RU125275U1

RU125275U1 - STATER STEP OF CENTRIFUGAL MULTI-STAGE PUMP

Info

Publication number: RU125275U1
Application number: RU2012131831/06U
Authority: RU
Inventors: Григорий Петрович Дашутин; Григорий Васильевич Кирик; Сергей Иванович Диденко; Владимир Николаевич Гордеев; Андрей Юрьевич Шеин; Виталий Викторович Резвых
Original assignee: Публичное Акционерное Общество "Полтавский Турбомеханический Завод" (Ао "Птмз")
Filing date: 2012-07-24
Publication date: 2013-02-27

Abstract

Разработка относится к области насосостроения, в частности к многоступенчатым секционным центробежным насосам, предназначенным для перекачивания жидкости, в том числе больших ее объемов с обеспечением значительных показателей давления. Согласно разработке ступень статора центробежного многоступенчатого насоса включает диск, корпус секции статора и резьбовой способ соединения составляющих ступени насоса. Новым в ступени статора центробежного многоступенчатого насоса является то, что он дополнительно включает второй диск, соединенный с первым в зоне выступа на боковой поверхности второго диска, который имеет ширину, что соответствует толщине проточного канала рабочего колеса, в выступе сформированы каналы направляющего аппарата, и третий диск, который также подсоединен к первому диску в зоне выступа на боковой поверхности третьего диска со стороны противоположной стороне присоединения второго диска, причем в выступе на боковой поверхности третьего диска также сформированы проточные каналы, а корпус секции статора выполнен в виде кольца, прикрепленного к ребордам второго и третьего дисков. Применение новой конструкции ступени центробежного многоступенчатого насоса и новый характер связи между ее составляющими обеспечивает возможность выполнить более сложный профиль проточной части статора, в том числе с оптимальным ее профилем, что соответствует профилю поля скоростей потока, что улучшает эффективность работы насоса. Ввод дополнительного соединения составных деталей секции является одним из факторов снижения способности к генерации вибраций и интенсивности вибрации деталей. Из подобных составляющих деталей могут быть выполнены различные секции многоступенчатого насоса с разным размещением проточных каналов статора в соседних секциях, что является вторым фактором снижения способности к генерации вибраций. При этом возникает возможность десинхронизации вибраций различных секций. 1 п. Ф-лы, 4 илл. The development relates to the field of pump engineering, in particular, to multi-stage sectional centrifugal pumps designed for pumping fluid, including large volumes of fluid, with the provision of significant pressure indicators. According to the development, a stator stage of a centrifugal multistage pump includes a disk, a stator section housing and a threaded method for connecting components of a pump stage. New in the stator stage of a centrifugal multistage pump is that it additionally includes a second disk connected to the first one in the area of the protrusion on the side surface of the second disk, which has a width that corresponds to the thickness of the impeller flow channel, and the third channel is formed in the protrusion a disk that is also connected to the first disk in the region of the protrusion on the side surface of the third disk on the side opposite to the attachment of the second disk, and in the protrusion on the side surface STI third disc are also formed flow channels, and the stator housing section designed as a ring attached to the rim of the second and third discs. The use of a new design of a centrifugal multistage pump stage and a new character of communication between its components makes it possible to perform a more complex profile of the flow section of the stator, including its optimal profile, which corresponds to the profile of the flow velocity field, which improves the efficiency of the pump. Entering an additional connection of the component parts of the section is one of the factors that reduce the ability to generate vibrations and the intensity of vibration of parts. Of these components, various sections of a multistage pump can be made with different placement of stator flow channels in adjacent sections, which is the second factor that reduces the ability to generate vibrations. In this case, the possibility of desynchronization of vibrations of different sections arises. 1 n. F-ly, 4 ill.

Description

Полезная модель относится к области насосостроения, в частности к многоступенчатым секционным центробежным насосам, предназначенным для перекачивания жидкости, в том числе больших ее объемов с обеспечением значительных показателей давления.The utility model relates to the field of pump engineering, in particular, to multi-stage sectional centrifugal pumps designed for pumping fluid, including large volumes, with the provision of significant pressure indicators.

