PL217975B1 - Wirowa wielostopniowa pompa średniociśnieniowa - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest wirowa wielostopniowa pompa średniociśnieniowa o zrównoważonym naporze osiowym zespołu wirującego.

W pompach wirowych wielostopniowych średniociśnieniowych z wirnikami odśrodkowymi jednostrumieniowymi zamkniętymi, dla zrównoważenia naporu osiowego działającego na zespół wirujący wirniki w tylnej tarczy w pobliżu piasty mają otwory odciążające, zaś na tylnej tarczy wirnika znajduje się występ tworzący wraz z pierścieniem uszczelniającym osadzonym w ściance kierownicy dośrodkowej lub w wymiennej ściance kadłuba tłocznego dodatkowe uszczelnienie. W utworzonej w ten sposób komorze odciążenia, połączonej otworami odciążającymi z wlotami do wirnika panuje ciśnienie niskie, nieznacznie większe od ciśnienia panującego na dopływie do wirnika. Dzięki obniżeniu ciśnienia działającego na część tylnej tarczy wirnika, a przy średnicy uszczelnienia za wirnikiem nieznacznie większej od średnicy uszczelnienia wirnika na wlocie wypadkowy napór osiowy może zostać zrównoważony.

Ponieważ w komorze odciążenia panuje ciśnienie niskie, nieznacznie wyższe od ciśnienia na dopływie do wirnika, ciecz, która przepłynęła przez uszczelnienie za wirnikiem oraz przez uszczelnienie międzystopniowe wraca do wlotu wirnika, powodując zmniejszenie wydajności pompy i obniżenie sprawności wolumetrycznej, a tym samym sprawności całkowitej pompy.

Straty objętościowe, związane ze zrównoważeniem naporu osiowego działającego na zespół wirujący za pomocą otworów odciążających zależą od szerokości szczelin uszczelnienia za wirnikiem oraz uszczelnienia międzystopniowego, długości tych szczelin i ich średnic. Aby zmniejszyć straty objętościowe należałoby w zespołach uszczelnień zmniejszyć szerokość szczelin, zwiększyć ich długość lub zmniejszyć średnice.

Nadmierne zmniejszenie szerokości szczelin może doprowadzić do wzajemnego ocierania się tulei i uszkodzenia pompy. Zwiększenie długości szczelin powoduje wydłużenie wału, a tym samym zwiększenie długości i masy pompy.

Możliwości zmniejszenia strat objętościowych w pompie z otworami odciążającymi są więc ograniczone.

Wirowa wielostopniowa pompa średniociśnieniowa według wynalazku, z wirnikami odśrodkowymi jednostrumieniowymi zamkniętymi bez otworów odciążających i bez uszczelnień za wirnikami poszczególnych stopni, ma na zewnętrznej powierzchni tylnej tarczy wirnika ostatniego stopnia obwodowe współosiowe występy i rowki oraz obwodowe współosiowe rowki i występy ma tylna wymienna ścianka tłocznego kadłuba pompy, przy czym występy i rowki tarczy wirnika i ścianki kadłuba wzajemnie osiowo wsunięte kształtują wieloszczelinowe uszczelnienie, a ciecz przepływająca przez szczelinę pomiędzy tuleją ochronna wału a tuleją osadzoną w kadłubie tłocznym odprowadzana jest do otoczenia lub przewodem do jednego z kadłubów stopniowych pompy.

Dzięki zastosowaniu uszczelnienia wieloszczelinowego za wirnikiem ostatniego stopnia i odprowadzeniu przecieków do przestrzeni, w której panuje niskie ciśnienie, ciśnienie działające na tylną tarczę ostatniego wirnika ulega znacznemu obniżeniu.

Wskutek obniżenia ciśnienia działającego na tylną tarczę wirnika ostatniego stopnia na wirnik ten działa wypadkowy napór osiowy skierowany w stronę tłoczenia, który równoważy wypadkowe napory osiowe skierowane w stronę ssania działające na pozostałe wirniki. Zmniejszenie strat objętościowych występujących w pompie w wyniku eliminacji otworów odciążających i związanych z nimi uszczelnień powoduje zwiększenie sprawności wolumetrycznej, a tym samym zwiększenie sprawności całkowitej, bez powiększania wymiarów i masy pompy.

