RU197931U1

RU197931U1 - Free Swirl Submersible Pump

Info

Publication number: RU197931U1
Application number: RU2019136203U
Authority: RU
Inventors: Алексей Сергеевич Ермаков; Сергей Валерьевич Коваленко; Игорь Григорьевич Лейбель; Владимир Вениаминович Олешкевич
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "НПО АкваБиоМ"
Priority date: 2019-11-11
Filing date: 2019-11-11
Publication date: 2020-06-05

Abstract

Свободновихревой погружной насос, содержащий корпус, рабочее колесо с лопастями для перекачивания среды, установленное в ступице на одном валу с электродвигателем, рабочее колесо выполнено из металла как единое целое, отличающийся тем, что лопасти в плоскости рабочего колеса имеют изгиб в форме спирали Архимеда, а поверхность лопасти на ее конечном участке закручена вдоль продольной оси лопасти так, что окончание лопасти имеет наклон около 20 градусов в сторону, противоположную направлению вращения рабочего колеса.

A free-vortex submersible pump containing a housing, an impeller with blades for pumping the medium, mounted in a hub on the same shaft as an electric motor, the impeller is made of metal as a whole, characterized in that the blades in the plane of the impeller have a bend in the form of an Archimedes spiral, and the surface of the blade at its final section is twisted along the longitudinal axis of the blade so that the end of the blade has a slope of about 20 degrees in the direction opposite to the direction of rotation of the impeller.

Description

Полезная модель относится к погружным центробежным насосам, используемых для перекачивания суспензий, бытовых и ливневых сточных вод с твердыми добавками [в частности при эксплуатации КНС].The utility model relates to submersible centrifugal pumps used for pumping slurries, domestic and storm sewage with solid additives [in particular during the operation of SPS].

Известен центробежный насос и его рабочее колесо по патенту РФ №2392499, МПК 29/041. Насос содержит улитку насоса, заднюю стенку насоса, вал насоса, рабочее колесо, имеющее кожух и уравновешивающие каналы, проходящие через кожух, при этом рабочее колесо присоединено к валу насоса и вращается внутри улитки. Уравновешивающие каналы расположены в кожухе рабочего колеса таким образом, что отверстия каналов на передней поверхности кожуха рабочего колеса расположены как впереди отверстий, расположенных на задней поверхности кожуха рабочего колеса в направлении вращения, так и ближе к оси насоса, чем отверстия на задней поверхности кожуха рабочего колеса. Насос может применяться без риска повреждения уплотнения вала или тому подобных повреждений при производительностях больше, чем оптимальная рабочая точка. Конструкторское и технологическое исполнение известного насоса характеризуются существенным усложнением рабочего колеса насоса ввиду использования уравновешивающих каналов.Known centrifugal pump and its impeller according to the patent of the Russian Federation No. 2392499, IPC 29/041. The pump contains a scroll of the pump, the back wall of the pump, the pump shaft, the impeller having a casing and balancing channels passing through the casing, while the impeller is attached to the pump shaft and rotates inside the cochlea. Balancing channels are located in the casing of the impeller so that the openings of the channels on the front surface of the casing of the impeller are located both in front of the holes located on the rear surface of the casing of the impeller in the direction of rotation and closer to the axis of the pump than the holes on the rear surface of the casing of the impeller . The pump can be used without the risk of damage to the shaft seal or similar damages at capacities greater than the optimum operating point. The design and technological design of the known pump is characterized by a significant complication of the pump impeller due to the use of balancing channels.

Наиболее близким к полезной модели по технической сущности является изобретение по заявке США US 2018187692 (А1). Вихревой насос, который содержит: корпус, рабочее колесо, установленное в ступице, являющейся опорной монтажной плитой, на одном валу с электродвигателем. Рабочее колесо представляет собой свободновихревое колесо с лопастями для перекачивания среды и выполнено как единое целое из металлического литого материала. Высота лопастей уменьшается в радиальном направлении под углом 2-7 градусов, в результате чего передняя часть лопасти имеет слегка наклонный или конический профиль. Лопасти установлены пакетами по 2-4 лопасти, и расстояние между лопастями внутри этих пакетов меньше, чем расстояние между пакетами. Благодаря расположению лопастей пакетами создается увеличенный проход для твердых веществ, содержащихся в перекачиваемой среде, что повышает надежность работы вихревого насоса. Однако, из-за неравномерного расположения лопастей снизился уровень пониженного давления за передней кромкой лопастей, что приводит к снижению производительности насоса.Closest to the utility model in technical essence is the invention according to the application of US US 2018187692 (A1). A vortex pump, which contains: a housing, an impeller installed in a hub, which is a supporting mounting plate, on the same shaft with an electric motor. The impeller is a free-vortex wheel with blades for pumping the medium and is made as a single unit of metal cast material. The height of the blades decreases in the radial direction at an angle of 2-7 degrees, as a result of which the front part of the blade has a slightly inclined or conical profile. The blades are installed in packages of 2-4 blades, and the distance between the blades inside these packages is less than the distance between the packages. Due to the location of the blades in bags, an enlarged passage is created for solids contained in the pumped medium, which increases the reliability of the vortex pump. However, due to the uneven arrangement of the blades, the reduced pressure level behind the leading edge of the blades decreased, which leads to a decrease in pump performance.