Известна ступень статора центробежного многоступенчатого насоса (RU 99551, МПК F04D 29/44, F04D 1/06, F04D 7/02, заявка: 2010120404/06, дата подачи 21.05.2010, опубликовано 20.11.2010), внутренняя проточная часть направляющего аппарата которой выполнена как единая цельнолитая конструкция из термопластичного материала с внутренним межлопаточным геометрическим пространством, сформированным путем применения литья по выплавляемым формам, внешняя геометрическая форма которых полностью соответствует внутреннему межлопаточному пространству проточных каналов направляющего аппарата.A stator stage of a centrifugal multistage pump is known (RU 99551, IPC F04D 29/44, F04D 1/06, F04D 7/02, application: 2010120404/06, filing date 21.05.2010, published on 20.11.2010), the internal flow part of the guide vane made as a single solid-cast construction of a thermoplastic material with an internal interscapular geometric space formed by the use of investment casting, the external geometric shape of which fully corresponds to the internal interscapular space of the flow channels of the apparatus.

Недостатком такой ступени центробежного многоступенчатого насоса является то, что она имеет ограниченную сферу применения для небольших давлений жидкости в насосе, вследствие незначительных прочностных характеристик термопластичного материала, из которого она выполнена.The disadvantage of this stage of a centrifugal multistage pump is that it has a limited scope for low liquid pressures in the pump, due to the insignificant strength characteristics of the thermoplastic material from which it is made.

При этом такой насос, в котором каждая ступень центробежного многоступенчатого насоса повторяется, имеет повышенную способность к генерации вибрации, вследствие повторения спектра частот собственных колебаний одинаковых повторяющихся ступеней центробежного многоступенчатого насоса. В такой ступени сложно сформировать пассивные направляющие потока жидкости, что ухудшает эффективность работы насоса.Moreover, such a pump, in which each stage of a centrifugal multistage pump is repeated, has an increased ability to generate vibration, due to the repetition of the frequency spectrum of natural oscillations of identical repetitive steps of a centrifugal multi-stage pump. In this stage, it is difficult to form passive fluid flow guides, which impairs the efficiency of the pump.

Наиболее близкой к полезной модели является ступень статора центробежного многоступенчатого насоса, включающая диск, корпус секции статора и резьбовой способ соединения составляющих ступени насоса (RU 2362909, МПК F04D 1/06 F04D 29/44, опубл. 27.07.2009). Известный насос выполнен из одинаковых ступеней, которые соединены снаружи корпуса шпильками, при этом ступень насоса состоит из рабочего колеса и направляющего аппарата статора, что в свою очередь состоит из диска с двумя выступами, один из которых размещен над выходным каналом из рабочего колеса и имеющий ширину, соответствующую толщине секции рабочего колеса, в котором сформированы диффузорные каналы, выполненные с углом между осью симметрии диффузорного канала и радиусом направляющего аппарата, проведенным из центра к входу этого канала, равному 68-84°, а второй выступ размещен на противоположной боковой поверхности диска, в котором также выполнены каналы, при этом диск размещен в корпусе секции статора, выполненный в виде стакана, причем реборда диска выполнена с обеспечением контакта с внутренней боковой стенкой корпуса статора, а второй боковой выступ диска выполнен с обеспечением контакта с условным донышком корпуса секции статора.Closest to the utility model is the stator stage of a centrifugal multistage pump, which includes a disk, a stator section housing and a threaded connection method for the components of the pump stage (RU 2362909, IPC F04D 1/06 F04D 29/44, publ. 07.27.2009). Known pump is made of the same steps, which are connected to the outside of the housing with pins, while the pump stage consists of an impeller and stator guide, which in turn consists of a disk with two projections, one of which is located above the output channel of the impeller and having a width corresponding to the thickness of the section of the impeller, in which diffuser channels are formed, made with an angle between the axis of symmetry of the diffuser channel and the radius of the guide vane, drawn from the center to the entrance of this to The second protrusion is placed on the opposite side surface of the disk, in which channels are also made, while the disk is placed in the stator section housing, made in the form of a glass, and the disk flange is made to ensure contact with the inner side wall of the housing the stator, and the second side protrusion of the disk is made to ensure contact with the conventional bottom of the stator section housing.

