PL235419B1 - Wirnik pompy odśrodkowej do cieczy zawierającej ciała stałe - Google Patents

Abstract

Zgłoszenie dotyczy wirnika pompy odśrodkowej do cieczy zawierającej ciała stałe, zwłaszcza ciała stałe o większej granulacji i twardości wywołujące erozję powierzchni stykających się z przepływającą cieczą. Wirnik zawiera piastę (1) połączoną z okrągłą tylną tarczą (2), z którą poprzez co najmniej trzy łopatki (3) połączona jest okrągła przednia tarcza (4). Wirnik charakteryzuje się tym, że część osiowo symetrycznej powierzchni tylnej tarczy (2) z którą połączone są łopatki (3) ma kształt prosto ściętego stożka, którego tworząca (L) jest odchylona od płaszczyzny prostopadłej do osi obrotu w kierunku zgodnym z kierunkiem dopływu cieczy do wirnika o kąt (α) zawarty w przedziale od 1° do 8°, korzystnie od 3° do 5°. Jednocześnie stosunek długości tworzącej (L) tego stożka do zewnętrznego promienia (R) wirnika zawiera się w przedziale od 3 : 5 do 1 : 5.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wirnik pompy odśrodkowej do cieczy zawierającej ciała stałe, zwłaszcza ciała stałe o większej granulacji i twardości wywołujące erozję powierzchni stykających się z przepływającą cieczą.

Z polskiego opisu patentowego nr 201096 znany jest wirnik pompy wirowej do cieczy zawierającej ciała stałe, posiadający co najmniej trzy łukowato wygięte łopatki, które oddzielają kanały międzyłopatkowe, w których przepływa strumień cieczy z ciałami stałymi. Wirnik ma wstępny stopień przechwytująco-kierujący ciała stałe umieszczony w obszarze dopływowym wirnika, który stanowią łopatki przechwytująco-kierujące korzystnie poprowadzone promieniowo i którego oddziaływanie na ciała stałe spowalnia zużycie erozyjne łopatek. Liczba łopatek jest co najmniej równa liczbie łopatek wygiętych łukowato. Średnica na której znajdują się najdalej oddalone od osi wirnika końce łopatek przechwytująco-kierujących jest równa od 0,6 do 1,2, a korzystnie od 0,95 do 0,99 średnicy, na której znajdują się krawędzie dopływowe łopatek wygiętych łukowato w miejscu ich połączenia z tylną tarczą wirnika.

Celem wynalazku jest wirnik o konstrukcji pozwalającej na ograniczenie zużycia erozyjnego tarczy tylnej nawet w przypadku, kiedy ciała stałe obecne w cieczy mają większe rozmiary i twardość, przy jednoczesnym zwiększeniu wysokości podnoszenia pompy, jednak bez zauważalnego obniżenia jej sprawności.

Cel ten osiągnięto w wirniku, który według wynalazku, zawiera piastę połączoną z okrągłą tarczą tylną, z którą poprzez co najmniej trzy łopatki połączona jest okrągła tarcza przednia. Wirnik charakteryzuje się tym, że część osiowo symetrycznej powierzchni tylnej tarczy z którą połączone są łopatki ma kształt prosto ściętego stożka, którego tworząca jest odchylona od płaszczyzny prostopadłej do osi obrotu w kierunku zgodnym z kierunkiem dopływu cieczy do wirnika o kąt zawarty w przedziale od 1° do 8°, korzystnie od 3° do 5°. Jednocześnie stosunek długości tworzącej tego stożka do zewnętrznego promienia wirnika zawiera się w przedziale od 3 : 5 do 1 : 5.

Korzystne jest, kiedy usytuowana przy krawędzi tarczy część osiowo-symetrycznej powierzchni tylnej tarczy ma od strony międzyłopatkowego kanału postać wklęsłej, osiowo-symetrycznej czaszy.

Celowe jest ponadto kiedy część powierzchni tylnej tarczy w postaci czaszy jest tak ukształtowana, że styczna do powierzchni czaszy na średnicy zewnętrznej wirnika jest prostopadła do osi wirnika.

