PL230976B1 - Wirowa wielostopniowa pompa wysokociśnieniowa - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wirowa wielostopniowa pompa wysokociśnieniowa z bębnowo-tarczowym zespołem odciążenia naporu osiowego.

Znane są rozwiązania konstrukcyjne wirowych wielostopniowych pomp wysokociśnieniowych w których dla zrównoważenia naporu osiowego działającego na wirniki stosowany jest zespół odciążający składający się bębna odciążającego oraz tarczy odciążającej.

Taki zespół odciążenia naporu osiowego składa się z tarczy oporowej przymocowanej do kadłuba tłocznego oraz bębna odciążającego i tarczy odciążającej posobnie osadzonych na wale pompy.

Do przestrzeni pomiędzy tarcza oporową a tarczą odciążającą dopływa ciecz z przestrzeni za ostatnim wirnikiem przez szczelinę promieniową pomiędzy tuleją osadzoną w kadłubie tłocznym a bębnem odciążającym, a wypływa przez szczelinę osiową między tarczą oporową i tarcza odciążającą do kadłuba tarczy odciążającej skąd jest odprowadzana na zewnątrz.

Zrównoważenie naporu osiowego działającego na zespół wirników następuje w wyniku działania naporu cieczy na bęben odciążający oraz tarczę odciążającą i uzyskuje się go w każdych warunkach, niezależnie od wydajności przy jakiej pracuje pompa, a wał pompy jest ułoży skowany tylko w łożyskach promieniowych. Bębnowo-tarczowy zespół odciążający jest jednym z miejsc występowania wewnętrznej straty objętościowej, ponieważ część cieczy która przepływa przez wirniki zamiast do króćca tłocznego dopływa do zespołu odciążającego i wypływa na zewnątrz. Strata ta wpływa na obniżenie sprawności objętościowej pompy, a tym samym wpływa na obniżenie sprawności całkowitej pompy.

Wielkość straty objętościowej w bębnowo-tarczowym zespole odciążającym zależy od długości szczeliny między tuleją osadzoną w kadłubie tłocznym i bębnem odciążającym oraz od wysokości ciśnienia pod tarcza odciążającą. Strata objętościowa jest tym mniejsza im mniejsza jest różnica ciśnień miedzy ciśnieniem na wlocie do szczeliny promieniowej i ciśnieniem pod tarcz odciążającą, czyli im wyższe jest ciśnienie pod tarcza odciążającą. Przy małej stracie objętościowej i wysokim ciśnieniu pod tarczą odciążającą szerokość szczeliny osiowej znacznie się zmniejsza. Nadmierne zmniejszenie szerokości szczeliny osiowej może jednak doprowadzić do wzajemnego ocierania się powierzchni współpracujących tarczy oporowej oraz tarczy odciążającej i uszkodzenia pompy.

Wirowa wielostopniowa pompa wysokociśnieniowa według wynalazku z zespołem zrównoważenia naporu osiowego za pomocą bębna odciążającego i tarczy odciążającej, korzystnie stanowiące zespół monolityczny, ma na tarczy oporowej obwodowe współosiowe występy i rowki oraz obwodowe współosiowe występy i rowki ma tarcza odciążająca, przy czym występy i rowki tarczy oporowej i tarczy odciążającej wzajemnie osiowo wsunięte kształtują wieloszczelinowy kanał którym ciecz z przestrzeni za wirnikiem ostatniego stopnia pompy poprzez szczelinę promieniową między tuleją osadzona w kadłubie tłocznym i bębnem odciążającym dopływa do szczeliny osiowej między tarczą oporową i tarczą odciążającą. Wieloszczelinowe ukształtowanie kanału na tarczy oporowej i tarczy odciążającej powoduje zmniejszenie wysokości ciśnienia na wlocie do szczeliny osiowej między powierzchniami współpracującymi tarczy oporowej i tarczy odciążającej, co umożliwia powiększenie szerokości szczeliny osiowej przy małej stracie objętościowej.

Wirowa wielostopniowa pompa wysokociśnieniowa według wynalazku przedstawiona jest na załączonym rysunku, którego fig. 1 przedstawia osiowy przekrój fragmentu pompy z bębnowo-tarczowym zespołem zrównoważenia naporu osiowego, a fig. 2 osiowo rozsunięte tarcze, oporową i odciążającą, z obwodowymi rowkami i występami.

Wirowa pompa wielostopniowa wysokociśnieniowa ma na wale 1 pompy osadzony posobnie odciążający bęben 2 i odciążającą tarczę 3, korzystnie stanowiące zespół monolityczny, zaś do tłocznego kadłuba 4 przymocowana jest oporowa tarcza 5, która znajduje się w oddzielnym kadłubie 6 odciążającej tarczy 3.

W tłocznym kadłubie 4 osadzona jest dławiąca tuleja 7 kształtująca promieniową szczelinę 8 przez którą dopływa ciecz z przestrzeni za ostatnim wirnikiem 9 pod tarczę odciążającą 3.

Tarcza oporowa 5 od strony tarczy odciążającej 3 ma współosiowe obwodowe występy 10 i obwodowe rowki 11, zaś tarcza odciążająca 3 od strony oporowej tarczy 5 ma współosiowe występy 12 i współosiowe obwodowe rowki 13, przy czym występy 10 i rowki 11 oporowej tarczy 5 oraz występy 12 i rowki 13 odciążającej tarczy 3 są wzajemnie osiowo wsunięte jedne w drugie kształtując wieloszczelinowy kanał 14.

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Wirowa wielostopniowa pompa wysokociśnieniowa z zespołem odciążenia naporu osiowego za pomocą bębna odciążającego i tarczy odciążającej osadzonych na wale, w której to pompie do przestrzeni między tarczą odciążającą i przymocowaną do kadłuba tłocznego tarczą oporową dopływa ciecz z przestrzeni za ostatnim wirnikiem przez promieniową szczelinę między dławiącą tuleją kadłuba tłocznego a bębnem odciążającym, znamienna tym, że przestrzeń za oporową tarczą (5) i odciążającą tarczą (3) ukształtowana jest w wieloszczelinowy kanał (14).

2. Wirowa pompa według zastrz. 1, znamienna tym, że tarcza oporowa (5) od strony tarczy odciążającej (3) ma współosiowe obwodowe występy (10) i współosiowe obwodowe rowki (11) oraz tarcza odciążająca (3) od strony tarczy oporowej (5) ma współosiowe obwodowe występy (12) i współosiowe obwodowe rowki (13), przy czym występy (10) i rowki (11) oporowej tarczy (5) oraz występy (12) i rowki (13) odciążającej tarczy (3) są wzajemnie osiowo wsunięte jedne w drugie kształtując wieloszczelinowy kanał (14).