RU195473U9

RU195473U9 - Vertical centrifugal pump unit with replaceable flow parts

Info

Publication number: RU195473U9
Application number: RU2019122338U
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Кушнарев; Иван Владимирович Кушнарев; Юрий Сергеевич Обозный
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Нефтекамский машиностроительный завод" (ООО "НКМЗ")
Priority date: 2018-08-17
Filing date: 2018-08-17
Publication date: 2020-03-20
Also published as: RU195473U1

Abstract

Заявляемый вертикальный центробежный электронасосный агрегат со сменными проточными частями, характеризуется приводным электродвигателем, проводной частью, проточной частью, соединяющими их валами, опорным корпусом для крепления проводной части, при этом проточная часть выполнена сменной, а части ее верхней поверхности соответствуют сопряженным нижним поверхностям проводной части, причем рабочее колесо и спиральные отводы проточной части выполнены попарно сменными, и параметры рабочего колеса и спирального отвода в каждой паре рассчитываются на максимальное значение эффективности при обеспечении требуемой подачи и напора, кроме того, сменные спиральные отводы выполнены литыми и с разделительной перегородкой, разделяющей поток жидкости по ходу движения. Технический результат: повышение эксплуатационной эффективности. 3 ил.The inventive vertical centrifugal pump unit with replaceable flow parts, is characterized by a drive motor, a wire part, a flow part, shafts connecting them, a support housing for mounting the wire part, the flow part being replaceable, and parts of its upper surface correspond to the conjugated lower surfaces of the wire part, moreover, the impeller and spiral bends of the flowing part are made pairwise replaceable, and the parameters of the impeller and spiral bend in each pair of races are read at the maximum value of efficiency while ensuring the required flow and pressure, in addition, removable spiral bends are cast and with a dividing wall that separates the fluid flow in the direction of travel. Effect: increased operational efficiency. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к насосным установкам, предназначенным для перекачивания воды, водных растворов, а также нефти, нефтепродуктов и сходных с ними жидкостей по магистральным, технологическим и вспомогательным трубопроводам.The utility model relates to the field of mechanical engineering, namely to pumping units designed for pumping water, aqueous solutions, as well as oil, petroleum products and similar liquids through main, technological and auxiliary pipelines.

Известен насос центробежный вертикальный, включающий корпус с входным и выходным патрубками, в котором размещена выемная часть, содержащая вал с последовательно установленными предвключенным колесом, рабочими колесами, разгрузочный барабан, сдвоенный радиально-упорный подшипник и муфту, при этом рабочие колеса чередуются с направляющими аппаратами, барабан находится внутри втулки напорной крышки, а радиально-упорный подшипник наружными кольцами установлен в корпусе подшипника (патент RU 49587, опубл. 27.11.2005 г.).A known vertical centrifugal pump, comprising a housing with inlet and outlet nozzles, in which an extraction part is located, comprising a shaft with a serially mounted upstream wheel, impellers, an unloading drum, a double angular contact bearing and a coupling, while the impellers alternate with guide devices, the drum is located inside the sleeve of the pressure cover, and the angular contact bearing with the outer rings is installed in the bearing housing (patent RU 49587, publ. November 27, 2005).

Известен насос вертикальный, двухкорпусной с рабочим колесом двустороннего входа с возможной установкой последующих одного (двухступенчатый) или двух (трехступенчатый) рабочих колес одностороннего входа с направляющими аппаратами. Насос содержит наружный корпус (стакан) с приваренным к нему входным патрубком. Выемная часть насоса включает напорный корпус со сварным выходным патрубком, спиральный отвод от рабочего колеса двустороннего входа, направляющие аппараты горшкового типа для двухступенчатого и трехступенчатого насосов, рабочие колеса, размещенные на валу. Остаточные осевые силы воспринимаются верхним опорно-упорным подшипником качения на жидкой масляной смазке. Нижний подшипник скольжения смазывается перекачиваемой средой. Концевое уплотнение вала - торцового типа. [Worthington vertical centrifugal, double suction pumps. Каталог фирмы Worthington, - Италия, 1984, - с. 4, 5].Known vertical pump, double-casing with an impeller of two-way entrance with the possible installation of the subsequent one (two-stage) or two (three-stage) impellers of one-way inlet with guide vanes. The pump contains an outer casing (cup) with an inlet pipe welded to it. The extraction part of the pump includes a pressure head housing with a welded outlet pipe, a spiral outlet from the impeller of the two-way inlet, pot-type guiding devices for two-stage and three-stage pumps, and impellers located on the shaft. The residual axial forces are perceived by the upper thrust ball bearing on liquid oil lubricant. The lower plain bearing is lubricated by the fluid handled. The shaft end seal is a mechanical end type. [Worthington vertical centrifugal, double suction pumps. Catalog of the company Worthington, - Italy, 1984, - p. 4, 5].

