Opis patentowy opublikowano: 1986 1031 135 776 C ¦ l L N 1 A 1 U - InL Cl.3 F04D 7/04 F04D 29/40 F04B 15/02 Twórcy wynalazku: Marek Zielinski, Krzysztof Wierzbicki, Marek Staszkiewicz, Marek Marianski, Andrzej Spyra Uprawniony z patentu: Przedsiebiorstwo Mechanizacji i Produkcji Zwierzecej Przemyslu Rolniczego „Meprozet", Brzeg k/Opóla /Polska/ KADLUB POMPY KRETUEJ 0 SWOBODNYM. PRZEPLYWIE Frzedmiotem wynalazku jest kadlub pompy kretnej o swobodnym przeplywie, znajdujacy zastosowanie zwlaszcza w pompach zanurzalnych lub pompach z króccem ssawnym w osi obro¬ tu i przeznaczonych do pompowania gnojowicy, ziemniaków, przetworów spozywczych, masy papierniczej oraz cieczy lepkich. Znane z opisu polskiego patentu nr 51 216 i Niemiec¬ kiej Republiki Demokratycznej nr 59 527 rozwiazanie konstrukcyjne - to pompa z rozszerza¬ jacym sie w ksztalcie scietego stozka kadlubem stanowiacym jedna calosc wraz z króccem tlocznym i ssawnym w osi obrotu walu pompy. Ponadto w opisie przedstawione sa rozwiaza¬ nia kadlubów o duzym promieniu przejscia z czesci cylindrycznej kadluba w króciec ssaw¬ ny o przekroju kolowym, a takze kadlub stanowiacy jedna calosc z króccem tlocznym i ssawnym posiadajacym lagodne przejscie z czesci cylindrycznej kadluba w przewezeniu u wylotu z krócca ssawnego.Zasadnicza niedogodnoscia techniczno-uzytkowa tych rozwiazan jest to, ze tak uksztaltowane przekroje krócców ssawnych miedzy ich wlotem i wylotem nie pozwalaja na zachowanie ciaglosci przeplywu u wlotu do kadlubów pomp. Ponadto tak uksztaltowane przejscia krócców ssawnych w kadluby pomp nie zapewniaja oddzielenie wiazki strumienia doplywajacego do wewnatrz kadluba od wiazki strumienia czynnika wyplywajacego z wirni¬ ka do przestrzeni swobodnej.Ma to takze ujemny wplyw na wypadkowy ruch krazacy cieczy wirnika, który powoduje odda¬ nie w sposób zaklócony nadmiaru energii cieczy przeplywajacej przez komore zawirowanie.Dalsza niedogodnoscia jest to, ze korpusy tych pomp maja znacznie rozbudowane przes¬ trzenie swobodne i male srednice przekrojów przeplywowych krócców ssawnych. Dlatego miedzy innymi te konstrukcje nie nadaja sie do pompowania czynnika z duza zawertoscia dlugich wlókien, ze wzgledu na tworzenie sie tamponów, które zatykaja pole przekroju przeplywowego krócce ssawnego, w wyniku czego nastepuje przerwanie pompowanie. W tech¬ nice stosuje sie urzadzenie zwane docineczem wlókien, które zepewnia ciaglosc procesu pompowanie. Praktyki te powoduja zwiekszenie ciezaru i kosztu calosci urzadzenia.2 135 776 Istota wynalazku polega na opracowaniu konstrukcji kadluba pompy kretnej o swobodnym przeplywie, zanurzalnej o stalym polu przekroju przeplywowego, który w czes¬ ci ssawnej ma wlot tak uksztaltowany, ze tworzaca scianka pole przekroju ssawnego otworu o srednicy d jest zaglebiona do wewnatrz kadluba na glebokosc a,nie przekraczajaca dwóch trzecich wewnetrznej osiowej szerokosci kadluba* Istota wynalazku polega równiez na opra¬ cowaniu konstrukcji kadluba, który w obszarze czesci ssawnej ma wlot tak uksztaltowany, ze jego czynna hydraulicznie wewnetrzna i zewnetrzna powierzchnia ma ksztalt sferyczny okreslony promieniami