Równocześnie na dławnicę tłoczną działa znacznie niższe ciśnienie niż w przypadku zastosowania otworów odciążających.

Wirowa wielostopniowa pompa średniociśnieniowa według wynalazku przedstawiona jest na załączonym rysunku, którego fig. 1 przedstawia osiowy przekrój fragmentu pompy od strony tłocznej, a fig. 2 - odmianę rozwiązania konstrukcyjnego pompy.

Wirowa pompa wielostopniowa średniociśnieniowa z jednostrumieniowymi zamkniętymi wirnikami 2 bez uszczelnień za wirnikami 2 poszczególnych stopni i bez otworów odciążających w wirnikach 2, ma od strony zewnętrznej na tylnej tarczy 1 wirnika 2a ostatniego stopnia współosiowe obwodowe występy 3 i obwodowe rowki 6, a tłoczny kadłub 5 od strony tarczy 1 wirnika 2a zamknięty jest wymienną czołową ścianką 4 z zewnętrznymi obwodowymi występami 3 i obwodowymi rowkami 6, a obwodowe występy 3 i obwodowe rowki 6 tarczy 1 wirnika 2a oraz obwodowe występy 3 i obwodoPL 217 975 B1 we rowki ścianki 4 kadłuba 5 są wzajemnie osiowo wsunięte kształtując wieloszczelinowe uszczelnienie 7, zaś w dławnicowej komorze 9 przestrzeń 8 za szczeliną 10 między ochronną tuleją 11 osadzoną na wale 12 a tuleją 13 osadzoną w tłocznym kadłubie 5 połączona jest przewodem 14 z otoczeniem lub z jednym z kadłubów 15 wcześniejszych stopni pompy.

W odmianie wynalazku za tylną tarczą 1 ostatniego wirnika 2a na wale 1 osadzona jest dodatkowa tarcza 16, przylegająca do tylnej tarczy 1 wirnika 2a, z zewnętrznymi obwodowymi występami 3 i obwodowymi rowkami 6 kształtującymi wieloszczelinowe uszczelnienie 7.

Claims (3)

1. Wirowa wielostopniowa pompa średniociśnieniowa, znamienna tym, że ma jednostrumieniowe zamknięte wirniki (2) bez uszczelnień za wirnikami (2) poszczególnych stopni i bez otworów odciążających, a ostatni wirnik (2a) ma na tylnej tarczy (1) od strony zewnętrznej współosiowe obwodowe występy (3) i obwodowe rowki (6), a tłoczny kadłub (5) od strony tarczy (1) wirnika (2a) ma wymienną czołową ściankę (4) z czołowymi obwodowymi występami (3) i obwodowymi rowkami (6), przy czym obwodowe występy (3) i obwodowe rowki (6) tarczy (1) wirnika (2a) oraz obwodowe występy (3) i obwodowe rowki ścianki (4) kadłuba (5) są wzajemnie osiowo wsunięte kształtując wieloszczelinowe uszczelnienie (7), zaś w dławnicowej komorze (9) przestrzeń (8), za szczeliną (10) między ochronną tuleją (11) osadzoną na wale (12) a tuleją (13) osadzoną w tłocznym kadłubie (5), połączona jest przewodem (14) z otoczeniem.

2. Wirowa wielostopniowa pompa średniociśnieniowa według zastrz. 1, znamienna tym, że przestrzeń (8) połączona jest przewodem (14) z jednym z kadłubów (15) wcześniejszych stopni pompy.

3. Wirowa wielostopniowa pompa średniociśnieniowa według zastrz. 1, znamienna tym, że za tylną tarczą (1) ostatniego wirnika (2a) na wale (12) pompy osadzona jest dodatkowa tarcza (16), przylegająca do tylnej tarczy (1) wirnika (2a), z obwodowymi występami (3) i obwodowymi rowkami (6).