Известен вертикальный центробежный насос, содержащий наружный корпус (стакан) с входным патрубком, выемную часть, включающую напорный корпус с выходным патрубком, напорную крышку, отводящее устройство, одно рабочее колесо двустороннего входа (одноступенчатый) или одно рабочее колесо двустороннего входа с последующими одним (двухступенчатый) или двумя (трехступенчатый) рабочими колесами одностороннего входа с направляющими аппаратами, переводные каналы, вал, опорами которого являются верхний опорно-упорный подшипник качения и нижний подшипник скольжения, торцовое уплотнение, при этом перед рабочим колесом двустороннего входа размещены предвключенные осевые колеса, отвод рабочего колеса двустороннего входа выполнен в виде направляющего аппарата и переводных каналов, отводящее устройство расположено в напорном корпусе в виде последовательно расположенных направляющего аппарата и кольцевого отвода цилиндрической или сферической формы (патент RU 106682, опубл. 20.07.2011).A vertical centrifugal pump is known, comprising an outer casing (cup) with an inlet pipe, a withdrawal part including a pressure casing with an outlet pipe, a pressure cap, a discharge device, one impeller of a two-way entrance (single-stage) or one impeller of a two-way entrance, followed by one (two-stage ) or two (three-stage) single-input impellers with guide vanes, transfer channels, a shaft, the bearings of which are the upper thrust bearing and the lower a sliding bearing, a mechanical seal, with preincluded axial wheels placed in front of the impeller of the double-sided input, the exhaust impeller of the double-sided input is made in the form of a guide apparatus and transfer channels, the tap device is located in the pressure housing in the form of a sequentially located guide apparatus and an annular tap of cylindrical or spherical forms (patent RU 106682, publ. 07/20/2011).

Общими недостатками указанных насосов является то, что из-за их конструктивных решений уменьшается время и надежность эксплуатации насосов на различных режимах.Common disadvantages of these pumps is that due to their design solutions, the time and reliability of operation of the pumps in various modes are reduced.

Задача, решаемая заявленным техническим решением, состоит в создании вертикального центробежного насосного агрегата с максимально возможным КПД на режимах, отличных от номинального, и увеличенным ресурсом работы.The problem solved by the claimed technical solution is to create a vertical centrifugal pump unit with the highest possible efficiency in modes other than nominal, and an increased service life.

Технический результат - повышение эксплуатационной эффективности.The technical result is an increase in operational efficiency.

Указанный технический результат обеспечивается за счет того, в вертикальном центробежном электронасосном агрегате со сменными проточными частями, характеризующимся приводным электродвигателем, проводной частью, проточной частью, соединяющими их валами, опорным корпусом для крепления проводной части, проточная часть выполнена сменной, а части ее верхней поверхности соответствуют сопряженным нижним поверхностям проводной части, причем рабочее колесо и спиральные отводы проточной части выполнены попарно сменными, и параметры рабочего колеса и спирального отвода в каждой паре рассчитываются на максимальное значение эффективности при обеспечении требуемой подачи и напора, кроме того, сменные спиральные отводы выполнены литыми и с разделительной перегородкой, разделяющей поток жидкости по ходу движения.The specified technical result is ensured due to the fact that in a vertical centrifugal electric pump unit with replaceable flow parts, characterized by a drive motor, a wire part, a flow part, shafts connecting them, a support housing for mounting the wire part, the flow part is replaceable, and parts of its upper surface correspond the conjugate lower surfaces of the wire part, and the impeller and spiral bends of the flow part are made pairwise interchangeable, and the parameters of the working The wheels and the spiral bend in each pair are calculated for the maximum value of efficiency while ensuring the required flow and pressure, in addition, interchangeable spiral bends are made of cast and with a dividing wall that separates the fluid flow in the direction of travel.

Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг. 1 показан общий вид агрегата в разрезе по оси трубопровода в вертикальной плоскости; на фиг. 2 показана схематическая компоновка электродвигателя, приводной части, сменной проточной части и опорного корпуса в разрезе по оси трубопровода в вертикальной плоскости; на фиг. 3 показаны возможные варианты выполнения сменной проточной части с постоянным верхним присоединительным профилем и различными внутренними гидродинамическими профилями.A utility model is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a General view of the unit in section along the axis of the pipeline in a vertical plane; in FIG. 2 shows a schematic layout of an electric motor, a drive part, a replaceable flow part and a support body in section along the axis of the pipeline in a vertical plane; in FIG. 3 shows possible embodiments of a replaceable flow part with a constant upper connecting profile and various internal hydrodynamic profiles.

Вертикальный центробежный электронасосный агрегат состоит из сменной проточной части 1, приводного электродвигателя 2, проводной части агрегата 3, соединяющую их валы, опорный корпус 4 для крепления приводной части агрегата. При этом согласно предлагаемой полезной модели, проточная часть 1 выполнена в виде сменного узла, а части ее верхней поверхности 5, соответствуют форме нижней поверхностей 6 проводной части 3, причем рабочее колесо 7 и спиральные отводы 8 проточной части 1 выполнены попарно сменными, а параметры рабочего колеса и спиральных отводов в каждой паре рассчитываются на максимальное значение эффективности, максимум КПД (коэффициент полезного действия), при обеспечении требуемой подачи и напора. Авторами установлено, что предпочтительно выполнять сменные спиральные отводы литыми и с разделительной перегородкой 9, разделяющей поток жидкости по ходу движения.The vertical centrifugal electric pump unit consists of a replaceable flow part 1, a drive motor 2, a wire part of the unit 3, connecting their shafts, a support housing 4 for mounting the drive part of the unit. Moreover, according to the proposed utility model, the flow part 1 is made in the form of a replaceable unit, and parts of its upper surface 5 correspond to the shape of the lower surfaces 6 of the wire part 3, and the impeller 7 and spiral bends 8 of the flow part 1 are made pairwise replaceable, and the working parameters the wheels and spiral bends in each pair are calculated for the maximum value of efficiency, maximum efficiency (efficiency), while ensuring the required flow and pressure. The authors found that it is preferable to make removable spiral bends cast and with a dividing wall 9, dividing the fluid flow in the direction of travel.

Работает вертикальный центробежный электронасосный агрегат со сменными проточными частями следующим образом.Works vertical centrifugal pump unit with replaceable flow parts as follows.

При вращении вала агрегата 11 перекачиваемая среда через входной патрубок 12 поступает к рабочему колесу 7, в результате взаимодействия лопастей которого с потоком перекачиваемой среды происходит преобразование энергии привода в энергию потока. Из рабочего колеса 7 перекачиваемая среда поступает в спиральные отводы 8, где происходит выравнивание потока, и через выходной патрубок 13 - поток выходит в напорный трубопровод.When the shaft of the unit 11 rotates, the pumped medium through the inlet pipe 12 enters the impeller 7, as a result of the interaction of the blades of which with the flow of the pumped medium, the drive energy is converted into flow energy. From the impeller 7, the pumped medium enters the spiral bends 8, where the flow is balanced, and through the outlet pipe 13, the flow enters the pressure pipe.

Проводная часть 3 обеспечивает передачу крутящего момента от приводного электродвигателя 2 к сменной проточной части 1.The wire part 3 provides the transmission of torque from the drive motor 2 to the replaceable flow part 1.

Реализованная в конструкции агрегата возможность использования проточной части 1 - пары: рабочее колесо 7 - спиральный отвод 8, которая рассчитана для работы в оптимальном режиме и это способствует минимизированию радиальных сил, действующих на ротор, что соответственно, способствует работе агрегата с низкими вибрациями и повышает его надежность.The possibility of using the flow part 1 - pairs realized in the design of the unit: the impeller 7 is a spiral outlet 8, which is designed to work in the optimal mode and this minimizes the radial forces acting on the rotor, which accordingly contributes to the operation of the unit with low vibrations and increases it reliability.

