PL53117B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 28.11.1967 53117 KI. 59 b, 5/41 ^a ij/M UKD Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Eugeniusz Bak, dr inz. Roman Zaha czewski Wlasciciel patentu: Glówny Instytut Górnictwa, Katowice (Polska) Pompa do przetlaczania wody zawierajacej ciala stale Przedmiotem wynalazku jest dwustrumieniowa pompa do przetlaczania wody zawierajacej ciala stale, zwlaszcza wegla.Znane pompy stosowane do przetlaczania wody razem z cialami stalymi na przyklad z weglem, wykazywaly szereg wad. Pompy te sa zaopatrzone w tarcze wirnikowe z lopatkami, a ciala stale na¬ wet o znacznych wymiarach przeplywaly razem z woda przez kanaly miedzy lopatkami wirnika.Ciala stale wchodzace do kanalu miedzylopatko- wego natrafialy na wirujaca w pompie krawedz wlotowa lopatki, o która uderzajac rozbijaly sie.Przednia krawedz lopatki ulegala wskutek tego szybkiemu wytarciu i zniszczeniu. W przypadku zastosowania pompy do transportu wegla nadmier¬ ne kruszenie sie obnizalo jego jakosc i wartosc.Tylne i przednie tarcze wirnikowe wedlug do¬ tychczasowych konstrukcji musialy byc zaopa¬ trzone od strony ssawnej, na szyjce wirnika, w szczelinowe uszczelnienia. Na skutek róznicy cisnien miedzy strona tloczna a ssawna i prze¬ plywu wody z cialami stalymi, szczeliny tych usz¬ czelnien ulegaly zawsze szybkiemu powiekszeniu, co powodowalo wiekszy przeplyw mieszaniny ze strony tlocznej do ssawnej a tym samym spadek sprawnosci pompy. Poniewaz przy produkcji pom¬ py wirnik jest poddawany w calosci obróbce skra¬ waniem, nie mozna zastosowac odpowiednio od¬ pornych na scieranie materialów o duzej twar¬ dosci. 10 15 20 25 30 Znane wirniki pompy bez przedniej tarczy za¬ opatrzone w normalne lopatki, moga byc wyko¬ rzystane tylko do transportowania drobnych ziarn na male wysokosci podnoszenia i przy malych szybkosciach obrotowych. Oprócz tych wad, w ta¬ kich wirnikach wystepuje duze kruszenie cial sta¬ lych pomiedzy lopatkami a sciana korpusu zastep pujaca brakujaca tarcze, co równiez powoduje szybkie zuzywanie sie czolowej powierzchni lo¬ patek i przedniej sciany kadluba pompy doprowa¬ dzajace do obnizenia wysokosci podnoszenia pom¬ py i jej wydajnosci.Pompy wirnikowe znane z patentu austriackie¬ go nr 188605 i polskiego nr 51216, z tarczami za¬ opatrzonymi w promieniowe lopatki otwarte od strony wlotu, posiadaja równiez szereg wad.W obu pompach w tarczy wirnika sa wykonane miedzylopatkowe kolowe wybrania, których naj¬ wieksza glebokosc znajduje sie w poblizu obwo¬ dowej czesci tej tarczy. Przy takim uksztaltowa¬ niu tarczy, wirujacy strumien nadawy wyply¬ wa z wirnika prawie równolegle do osi jego walu i jak w patencie polskim 51216 w kierunku prze¬ ciwnym do strumienia swobodnego, plynacego od krócca ssawnego do spiralnego obwodowego ka¬ nalu pompy.Takie polaczenie tych dwóch strumieni w ob¬ szarze dzialania tarczy powoduje z jednej stro¬ ny hydrauliczne zaburzenia przeplywowe przy przetlaczaniu cial stalych z ciecza, utrudniajace 5311753117 uzyskanie maksymalne} wydajnosci, a z drugiej strony gdy pompe stosuje sie do hydraulicznego transportu wegla wskutek gwaltownych zderzen dwóch strumieni nastepuje kruszenia wegla, co jest podstawowa wada, obnizajaca jakosc tego wegla. Maly promien wybrania, tworzacy na kra¬ wedzi tarczy kolowy próg kierujacy ciala stale i ciecz równolegle do osi walu a nawet w kierun¬ ku do tej osi, powoduje poza tym duze tarcie oraz zuzycie plaszczyzny tarczy i jej wybrania gdy ciecz transportuje ciala stale.Na skutek ruchu obrotowego wirnika i wyni¬ kajacej slaosily odsrodkowej, wystepuje dodat- k^ga sila {towodujaca dociskanie cial stalych do kcftowegc* progu utworzonego na krawedzi tarczy tak, ze zuzyciu ulegaja zwlaszcza powierzchnie kolowego wybrania. Podobne zjawisko kruszenia wegla i scierania zachodzi, gdy opisane wyzej wybranie tarczy, zastepuje cylindryczna czesc obudowy pompy, z ta róznica, ze przy transporcie cial