W preferowanym wykonaniu wirnik ma cztery albo pięć łopatek.

Konstrukcja wirnika według wynalazku, dzięki nachyleniu w zadanych przedziałach części powierzchni tylnej tarczy wirnika do osi pompy w kierunku zgodnym z kierunkiem dopływu cieczy do wirnika, pozwala na ograniczenie erozyjnego zużycia tarczy tylnej, nawet kiedy ciała stałe obecne w cieczy odznaczają się większymi rozmiarami i co jest nieoczekiwane przy jednoczesnym wzroście wysokości podnoszenia pompy, jednak bez zauważalnego obniżenia jej sprawności maksymalnej, które występuje dopiero przy znaczącym zwiększeniu wydajności. Korzystnie wpływa również na parametry pompy i zmniejsza jej wrażliwość na obniżenie ciśnienia w króćcu ssawnym.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wirnik w częściowym przekroju osiowym, a fig. 2 przedstawia wirnik w wykonaniu z usytuowaną przy krawędzi tylnej tarczy częścią jej powierzchni w postaci wklęsłej, osiowo-symetrycznej czaszy, również w częściowym przekroju osiowym.

Wirnik zawiera piastę 1 połączoną z okrągłą tylną tarczą 2, z którą poprzez cztery łukowato wygięte łopatki 3 połączona jest okrągła przednia tarcza 4, której powierzchnia od strony kanałów międzyłopatkowych jest zasadniczo prostopadła do osi wirnika. Część osiowo symetrycznej powierzchni tylnej tarczy 2 z którą połączone są łopatki 3 ma kształt prosto ściętego stożka, którego tworząca L jest odchylona od płaszczyzny prostopadłej do osi obrotu w kierunku zgodnym z kierunkiem dopływu cieczy do wirnika o kąt a = 5°. Stosunek długości tworzącej L tego stożka do zewnętrznego promienia R wirnika wynosi 3:5.

W wirniku przedstawionym na fig. 2, stosunek długości tworzącej L stożka do zewnętrznego promienia R wirnika wynosi 2 : 5 i dodatkowo, usytuowana przy krawędzi tylnej tarczy 2 część jej powierzchni ma postać wklęsłej, osiowo-symetrycznej czaszy C. Czasza C jest tak ukształtowana, że styczna do jej powierzchni na średnicy zewnętrznej wirnika jest prostopadła do osi wirnika.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Wirnik pompy odśrodkowej do cieczy zawierającej ciała stałe zawierający piastę połączoną z okrągłą tarczą tylną, z którą poprzez co najmniej trzy łopatki połączona jest okrągła tarcza przednia, znamienny tym, że część osiowo symetrycznej powierzchni tylnej tarczy (2) z którą połączone są łopatki (3) ma kształt prosto ściętego stożka, którego tworząca (L) jest odchylona od płaszczyzny prostopadłej do osi obrotu w kierunku zgodnym z kierunkiem dopływu cieczy do wirnika o kąt (a) zawarty w przedziale od 1° do 8°, korzystnie od 3° do 5, przy czym stosunek długości tworzącej, (L) tego stożka do zewnętrznego promienia (R) wirnika zawiera się w przedziale od 3 i 5 do 1 : 5.
2. 2. Wirnik według zastrz. 1 znamienny tym, że usytuowana przy krawędzi tarczy część osiowo-symetrycznej powierzchni tylnej tarczy (2) ma od strony międzyłopatkowego kanału postać wklęsłej, osiowo-symetrycznej czaszy (C).
3. 3. Wirnik według zastrz. 2, znamienny tym, że część powierzchni tylnej tarczy (2) w postaci czaszy (C) jest tak ukształtowana, że styczna do powierzchni czaszy (C) na średnicy zewnętrznej wirnika jest prostopadła do osi wirnika.
4. 4. Wirnik według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że ma cztery albo pięć łopatek (3).