PL183029B1 - Zespolona pompa odśrodkowa - Google Patents

Abstract

Zespolona pompa odśrodkowa, składająca się z obudowy, wyposażonej w króciec wlotowy i króciec wylotowy, wewnątrz której umieszczony jest wirnik pompy oraz silnik elektryczny, a wirnik silnika wykonany z materiału ferromagnetycznego jest sprzężony z wirnikiem pompy i jest umieszczony w wydzielonej wewnątrz stojana przestrzeni wypełnionej pompowanym medium, znamienna tym, że wirnik (5) silnika stanowi ruchomy element łożyska hydrodynamicznego.

Description

Przedmiotem wynalazku jest zespolona pompa odśrodkowa, przeznaczona do pompowania różnego rodzaju mediów płynnych i półpłynnych.

Znana ze stosowania w obiegowych układach grzewczych zespolona pompa odśrodkowa składa się z obudowy, wewnątrz której jest umieszczony wirnik pompy oraz silnik napędzający wirnik pompy. Obudowa jest wyposażona w króciec wlotowy i króciec wylotowy. Wirnik silnika jest osadzony na ułożyskowanym obustronnie wałku napędzającym, sprzężonym z wirnikiem pompy. Wirnik silnika jest umieszczony wewnątrz stojana, w przestrzeni wypełnionej pompowanym medium, które spełnia rolę chłodziwa silnika.

Z polskiego zgłoszenia wynalazku nr P. 142604 znana jest pompa odśrodkowa z rurowym silnikiem elektrycznym. Silnik tej pompy jest wyposażony w tuleję, stanowiącą konstrukcję nośną, na której od zewnątrz jest osadzony stojan, a od wewnątrz są wmontowane panewki, w których jest osadzony obrotowo rurowy wirnik silnika.

Zasadniczą niedogodnością techniczną znanej pompy jest konieczność precyzyjnego montażu i wykonania poszczególnych elementów łożyskowania wirnika silnika oraz konieczność stosowania materiałów odpornych na korozję i zużycie mechaniczne.

Wynalazek dotyczy zespolonej pompy odśrodkowej, składającej się z obudowy wyposażonej w króciec wlotowy i króciec wylotowy, wewnątrz której umieszczony jest wirnik silnika stanowiący jednocześnie wirnik pompy i umieszczony w wydzielonej wewnątrz stojana przestrzeni wypełnionej pompowanym medium. Istota wynalazku polega na tym, że wirnik silnika wykonany z materiału ferromagnetycznego stanowi ruchomy element łożyska hydrodynamicznego. Wirnik silnika ma postać walca, w którym dodatkowo jest wykonany w jego osi otwór oraz promieniowe otwory, łączące osiowy otwór ze szczeliną pomiędzy wirnikiem silnika a stojanem, i ewentualnie ukośne otwory, łączące otwór osiowy z przestrzenią pomiędzy czołem wirnika silnika a wirnikiem pompy. Korzystne jest wykonanie wirnika w postaci walca, którego czołowa powierzchnia jest wyposażona w łopatki. W takim rozwiązaniu wirnik

183 029 silnika i wirnik pompy stanowią jeden element, łatwy do wykonania i gwarantujący bardzo prostą konstrukcję zespolonej pompy odśrodkowej.

Przedmiot wynalazku jest objaśniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ideowy zespolonej pompy odśrodkowej, w przekroju podłużnym, fig. 2 - schemat ideowy zespolonej pompy odśrodkowej, w przekroju poprzecznym, fig. 3 schemat ideowy wirnika w postaci stalowego walca z promieniowymi i ukośnymi otworami, w przekroju podłużnym, fig. 4 - schemat ideowy wirnika z promieniowymi i ukośnymi otworami, w przekroju poprzecznym, fig. 5 - schemat ideowy zespolonej pompy odśrodkowej z wirnikiem spełniającym rolę wirnika silnika i wirnika pompy, w przekroju podłużnym, a fig. 6 - wirnik zespolonej pompy odśrodkowej, w widoku ogólnym.

Przykład I. Zespolona pompa odśrodkowa, przedstawiona na fig. 1 i fig. 2, składa się z dwuczęściowej obudowy 1, zamkniętej z jednej strony dnem 2, wewnątrz której jest umieszczony magnetowód 3 i uzwojenie 4 stojana silnika elektrycznego oraz wirnik 5 silnika, połączony napędzającym wałkiem 6 z wirnikiem 7 pompy. Wirnik 7 jest wykonany w postaci turbiny. Wirnik 5 silnika stanowiący ruchomy element łożyska hydrodynamicznego jest umieszczony wewnątrz stojana, w przestrzeni wydzielonej przez cylinder 8, wypełnionej pompowanym medium. Wirnik 5 ma postać stalowego walca. Część obudowy 1 osłaniająca wirnik 7 pompy jest wyposażona we wlotowy króciec 9 i wylotowy króciec 10.