wspólsrodkowymi, a w odmianie wykonania kadluba promieniami wzgle¬ dem siebie przesunietymi mimosrodowo* Istota wynalazku polega takze na tym, ze kadlub pompy kretnej o swobodnym przeplywie, zanurzalnej o stalym polu przekroju przeplywowe¬ go ma czynna hydraulicznie wewnetrzna powierzchnie, która w czesci uksztaltowana jest sferycznie, a w pozostalej czesci jest plaszczyzna, przy czym w obszarze czesci ssaw¬ nej kadlub ma wlot uksztaltowany powierzchnia sferyczna z tym, ze promienie powierzch¬ ni sferycznych sa przesuniete w osi poziomej 1 maja odpowiednie wielkosci* Istota wynalazku polega równiez na opracowaniu konstrukcji kadluba, a w odmianie wykonania kadluba z wkladka ssawna, który odpowiednio w obszarze czesci ssawnej ma wlot wykonany jako doplywowy kanal w ksztalcie konfuzora o polowie kata zbieznosci od dJ/2 = 2° do d*/2 = 75°, zas po stronie wylotu z kanalu kadlub, a w odmianie wykona¬ nia wkladka ssawna jak i kadlub, w czesciach czynnych hydraulicznie uksztaltowane sa powierzchnia sferyczna okreslona promieniem ze srodka odleglego o odpowiednia wartosc od glównej osi doplywowego kanalu* Istota wynalazku polega ponadto na opracowaniu kon¬ strukcji kadluba pompy kretnej o swobodnym przeplywie, o stalym polu przekroju przeply¬ wu, z króccem ssawnym w osi obrotu pompy, który w obszarze czesci ssawnej ma wlot tak uksztaltowany, ze przejscie z czynnej hydraulicznie wewnetrznej powierzchni, które ma ksztalt sferyczny okreslony promieniem o srodku odleglym o wartosc K od glównej wzdluznej osi krócca, w czynna hydraulicznie wewnetrzna powierzchnie krócca u jego wylo¬ tu, wykonane jest w obszarze wewnetrznej osiowej szerokosci kadluba, przy czym wymiar zaglebienia a nie przekracza dwóch trzecich wewnetrznej osiowej szerokosci kadluba* Zasadnicza zaleta techniczno-uzytkowa wynikajaca ze stosowania przykladowych kadlubów wedlug wynalazku w pompach jest to, ze uzyskano zwiekszenie przekroju prze¬ plywowego otworu wlotowego kadluba bez zmiany charakteru wlasnosci swobodnej przestrze¬ ni przeplywowej pompy kretnej, ponadto uzyskano zachowenie ciaglosci przeplywu u wlotu do kadluba, oddzielnie wiazki strumienia doplywajacego do wewnatrz kadluba od wiazki strumienia cieczy wyplywajacej z wirnika do przestrzeni swobodnej oraz ograniczenie strat energii cisnienia podczas mieszania warstw linii pradu swobodnej przestrzeni przeplywowej, co w efekcie daje zmniejszenie strat hydraulicznych, zmniejszenie poboru mocy i podwyzszenie sprawnosci procesu pompowania. Dalsze korzysci to zmniejszenie cie¬ zaru kadluba i zespolu pompowego, a przez to zmniejszenie kosztów urzadzenia pompuja¬ cego. Nastepne korzysci, to mozliwosc stosowania pomp z tego typu kadlubami, wzglednie pomp z kadlubami i wkladkami ssawnymi do pompowania czynnika z duza zawartoscia dlu¬ gich wlókien bez obawy zatykania kadluba w czesci ssawnej* Przedmiot wynalazku przedstawiony jest na rysunku, na którym fig.1 - przedstawia zonurzalna pompe kretna o swobodnym przeplywie w przekroju osiowym z przykladowym kadlubem, fig* 2 - zanurzalna pompe kretna z drugim przykladowym kadlubem, fig* 3 - inny przyklad wykonania zanurzalnej pompy kretnej o