stalych, nadmiernemu zuzyciu ulegac bedzie ta cylindryczna czesc kadluba.Dotychczasowe wady i niedomagania zostaly usuniete w pompie, która jest przedmiotem wy¬ nalazku. Pompa w znany sposób jest zaopatrzona w tarcze wirnika z promieniowymi lopatkami od strony wlotu. Istota wynalazku jest odpowiednia konstrukcja i ksztalt czolowej otwartej strony tarczy, która pozwala na uzyskanie duzych wy¬ dajnosci przeplywu przy wyeliminowaniu wszyst¬ kich szkodliwych wplywów doprowadzajacych do kruszenia sie transportowanych cial stalych.Okazalo sie, ze mozna to osiagnac, gdy tarcza jest zaopatrzona w podluzne miedzylopatkowe wglebienia zakonczone W obwodowej czesci tar¬ czy odpowiednim wzniesieniem kierujacym wiru¬ jacy strumien nadawy sila odsrodkowa nie pros¬ topadle lecz prawie równolegle do przeplywajacego obok wolnego strumienia, oraz gdy w tym miej¬ scu jest wykonane pomiedzy tarcza a kadlubem przewezenie przestrzeni roboczej, tworzace hy¬ drauliczne sprzeglo tak, aby nastapilo równolegle podatne polaczenie wolno plynacego strumienia z reakcyjnym szybko wirujacym i o duzej dyna¬ micznej sile odsrodkowej strumieniem, w jeden wirujacy strumien, który jest wypadkowa sil obydwóch strumieni. Takie równolegle i*podatne polaczenie ze soba swobodnie plynacego strumie¬ nia ze strumieniem reakcyjnym o duzej sile dy¬ namicznej ma te wielka ceche a zarazem zaleta, ze eliminuje prawie zupelnie kruszenie sie trans¬ portowanego kruszywa, na przyklad wegla.Przewezenie tworzace hydrauliczne sprzeglo ma te dodatkowa korzysc, ze zwieksza wciaganie i wprowadzenie swobodnie plynacego strumienia do spiralnego obwodowego kanalu wylotowego, a to konsekwentnie zwieksza sile ssania nadawy na króccu wlotowym do pompy. Inna jeszcze ce¬ cha pompy wedlug wynalazku jest uksztaltowa¬ nie czolowych krawedzi lopatek ukosnie pod ka¬ tem okolo 80° do osi walu wirnika, co jak okaza¬ lo sie ma duze znaczenie w polepszeniu warun¬ ków przeplywowych. W przeciwienstwie do wad wymienionych wyzej patentów tarcza wirnika nie jest na skutek innego uksztaltowania narazona na tak intensywne zuzywanie, poniewaz nadawa za¬ wierajaca drobniejsze ciala stale nie napiera cala swa sila odsrodkowa o kolowe obwodowe zakon¬ czenie, lecz zsuwa sie lagodnie po wzniesieniu, na- 5 dajacym jej kierunek zblizony do kierunku swo¬ bodnego strumienia przeplywajacego obok.Ciala stale zwlaszcza ich najdrobniejsze frakcje plyna wzdluz lopatek, a na skutek malejacej wy¬ sokosci tych lopatek w miare zwiekszania sie od- 10 leglosci od osi tarczy, czesc cial stalych opuszcza przestrzen lopatkowa wczesniej i laczy sie z ze swobodnie plynacym obok strumieniem. Dzieki za¬ wezeniu lopatek, postepujacemu w miare oddalania sie od osi tarczy oraz lagodnego obwodowego 15 wzniesienia tarczy, nastepuje tylko odchylenie przeplywajacego po tarczy strumienia w kierunku utworzonego przewezenia przestrzeni roboczej, bez powstajacych w znanych pompach oporów hy¬ draulicznych i zawirowan, szkodliwych zwlaszcza 20 Przy zastosowaniu pompy do transportu wegla.Pompa wedlug wynalazku jest uwidoczniona w jednym z przykladów jej wykonania na ry¬ sunku, na którym fig. 1 przedstawia pompe w prze¬ kroju osiowym, a fig. 2 — w przekroju wzdluz 25 linii A-A na fig. 1.W kadlubie 1 pompy jest osadzona w znany spo¬ sób na wale 2 tarcza 3 zaopatrzona w promienio¬ we lopatki 4. Tarcza 3 ma miedzylopatkowe wgle¬ bienia o podluznym dnie 3a prostopadlym do osi 30 walu 2, ograniczonym od srodka stozkowym wznie¬ sieniem 5, a od zewnetrznej obwodowej czesci wzniesieniem Sb utworzonym pod katem 30 do 40° w stosunku do podluznych promieniowych czesci dna (3a) tych wglebien, kierujacym wirujacy reak- 35 cyjny strumien 10 prawie równolegle do przeply¬ wajacego obok swobodnego strumienia 9, W strefie do której reakcyjny strumien 10 wy¬ plywa z wzniesienia 3b tarczy 3, pomiedzy przed¬ nia sciana la kadluba 1 a tarcza 3 jest wykonane 40 przewezenie F w którym nastepuje polaczenie wol¬ no