Po zasileniu uzwojenia 4 stojana prądem przemiennym, w magnetowodzie 3 i wirniku 5 powstaje wirujące pole magnetyczne indukujące prądy w wirniku 5. W wyniku oddziaływania poła magnetycznego pochodzącego od tych prądów i wirującego pola magnetycznego, wirnik 5 zaczyna podążać za wirującym polem magnetycznym stojana, uzyskując coraz to większe obroty. Przy określonej prędkości obrotowej wirnik 5 ustawia się samoczynnie w osi stojana, a równomierną szczelinę pomiędzy wirnikiem 5 a cylindrem 8 stojana zapewnia cienka błona filmu tłoczonego medium. Moment obrotowy wirnika 5 jest przekazywany poprzez napędzający wałek 6 na wirnik 7 pompy. Medium doprowadzane wlotowym króćcem 9 do wnętrza obudowy 1 poddawane jest działaniu siły odśrodkowej wytwarzanej przez wirującą turbinę, stanowiącą wirnik 7 pompy i w wyniku tego kierowane jest do wylotowego króćca 10.

Przykład II. Zespolona pompa odśrodkowa, której wirnik jest przedstawiony na fig. 3 i fig. 4, jest zbudowana identycznie jak opisano w przykładzie pierwszym, z tą różnicą, że wirnik 5 w postaci stalowego walca ma wykonany w osi walca otwór 11 oraz cztery promieniowe otwory 12 i cztery ukośne otwory 13. W takim rozwiązaniu na skutek działania siły odśrodkowej, pompowane medium przedostaje się promieniowymi otworami 12 do szczeliny pomiędzy zewnętrzną ścianą wirnika 5 a cylindrem 8 stojana, w wyniku czego w szczelinie wytwarzane jest nadciśnienie, a tym samym skraca się czas ustalenia położenia wirnika 5 w osi stojana. Ponadto, poprzez ukośne otwory 13, pompowane medium jest wyrzucane siłą odśrodkową do przestrzeni pomiędzy czołową powierzchnią wirnika 5 silnika a wirnikiem 7 pompy, wzmacniając tłoczenie medium przez turbinę.

Przykład III. Zespolona pompa odśrodkowa, przedstawiona na fig. 5, jest zbudowana analogicznie jak opisano w przykładzie pierwszym, z tą różnicą, że wirnik 5 silnika jest wykonany w postaci ferromagnetycznego walca, na którego czołowej powierzchni są wykonane łopatki, stanowiące wirnik pompy.

183 029

9

fig. 5

183 029

fig.4

183 029

A¹ fig.1

I fig.2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (6)

Zastrzeżenia patentowe

1. Zespolona pompa odśrodkowa, składająca się z obudowy, wyposażonej w króciec wlotowy i króciec wylotowy, wewnątrz której umieszczony jest wirnik pompy oraz silnik elektryczny, a wirnik silnika wykonany z materiału ferromagnetycznego jest sprzężony z wirnikiem pompy i jest umieszczony w wydzielonej wewnątrz stojana przestrzeni wypełnionej pompowanym medium, znamienna tym, że wirnik (5) silnika stanowi ruchomy element łożyska hydrodynamicznego.

2. Zespolona pompa według zastrz. 1, znamienna tym, że wirnik (5) silnika jest wykonany w postaci walca.

3. Zespolona pompa według zastrz. 1, znamienna tym, że wirnik (5) jest wykonany w postaci walca z łopatkami na czołowej powierzchni, stanowiącymi wirnik pompy.

4. Zespolona pompa według zastrz. 2, znamienna tym, że wirnik (5) silnika ma wykonany w osi walca otwór (11) oraz promieniowe otwory (12) łączące otwór (11) ze szczeliną pomiędzy wirnikiem (5) silnika a jego stojanem.

5. Zespolona pompa według zastrz. 2, znamienna tym, że wirnik (5) silnika ma wykonany w osi walca otwór (11) oraz ukośne otwory (13) łączące otwór (11) z przestrzenią pomiędzy czołem wirnika (5) silnika a wirnikiem (7) pompy.

6. Zespolona pompa według zastrz.4, znamienna tym, że wirnik (5) silnika ma wykonane ukośne otwory (13) łączące wykonany w osi walca otwór (11) z przestrzenią pomiędzy czołem wirnika (5) silnika a wirnikiem (7) pompy.