Техническая задача при разработке заявляемой полезной модели состоит в том, чтобы повысить производительность насоса при сохранении таких преимуществ свободновихревой модели, как простота легкоразборной конструкции, удобство обслуживания, надежность и увеличенный срок бесперебойной работы.The technical problem in the development of the inventive utility model is to increase the pump performance while maintaining the advantages of a free-swirl model, such as simplicity of an easily collapsible design, ease of maintenance, reliability and increased uptime.

Предлагается свободновихревой погружной насос, содержащий корпус, рабочее колесо с лопастями для перекачивания среды, установленное в ступице на одном валу с электродвигателем, рабочее колесо выполнено из металла как единое целое, отличающийся тем, что лопасти в плоскости рабочего колеса имеют изгиб в форме спирали Архимеда, а поверхность лопасти на ее конечном участке закручена вдоль продольной оси лопасти так, что окончание лопасти имеет наклон около 20 градусов в сторону, противоположную направлению вращения рабочего колеса.A free-vortex submersible pump is proposed, comprising a housing, an impeller with blades for pumping the medium, mounted in a hub on the same shaft as an electric motor, the impeller is made of metal as a whole, characterized in that the blades in the plane of the impeller have a bend in the form of an Archimedes spiral, and the surface of the blade at its final section is twisted along the longitudinal axis of the blade so that the end of the blade has a slope of about 20 degrees in the direction opposite to the direction of rotation of the impeller.

На фиг. 1 представлен общий вид погружного насоса, на фиг. 2, 3 показано рабочее колесо, вид снизу и его аксонометрическое изображение.In FIG. 1 is a perspective view of a submersible pump; FIG. 2, 3 shows the impeller, a bottom view and its axonometric image.

Свободновихревой погружной насос содержит корпус 1, рабочее колесо 2 с лопастями 3 для перекачивания среды, установленного на ступице 4 на одном валу 5 с электродвигателем 6. Рабочее колесо с лопастями изготовлено из отливки серого чугуна. Лопасти 3 в плоскости рабочего колеса имеют изгиб в форме спирали Архимеда, которая характерна тем, что кривизна этой кривой одинакова в любой точке участка спирали. Кроме того, поверхность лопасти на ее конечном участке 7 закручена вдоль продольной оси 8 лопасти так, что окончание лопасти имеет наклон около 20 градусов (на фиг. 3 угол β) в сторону, противоположную направлению вращения рабочего колеса. Этот угол приблизительно равен углу поворота спирали Архимеда между двух точек этой кривой. При вращении колеса 2 перекачиваемая среда следует за зоной пониженного давления со стороны вогнутой лопасти, отбрасывается к краям рабочего колеса и выходит через напорный патрубок 9. Благодаря плавной одинаковой кривизне лопасти 2 и согласованному наклону плоскости 7 на участке наибольшей скорости потока перекачиваемой среды, поток отбрасывается центробежной силой не хаотичной массой, а закручивается подобно вихрю. Возрастает скорость перекачивания среды и снижается нагрузка на переднюю часть лопастей. Насос с предложенным рабочим колесом позволяет повысить производительность погружного насоса при сохранении простоты конструкции, удобства обслуживания. Такой насос характеризует высокая надежность и увеличенный срок бесперебойной работы.A free-vortex submersible pump comprises a housing 1, an impeller 2 with blades 3 for pumping a medium mounted on a hub 4 on one shaft 5 with an electric motor 6. The impeller with blades is made of gray cast iron casting. The blades 3 in the plane of the impeller have a bend in the shape of an Archimedes spiral, which is characteristic in that the curvature of this curve is the same at any point on the spiral section. In addition, the surface of the blade at its final section 7 is twisted along the longitudinal axis 8 of the blade so that the end of the blade has an inclination of about 20 degrees (in FIG. 3, the angle β) in the direction opposite to the direction of rotation of the impeller. This angle is approximately equal to the angle of rotation of the Archimedes spiral between the two points of this curve. When the wheel 2 rotates, the pumped medium follows the zone of reduced pressure from the side of the concave blade, is discarded to the edges of the impeller, and exits through the pressure pipe 9. Due to the smooth identical curvature of the blade 2 and the coordinated inclination of plane 7 at the site of the highest flow rate of the pumped medium, the flow is discarded by centrifugal not by a chaotic mass, but spinning like a whirlwind. The pumping speed of the medium increases and the load on the front of the blades decreases. The pump with the proposed impeller can improve the performance of the submersible pump while maintaining the simplicity of design, ease of maintenance. Such a pump is characterized by high reliability and increased uptime.

Погружной насос изготовлен на основе известных технологий и материалов. За счет маслозаполненной камеры электродвигателя насос может длительное время работать в «сухом» режиме. Все трущиеся части, в том числе подшипники находятся в масле. В конструкции применены высокопрочные и коррозионностойкие материалы, что обеспечивает долговечность насоса. Свободновихревая форма рабочего колеса и большое проходное сечение выходного патрубка улитки обеспечивает свободное прохождение крупных частиц загрязнений, находящихся в перекачиваемой среде. Конструкция насоса легкоразборная, что упрощает его техническое обслуживание и проведение ремонтных работ.Submersible pump is made on the basis of well-known technologies and materials. Due to the oil-filled chamber of the electric motor, the pump can work in a "dry" mode for a long time. All rubbing parts, including bearings, are in oil. The design uses high-strength and corrosion-resistant materials, which ensures the durability of the pump. The free-vortex form of the impeller and the large bore of the outlet pipe of the cochlea allow the free passage of large particles of contaminants in the pumped medium. The design of the pump is easily demountable, which simplifies its maintenance and repair work.