plynacego strumienia 9 ze strumieniem 10 o du¬ zej dynamicznej sile odsrodkowej, tworzace w ukladzie przeplywowym sprzeglo hydrauliczne.Czolowe krawedzie lopatek 4 Jak to wynika 45 z fig, 1 rysunku sa uksztaltowane ukosnie pod ka¬ tem okolo 80° w stosunku do osi walu 2 i ich wysokosc maleje w miare zwiekszania sie odleg¬ losci od osi tarczy 3 tak, ze najwyzsza czesc tej lopatki laczy sie ze wzniesieniem 5 a najnizsza so jest zrównana swoja wysokoscia z tylna sciana 6a spiralnego wylotowego kanalu 6 pompy. Tak wiec odwrotnie jak w znanych pompach, na przy¬ klad wedlug austriackiego patentu nr 188605, i polskiego nr 51216, szerokosc lopatki maleje 55 w kierunku zewnetrznej obwodowej czesci tarczy 3 co nadaje wylatujacej nadawie w kierunku prze¬ wezenia P duze przyspieszenie. Lagodne wzniesie¬ nie 3b tarczy 3 razem z przewezeniem P lokalizuje inaczej niz w patencie polskim nr 61216 spietrze- 60 nie cisnienia i hydrauliczne sprzezenie reakcyj¬ nego strumienia 10 ze swobodnym strumieniem 9.Odbywa sie to poza strefa i wplywem bezposred¬ nim zawirowan tarczy 3, a mianowicie na przej¬ sciu do spiralnego kanalu 6» przez co uzyskuje sie 65 najkorzystniejszy przeplyw i spokojne polaczenie33U7 5 tych strumieni, co jest szczególnie wazne przy hy- drotransporcie wegla. ] Pompa dziala w sposób nastepujacy.Mieszanina cial stalych z ciecza, zasysana przez g wlotowy króciec 8 przeplywa do wewnetrznej cze¬ sci kadluba 1 pompy, gdzie na skutek sily odsrod¬ kowej tarczy 3 wirnika ulega rozwarstwieniu na dwa strumienie, na swobodnie plynacy strumien 9 i na reakcyjny mocno wirujacy strumien 10. 10 W swobodnie plynacym strumieniu 9 przeplywaja w cieczy duze ziarna cial stalych. Strumien ten plynie wolno pomiedzy przednia scianka la kad¬ luba 1 a tarcza 3 w kierunku spiralnego kanalu 0 15 nie narazajac na kruszenie ziarn transportowanego materialu przez promieniowe wystepy 4 tarczy.Drugi reakcyjny strumien 10, plynie wprost na wi¬ rujaca tarcze 3 i splywa po niej promieniowo sila odsrodkowa i lukiem wydostaje sie poprzez *° podluzne dno 3a wglebienia i po wzniesieniach 3b do przewezenia P gdzie jako strumien reakcyjny z duza dynamiczna sila odsrodkowa laczy sie z plynacym równolegle swobodnie wirujacym stru* ^ mieniem 9. Przewezenie P dzialajac jak sprzeglo hydrauliczne laczy ze soba dwa strumienie 9 i 10 o róznych predkosciach i silach odsrodkowych w jeden wirujacy strumien 11, który przeplywa po linii spiralnej kanalem 6 do wylotowego krócca 7. 50 6 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenia paten t o w e Pompa do przetlaczania wody zawierajacej ciala stale, zwlaszcza wegla, zaopatrzona w kadlub ze spiralnym odplywowym kanalem oraz w otwarta od strony wlotu do pompy tarcze wir¬ nika, którego czolowa powierzchnia ma promie¬ niowe lopatki i miedzylopatkowe wglebienia, znamienne tym, ze ma przewezenie (P) w ka¬ dlubie (1) utworzone na przejsciu do spiralnego kanalu (6) pomiedzy przednia sciana (la) kad¬ luba (1) i obwodowa krawedzia tarczy (3), a tar¬ cza (3) ma wzniesienia (3b) utworzone w mie- dzylopatkowych wglebieniach przy zewnetrznej obwodowej jej krawedzi pod katem od 30° do 40° w stosunku do podluznych promieniowych czesci dna (3a) tych wglebien tak, aby reakcyj¬ ny strumien (10) sila odsrodkowa splywal po wzniesieniu (3b) w kierunku zblizonym do kie¬ runku swobodnego strumienia (9) i laczyl sie z tym swobodnym strumieniem w przewezeniu (P) tworzacym hydrauliczne sprzeglo. Pompa wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze ma lopatki (4) których czolowe krawedzie sa uksztaltowane pod katem 80° do osi walu (2) a ich wysokosc maleje w miare zwiekszenia sie odleglosci od osi tarczy (3) tak, aby najwyzsza czesc tej lopatki laczyla sie ze wzniesieniem (5) tarczy, a najnizsza równala sie swoja wyso¬ koscia z tylna sciana (6a) spiralnego kanalu (6) i najwyzsza krawedzia wzniesienia (3b).KI. 59 b, 5/41 53117 MKP F 05 c **y"'l WDA-l. Zam. 200/67. Naklad 380 egz. PL