При этом передача крутящего момента от проводной части 3 к сменной проточной части 1 осуществляется по средствам жесткого зацепления 14 между валами, допускающего так же передачу осевых и радиальных сил возникающих при работе насоса.In this case, the transmission of torque from the wire part 3 to the replaceable flow part 1 is carried out by means of hard engagement 14 between the shafts, which also allows the transmission of axial and radial forces arising from the operation of the pump.

Для повышения эффективности использования технического решения проводная часть 3 рассчитана на диапазон передачи крутящего момента, соответствующего всем типоразмерам электродвигателей возможных к применению в данном типоразмере наружного корпуса.To increase the efficiency of using a technical solution, the wire part 3 is designed for a transmission range of torque corresponding to all sizes of electric motors possible for use in this size of the outer casing.

Преимущество заявленного технического решения заключается в возможности использования одного и того же электродвигателя, проводной части и опорного корпуса для получения агрегатов с разными номинальными характеристиками, обеспечивающими максимальный КПД. Поэтому в случае изменения условий эксплуатации (уменьшения напора на уже действующей магистрали, или изменения расхода через уже действующую магистраль) нет необходимости или неэнергоэффективно использовать ранее смонтированный насосный агрегат, или демонтировать его и устанавливать новый, рассчитанный на новые условия эксплуатации (напор, подача). Достаточно установить другую сменную проточную часть 1, рассчитанную на новые условия эксплуатации, в уже имеющийся опорный корпус, с подсоединением уже имеющейся проводной части 2 и электродвигателем, и получить агрегат с новыми номинальными расчетными характеристиками обеспечивающие максимальный КПД.The advantage of the claimed technical solution lies in the possibility of using the same electric motor, a wire part and a supporting body to obtain units with different nominal characteristics that provide maximum efficiency. Therefore, in the event of a change in operating conditions (a decrease in pressure on an existing line, or a change in flow rate through an existing line), it is not necessary or energy-efficient to use a previously mounted pump unit, or to dismantle it and install a new one designed for new operating conditions (pressure, flow). It is enough to install another replaceable flowing part 1, designed for new operating conditions, in an existing support body, with the connection of the existing wire part 2 and an electric motor, and get an aggregate with new nominal design characteristics providing maximum efficiency.

Особенно актуально решение проблемы получения агрегата с новыми характеристиками на базе старого в связи с отсутствием необходимости демонтажа трубопровода, на котором установлен и действует старый агрегат.Particularly relevant is the solution to the problem of obtaining a unit with new characteristics on the basis of the old one due to the lack of the need to dismantle the pipeline on which the old unit is installed and operates.

Кроме того, реализованная в разработанном решении - насосном агрегате, возможность замены рабочих колес для использования их в оптимальном режиме позволяет продлевать срок службы всего агрегата, т.к. рабочие колеса являются быстро изнашиваемыми деталями, а их можно изготавливать из дорогостоящих высокопрочных износостойких материалов, например, из стали 20X13, 12Х18Н12М3ТЛ, или аналогичных сталей и материалов.In addition, implemented in the developed solution - the pumping unit, the possibility of replacing the impellers to use them in the optimal mode allows you to extend the life of the entire unit, because impellers are quickly wearing parts, and they can be made of expensive high-strength wear-resistant materials, for example, steel 20X13, 12X18H12M3TL, or similar steels and materials.

Таким образом, заявленная полезная модель обеспечивает создание вертикального центробежного насосного агрегата с максимальным КПД, имеющим несколько номинальных режимов работы с максимальным КПД, при этом его конструкция универсальна, долговечна, что приводит к повышению эксплуатационной эффективности.Thus, the claimed utility model provides the creation of a vertical centrifugal pump unit with maximum efficiency, having several nominal operating modes with maximum efficiency, while its design is universal, durable, which leads to increased operational efficiency.

Claims

A vertical centrifugal electric pump unit with replaceable flow parts, characterized by a drive motor, a wire part, a flow part, shafts connecting them, a support housing for mounting the wire part, the flow part being replaceable, and parts of its upper surface correspond to the conjugated lower surfaces of the wire part, the impeller and spiral bends of the flow part are made interchangeable in pairs, and I count the parameters of the impeller and spiral bend in each pair camping on the maximum efficiency while ensuring the desired flow and pressure, furthermore replaceable helical bends made and molded with the partition wall separating the liquid flow during the movement.