swobodnym przeplywie w przekroju osiowym z przykladowym kadlubem, fig. 4 - zanurzalna pompe kretna o swobodnym prze¬ plywie w przekroju osiowym z kolejnym przykladowym kadlubem, fig* 5 - inny przyklad wykonania pompy kretnej o swobodnym przeplywie w przekroju osiowym z przykladowym kadlubem, z wkladka ssawna, a fig* 6 - jednostopniowa pompe kretna o swobodnym prze¬ plywie w przekroju osiowym z przykladowym kadlubem*135 776 3 Przyklad I* Zespól przeplywowy zenurzalnej pompy kretnej o swobodnym przeplynie, w której zastosowano przykladowy kadlub, sklede sie z wirnika 1 osadzonego na wale 2, przekladowego kadluba 3, podwieszonego wzgledem przeleczy 4. Ktdlub 3 wyko¬ nana jest o stalym polu przekroju przeplywowego z osiowym ssawnym otworem 5 o srednicy ds w czesci ssawnej, a w czesci tlocznej ze stycznym wylotem poprzez króciec tloczny 6.Hydraulicznie czynne wewnetrzna powierzchnia kadluba 3 w obszarze ssawnego otworu 5 jest wklesla powierzchnia sferyczna styczna do krzywizny kola zatoczonego promieniem R ze srodka 0 lezacego, na prostej prostopadlej do glównej osi wzdluznej ssawnego otworu 5 i odleglego od tej osi o wartosci K. Natomiast hydraulicznie czynna zewnetrz¬ na powierzchnie kadluba 3 w obszarze otworu 5 jest wypukla powlerzclinia sferyczna styczna do krzywizna kola zatoczonego promieniem R. ze srodka 0. Przejscie miedzy wew¬ netrzna i zewnetrzna powierzchnia sferyczna w obsztrze otworu 5 kadluba 3 jest powierz¬ chnia o promieniu r. Kadlub 3 w obszarze otworu 5 uksztaltowany jest tak, ze scianka boczna tworzaca pole przekroju wlotowego o srednicy d jest zaglebiona do wewnatrz kadluba 3 do wymiaru a przyjmujacego wielkosci nie wieksze jak dwie trzecie wewnetrz¬ nej osiowej szerokosci kadluba 3.Przyklad II. Zespól przeplywowy zenurzalnej pompy kretnej o swobodnym pizeplywie, w której zastosowano przykladowy kadlub, sklada sie z wirnika 1 osadzonego na wale 2 przykladowego kadluba 3 podwieszonego wzgledem przelecze 4. Kadlub 3 wykona¬ ny jest jak w przykladzie I z tym, ze hydraulicznie czynna zewnetrzne powierzchnia kadluba 3 w obszarze ssawnego otworu 5 jest wypukla powierzchnia sferyczna styczna do krzywizny kola zatoczonego promieniem R2 ze srodka Op przesunietego mimosrodowo wzgledem srodka 0* Przyklad III. Zespól przeplywowy zanurzelnej pompy kretnej o swobodnym przeplywie, w której zastosowano przekladowy ksdlub, sklada sie z wirnika 1 osadzonego na wale 2, przykladowego kadluba 3, podwieszonego wzgledem przeleczy 4.Kadlub 3 wykonany jest o stalym polu przekroju przeplywowego z osiowym ssawnam et.erem 5 o srednicy d w czesci ssawnej, a w czesci tlocznej ze stycznym wylotem poprzez kró¬ ciec tloczny 6. Hydraulicznie czynna wewnetrzna powierzchnia kadluba 3 w czesci jest powierzchnia sferyczna, a w czesci plaszczyzna. Sferyczne powierzchnie sa styczne do krzywizn kól zatoczonych promieniem R ze srodków 0 i 0« lezacych ne prostej prostopad¬ lej do wzdluznej osi glównej otworu 5 i odpowiednio odleglych o wartosci K i L« Nato¬ miast hydraulicznie czynna zewnetrzna powierzchnia kadluba 3 w obszarze otworu 5 jest wypukla powierzchnia sferyczna styczna do krzywizny kola zatoczonego promieniem