA82778C2 (ru)
WO (1) WO2005097593A2 (ru)
ZA (1) ZA200607549B (ru)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2003903024A0 (en) * 2003-06-16 2003-07-03 Weir Warman Ltd Improved pump impeller
JP4894438B2 (ja) * 2006-09-28 2012-03-14 日本電産株式会社 遠心ポンプ
CN101824794B (zh) * 2010-04-26 2011-09-21 河南高远公路养护设备股份有限公司 路桥表面抛丸整形机用除尘器的抽风机
NO334954B1 (no) * 2012-11-12 2014-08-04 Agr Subsea As Løpehjul for sentrifugalpumpe samt anvendelse derav ved pumping av borevæske inneholdende borekaks
EP3732979A1 (en) * 2019-05-02 2020-11-04 Poly-clip System GmbH & Co. KG Clipping machine with improved discharge device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3221398A (en) * 1961-01-25 1965-12-07 Ruth D Mayne Method of manufacturing a turbine type blower wheel
US3904306A (en) * 1973-07-05 1975-09-09 Thune Eureka As Two-way impeller in a centrifugal pump having vertical drive shaft
US5628616A (en) * 1994-12-19 1997-05-13 Camco International Inc. Downhole pumping system for recovering liquids and gas
US6877955B2 (en) * 2002-08-30 2005-04-12 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Mixed flow turbine and mixed flow turbine rotor blade

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US892262A (en) * 1908-02-07 1908-06-30 Carl Hermann Jaeger Rotor for centrifugal pumps.
US2382839A (en) * 1944-06-05 1945-08-14 Wuensch Charles Erb Centrifugal pump
US2471174A (en) * 1947-04-24 1949-05-24 Clark Bros Co Inc Centrifugal compressor stability means
DE3609212A1 (de) * 1986-03-19 1987-09-24 Standard Elektrik Lorenz Ag Axialluefter
US4781531A (en) * 1987-10-13 1988-11-01 Hughes Tool Company Centrifugal pump stage with abrasion resistant elements
JPH0823356B2 (ja) * 1988-12-16 1996-03-06 株式会社日立製作所 電気洗濯機用排水ポンプ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3221398A (en) * 1961-01-25 1965-12-07 Ruth D Mayne Method of manufacturing a turbine type blower wheel
US3904306A (en) * 1973-07-05 1975-09-09 Thune Eureka As Two-way impeller in a centrifugal pump having vertical drive shaft
US5628616A (en) * 1994-12-19 1997-05-13 Camco International Inc. Downhole pumping system for recovering liquids and gas
US6877955B2 (en) * 2002-08-30 2005-04-12 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Mixed flow turbine and mixed flow turbine rotor blade

Also Published As

Publication number Publication date
IL178059A (en) 2010-12-30
JP2007531841A (ja) 2007-11-08
TR201901400T4 (tr) 2019-02-21
WO2005097593A3 (en) 2006-01-19
PE20051075A1 (es) 2005-12-17
ES2715498T3 (es) 2019-06-04
BRPI0509350A (pt) 2007-09-11
BRPI0509350B1 (pt) 2024-01-09
UA82778C2 (ru) 2008-05-12
US20050220620A1 (en) 2005-10-06
CN1938189B (zh) 2010-06-16
MY140441A (en) 2009-12-31
CN1938189A (zh) 2007-03-28
WO2005097593A2 (en) 2005-10-20
US7179057B2 (en) 2007-02-20
PT1732805T (pt) 2019-04-01
EP1732805A4 (en) 2012-08-08
ZA200607549B (en) 2007-12-27
AP2006003739A0 (en) 2006-10-31
EA200601807A1 (ru) 2007-02-27
CA2558869A1 (en) 2005-10-20
AP2007A (en) 2009-06-22
EP1732805A2 (en) 2006-12-20
KR100844251B1 (ko) 2008-07-07
KR20060130709A (ko) 2006-12-19
AR051163A1 (es) 2006-12-27
AU2005231773B2 (en) 2010-03-04
EP1732805B1 (en) 2018-12-19
IL178059A0 (en) 2006-12-31
PL1732805T3 (pl) 2019-06-28
HK1099738A1 (en) 2007-08-24
AU2005231773A1 (en) 2005-10-20
JO2512B1 (en) 2009-10-05
CA2558869C (en) 2011-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101036567B1 (ko) 개량된 펌프 임펠러
RU2296243C2 (ru) Центробежный насос с конфигурированной спиральной камерой
EP2978975B1 (en) Slurry pump impeller
US7476081B2 (en) Centrifugal compressing apparatus
US5487644A (en) Pump having a single or a plurality of helical blades
EA008823B1 (ru) Усовершенствованный профиль распределения скоростей лопатки рабочего колеса
CN112983882A (zh) 用于离心泵特别是凹式叶轮泵的叶轮及具有这种叶轮的泵
CN87106758A (zh) 离心泵的叶轮
AU2015318812B2 (en) Slurry pump impeller
JP2004353655A (ja) 遠心羽根車
US5209635A (en) Slurry pump
CN104919183A (zh) 离心泵
US5570998A (en) Impeller structure of closed type centrifugal pump
CN107299914B (zh) 一种潜污泵双蜗壳泵体及设计方法
CA1146809A (en) Impeller
US20160061213A1 (en) Pump Impeller
JP2007239674A (ja) 羽根車および遠心ポンプ
CN109964043A (zh) 螺旋叶轮
JP6523917B2 (ja) 遠心ポンプ
JP6971662B2 (ja) インペラ
MXPA06011009A (en) Improved velocity profile impeller vane
CN116171351A (zh) 用于在泵送之前减小悬浮固体的尺寸的泵设备
CN103080561B (zh) 泵送元件设计

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY MD TJ TM

PC4A Registration of transfer of a eurasian patent by assignment