Недостатком такой конструкции ступени центробежного многоступенчатого насоса является то, что элементы ступеней соединены только снаружи корпуса, а внутренние элементы ступеней не соединены, что повышает генерацию вибрации. При этом такой насос, в котором (как и в предыдущем аналоге) каждая ступень центробежного многоступенчатого насоса повторяется дополнительно вызывает повышение вибрации вследствие повторения спектра частот собственных колебаний одинаковых ступеней центробежного многоступенчатого насоса. В такой ступени сложно сформировать пассивные направляющие потока жидкости, в том числе с расширением их пересечения в центре потока, что ухудшает эффективность работы насоса.The disadvantage of this design stage centrifugal multistage pump is that the elements of the steps are connected only outside the casing, and the internal elements of the steps are not connected, which increases the generation of vibration. In this case, such a pump, in which (as in the previous analogy), each stage of a centrifugal multistage pump repeats additionally causes an increase in vibration due to the repetition of the frequency spectrum of natural oscillations of the same steps of a centrifugal multistage pump. In this stage, it is difficult to form passive fluid flow guides, including with the expansion of their intersection in the center of the flow, which degrades the efficiency of the pump.

Задачей полезной модели является создание ступени статора центробежного многоступенчатого насоса, в которой за счет применения новых конструктивных элементов, новых геометрических форм конструктивных элементов и нового характера их связи обеспечивается возможность выполнять более сложный профиль проточной части статора, в том числе с оптимальным ее профилем, соответствующим профилю поля скоростей потока в каналах проточной части, который улучшает эффективность работы насоса, снижает способность к генерации вибраций и интенсивность вибраций деталей.The task of the utility model is to create a stator stage of a centrifugal multistage pump, in which, through the use of new structural elements, new geometric forms of structural elements and a new character of their connection, it is possible to perform a more complex profile of the stator flow section, including the optimum profile of the stator flow velocity fields in the channels of the flow part, which improves the efficiency of the pump, reduces the ability to generate vibrations and the intensity l vibration details.

Для решения поставленной задачи ступень статора центробежного многоступенчатого насоса, включающая диск, корпус секции статора и резьбовой способ соединения составляющих ступени насоса, согласно полезной модели дополнительно включает второй диск, соединенный с первым в зоне выступа на боковой поверхности второго диска, который имеет ширину, что соответствует ширине проточного канала рабочего колеса, а в выступе сформированы каналы направляющего аппарата, и третий диск, который также подсоединен к первому диску в зоне выступа на боковой поверхности третьего диска со стороны, противоположной стороне присоединения второго диска, причем, в выступе на боковой поверхности третьего диска также сформированы проточные каналы, а корпус секции статора выполнен в виде кольца, присоединенного к ребордам второго и третьего дисков.According to the utility model, the stator stage of a centrifugal multistage pump, including a disk, stator section housing, and a threaded method for connecting the components of a pump stage, additionally includes a second disk connected to the first one in the area of the protrusion on the lateral surface of the second disk, which has a width that corresponds to the width of the flow channel of the impeller, and the channels of the guide vane are formed in the protrusion, and the third disk, which is also connected to the first disk in the area of the protrusion on the sides The third surface of the third disk is located on the opposite side of the second disk attachment; moreover, flow channels are also formed in the protrusion on the side surface of the third disk, and the stator section housing is made in the form of a ring attached to the flanges of the second and third disks.

Из подобных составляющих деталей могут быть выполнены различные секции многоступенчатого насоса с различным размещением проточных каналов статора в соседних секциях, что является вторым фактором снижения способности к генерации вибраций. При этом возникает возможность десинхронизации вибраций различных секций.Of these components, various sections of a multistage pump can be made with different placement of stator flow channels in adjacent sections, which is the second factor that reduces the ability to generate vibrations. In this case, the possibility of desynchronization of vibrations of different sections arises.