R. ze srodka 0~» Przejscie miedzy hydraulicznie czynna powierzchnia wewnetrzna i zewnetrzna w obszarze otworu 5 wykonane jest powierzchnia o promieniu r. Kadlub 3 w obszarze ot¬ woru 5 uksztaltowany jest tak, ze scianka boczne tworzaca przekrój wylotowy o srednicy da zaglebiona jest do wewnatrz kadluba 3 do wymiaru a przyjmujacego wielkosci nie s wieksze jak dwie trzecie wewnetrznej osiowej szerokosci kadluba 3» Przyklad IV. Zespól przaplywowy zanurzelnej pompy kretnej o swobodnym przeplywie, w której zastosowano przykladowy kadlub, sklada sie z wirnika 1 osadzonego ne wale 2, przykladowego kadluba 3 podwieszonego wzgledem przeleczy 4. Kadlub 3 wykona¬ ny jest tak, jak w przykladzie I i w przykladzie II, z tym, ze kadlub 3 w czesci ssaw¬ nej ma wykonany doplywowy kanal 7* Doplywowy kanal 7 uksztaltowany jest jako konfuzor o polowie kata zbieznosci A/2 = 8°. Przekrój wylotowy o srednicy dQ doplywowego kanalu 7 zaglebiony jest do wewnatrz kadluba 3 ne glebokosc a* Wymiar a przyjmuje wielkosci nie wieksze jak dwie trzecie wewnetrznej osiowej szerokosci kadluba 3.Przyklad V. Zespól przeplywowy zanurzelnej pompy kretnej o swobodnym przeplywie,w której zastosowano przykladowy kadlub, sklada sie z wirnika 1 osadzonego na wale 2 przykladowego kadluba 3 o stalym polu przekroju przeplywowego. Kadlub 3 pod-4 135 776 wieszony jest wzgledem przeleczy 4fdo którego przymocowane jest ssawna wkladka 8, w któ¬ rej wykonany jest doplywowy kanal 7* Doplywowy kanal 7 ssawnej wkladki 8 uksztaltowany jest jako konfuzor o polowie kata zbieznosci cC/2 = 8°« Czynna hydraulicznie powierz¬ chnia wkladki ssawnej po stronie wylotu z doplywowego kanalu jest wklesla powierzch¬ nia sferyczna styczna do krzywizny kola zatoczonego promieniem R, do którego równiez jest styczna czynna hydraulicznie wewnetrzna powierzchnia sferyczna kadluba 3 okreslo¬ na promieniem R ze srodka 0 lezacego na prostej prostopadlej do wzdluznej osi glów¬ nej doplywowego kanalu 7 1 odleglego od tej osi o wartosc K. Przekrój wlotowy o sred¬ nicy d doplywowego kanalu wkladki 8, w zlozeniu z kadlubem 3 jest zaglebiony do wew¬ natrz kadluba 3 na glebokosc a, który to wymiar przyjmuje wielkosci nie wieksze jak dwie trzecie wewnetrznej osiowej szerokosci kadluba 3.Przyklad VI» Zespól przeplywowy pompy kretnej o swobodnym przeplywie, w której zastosowano przykladowy kadlub, sklada sie z wirnika 1 osadzonego na wale 2, wkladki tylnej 9 przymocowanej do przykladowego kadluba 3. Kadlub 3 wykonany jest o stalym polu przekroju przeplywowego z króccem tlocznym 6 i ssawnym 10 w osi obrotu pompy* Wewnetrzna powierzchnia kadluba 3 jest powierzchnia sferyczna styczna do krzy¬ wizny kola zatoczonego promieniem S ze srodka 0, lezacego na prostej prostopadlej do wzdluznej osi glównej krócce ssawnego 10 1 odleglego od tej osi o wartosc K# Przej¬ scie przekroju kadluba 3 w przekrój krócca ssawnego 10 o srednicy do u wylotu wykona- s n« jest w obszerze wewnetrznej osiowej szerokosci kadluba 3* Wymiar zaglebienia a, do wewnatrz kadluba 3, pola przekroju wlotowego krócca 10 przyjmuje wartosci nie wieksze jak dwie trzecie wewnetrznej osiowej szerokosci kadluba 3* PL