Ступень статора центробежного многоступенчатого насоса иллюстрируется примером его исполнения.The stator stage of a centrifugal multistage pump is illustrated by an example of its execution.

На фиг.1 изображен поперечный разрез ступени статора центробежного многоступенчатого насоса, на фиг.2 представлен вид слева ступени статора центробежного многоступенчатого насоса, на фиг.3 - вид справа ступени статора центробежного многоступенчатого насоса. На фиг.4 изображен поперечный разрез центробежного многоступенчатого насоса.Figure 1 shows a cross section of the stator stage of a centrifugal multistage pump, figure 2 presents a left-side view of the stator stage of a centrifugal multi-stage pump, figure 3 shows a right-side view of the stator stage of a centrifugal multi-stage pump. 4 shows a cross section of a centrifugal multistage pump.

Ступень статора центробежного многоступенчатого насоса включает первый диск 1, второй диск 2, соединенный с первым посредством резьбового элемента 3 в зоне выступа 4. На боковой поверхности второго диска, имеющего ширину, соответствующую толщине проточного канала 5 рабочего колеса 6, в выступе сформированы каналы 7 направляющего аппарата и третьим диском 8, который также присоединен к первому диску в зоне выступа 9.The stator of the centrifugal multistage pump includes a first disk 1, a second disk 2 connected to the first by means of a threaded element 3 in the area of the protrusion 4. On the side surface of the second disk having a width corresponding to the thickness of the flow channel 5 of the impeller 6, the guide 7 the device and the third disk 8, which is also attached to the first disk in the area of the protrusion 9.

На боковой поверхности, третьего диска со стороны, противоположной стороне присоединения второго диска. Причем. В выступе на боковой поверхности третьего диска также сформированы проточные каналы 10, а корпус 11 секции статора выполнен в виде кольца, присоединенного к ребордам 12, 13 второго и третьего дисков.On the side surface of the third disk from the side opposite to the attachment of the second disk. And. In the protrusion on the side surface of the third disk, flow channels 10 are also formed, and the body 11 of the stator section is made in the form of a ring attached to the flanges 12, 13 of the second and third disks.

При изготовлении ступени статора центробежного многоступенчатого насоса на выступах 4, 9 дисков 2 и 8 с помощью фрезерования выполняются проточные канал 5, 10. В процессе монтажа ступени статора центробежного многоступенчатого насоса диски 1, 2, 8 соединяются с помощью резьбовых элементов 3. Корпус 11 секции статора присоединяют к ребордам 12, 13 дисков с помощью сварки.In the manufacture of a stator stage of a centrifugal multistage pump, protrusions 4, 9 of discs 2 and 8 use milling to perform a flow channel 5, 10. During installation of a stator stage of a centrifugal multistage pump, discs 1, 2, 8 are connected using threaded elements 3. Section 11 the stator is attached to the flanges 12, 13 disks by welding.

Многоступенчатый центробежный насос состоит из указанных ступеней, которые соединяются известным способом. При работе насоса жидкость, которая разгоняется центробежными силами, возникающими при вращении рабочего колеса 6 с помощью проточных каналов 5 и 10 направляется в рабочее колесо следующей ступени.A multistage centrifugal pump consists of the specified steps, which are connected in a known manner. When the pump is running, the fluid that is accelerated by centrifugal forces arising from the rotation of the impeller 6 through flow channels 5 and 10 is sent to the impeller of the next stage.

Claims

A stator stage of a centrifugal multistage pump comprising a disk, a stator section housing and a threaded method for connecting components of a pump stage, characterized in that it further includes a second disk connected to the first one in the region of the protrusion on the side surface of the second disk impeller, and channels of the guide vane are formed in the protrusion, and a third disk, which is also connected to the first disk in the region of the protrusion on the lateral surface of the third disk The opposite of the second disk attachment side, the flow channels are also formed in the protrusion on the side surface of the third disk, and the stator section housing is made in the form of a ring attached to the flanges of the second and third disks.