RU2133379C1 - Ступень центробежного насоса - Google Patents
Ступень центробежного насоса Download PDFInfo
- Publication number
- RU2133379C1 RU2133379C1 RU98102869A RU98102869A RU2133379C1 RU 2133379 C1 RU2133379 C1 RU 2133379C1 RU 98102869 A RU98102869 A RU 98102869A RU 98102869 A RU98102869 A RU 98102869A RU 2133379 C1 RU2133379 C1 RU 2133379C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- impeller
- conical
- sealing ring
- interstage
- disk
- Prior art date
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000013401 experimental design Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/08—Sealings
- F04D29/16—Sealings between pressure and suction sides
- F04D29/165—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for liquid pumps
- F04D29/167—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for liquid pumps of a centrifugal flow wheel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Ступень центробежного насоса содержит рабочее колесо, направляющий аппарат, межступенный диск и контактное плавающее уплотнение. Уплотнение образовано поверхностями рабочего колеса и уплотнительного кольца. Последнее установлено на межступенном диске и застопорено от вращения, но имеет возможность ограниченного осевого перемещения. Уплотнительным кольцом и неподвижной поверхностью межступенного диска образовано коническое щелевое пространство. В указанном пространстве установлен эластичный элемент с возможностью его перемещения в направлении сужения конической щели под действием перепада давления, возникающего при работе насоса. Эластичный элемент установлен с возможностью перемещения в направлении сужения конической щели, и с учетом деформации его обеспечивается самоуправление. Использование изобретения позволит снизить чувствительность параметров ступени к зазору в уплотнении. 1 ил.
Description
Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в лопастных насосах, турбинах, компрессорах, вентиляторах и т.д.
Параметры центробежного насоса (напор, КПД, осевая сила) в значительной степени зависят от состояния уплотнения рабочих колес насоса, меняющегося при эксплуатации в результате износа контактирующих поверхностей уплотнений.
Известны и широко используются конструкции ступеней (рабочих органов) лопастных насосов с цилиндрическими щелевыми уплотнениями рабочего колеса ступени: с жесткими уплотнениями [1] и с плавающими уплотнениями [2].
Такие уплотнения применяются как в передних уплотнениях рабочих колес, так и в уплотнениях камер, создаваемых за ведущим диском рабочих колес при выполнении разгрузочных отверстий с целью снижения осевой силы, действующей на рабочее колесо ступени насоса.
Существенным недостатком этих конструкций ступеней лопастных насосов с этими уплотнениями является чувствительность параметров напора, КПД и осевой силы, действующей на рабочее колесо ступени, к величине зазора в этих уплотнениях, естественно увеличивающихся при эксплуатации насоса в результате износа поверхностей. При увеличении зазора в уплотнениях напор и КПД насоса существенно снижаются, а осевая сила на рабочее колесо повышается.
Так, например, осевая сила, действующая на рабочее колесо насоса для поддержания пластового давления типа ЭЦПК14-1000 на номинальном режиме при зазорах, равных 0.7 мм на диаметр, близких к аварийным значениям зазоров в переднем, заднем и межступенном уплотнениях возрастает по сравнению со случаем номинальных зазоров в 4,3 раза, т.е. при аварийных зазорах в уплотнениях рабочих колес разгрузочное устройство перестает выполнять свою роль.
Повышение осевой силы, действующей на рабочие колеса насоса, приводит к существенному повышению осевой силы, действующей на весь ротор насоса, величина которой может быть выше грузоподъемности осевой опоры насоса. Все это может привести к быстрому износу пары трения осевой опоры, выходу из строя осевой опоры и насоса.
Следует обратить внимание, что износ осевой опоры насоса приводит к перемещению по направлению ко входу насоса рабочих колес относительно своих направляющих аппаратов, что в свою очередь, в ступенях с радиальным направляющим аппаратом, наиболее широко используемым в подобных насосах, приводит к изменению формы характеристики осевой силы: осевая сила на номинальном режиме практически остается той же, а осевая сила на недогрузочных режимах существенно повышается по сравнению с номинальным положением рабочего колеса относительно направляющего аппарата, на перегрузочных режимах снижается.
Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи, заключающейся в существенном снижении чувствительности параметров ступени к зазору в уплотнениях, применительно к ступени центробежного насоса с рабочим колесом, имеющим контактное плавающее уплотнение, образованное вращающейся поверхностью рабочего колеса и поверхностью уплотнительного кольца, установленного на межступенном диске и застопоренного от вращения, но и имеющего возможность ограниченного осевого перемещения.
Для достижения цели изобретения в коническое щелевое пространство, образованное уплотнительным кольцом с неподвижной поверхностью межступенного диска, установлен эластичный элемент с возможностью его перемещения в направлении сужения конической щели, которое, в свою очередь, совпадает с направлением возникающего в процессе работы перепада давления, при этом эластичный элемент установлен таким образом, что по мере износа он имеет возможность перемещаться в направлении сужения конической щели и с учетом его деформации обеспечивается самоуплотнение.
Приведенным чертежом поясняется сущность предложения, на котором показана ступень, состоящая из рабочего колеса 1, направляющего аппарата 2, межступенного диска 3 и контактного плавающего уплотнения, образованного поверхностью покрывного диска рабочего колеса 1 и поверхностью уплотнительного кольца 4, установленного на межступенном диске 3 и застопоренного от вращения штифтом 5, но имеющего возможность ограниченного осевого перемещения.
Рабочее колесо 1 посажено на вал 6 и приводится во вращение при помощи призматической шпонки 7.
Коническая поверхность уплотнительного кольца 4 с конической поверхностью неподвижного межступенного диска 3 образует коническую щель 8, в которую помещен эластичный элемент 9. Сужение конической щели выполнено в направлении перепада давления в соответствующих полостях 10 и 11.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
При вращении рабочего колеса 1 вместе с валом 6 развивается напор и создается перепад давления между полостями 10 и 11, под действием которого эластичный элемент 9 прижимается к коническим поверхностям диска 3 и уплотнительного кольца 4. За счет деформации эластичного элемента 9 - предварительной и из-за возникающего в процессе работы перепада давления - осуществляется уплотнение в конической щели 8 и прижатие кольца 9 к вращающейся поверхности рабочего колеса 1 и к неподвижной поверхности уплотнительного кольца 4.
По мере износа трущихся поверхностей рабочего колеса 1 и уплотнительного кольца 4 эластичный элемент 9 перемещается в направлении сужения конической щели, что обеспечивает с учетом его деформации самоуплотнение.
Аналогичная конструкция устройства самоуплотняемого уплотнения может быть использована в межступенном уплотнении ступени, как показано в приведенном чертеже. Уплотнение контактного плавающего типа образовано вращающейся поверхностью втулки 12 и поверхностью уплотнительного кольца 13, установленного в направляющем аппарате 2 и застопоренного от вращения штифтом 14, но имеющего возможность ограниченного осевого перемещения.
По предлагаемому изобретению в коническую щель 15 между уплотнительным кольцом 13 и неподвижной конической поверхностью направляющего аппарата 2 установлен эластичный элемент 16 с возможностью его перемещения в направлении сужения конической щели, которое, в свою очередь, совпадает с направлением возникающего в процессе работы перепада давления между полостями 17 и 18. При наличии разгрузочных отверстий 19 в ведущем диске рабочего колеса уплотнение камеры, образованной ведущим диском рабочего колеса 1 и направляющим аппаратом 2 также можно выполнить по аналогичной предлагаемой конструкции.
В данном случае ( см. приведенный чертеж) контактное плавающее уплотнение образовано поверхностью ведущего диска вращающегося рабочего колеса 1 и поверхностью уплотнительного кольца 20, установленного в направляющем аппарате 2 и застопоренного от вращения штифтом 21, но имеющего возможность ограниченного осевого перемещения. Коническая поверхность уплотнительного кольца 20 с конической поверхностью неподвижного направляющего аппарата 2 образуют коническую щель 22, в которую помещен эластичный элемент 23. Сужение конической щели выполнено в направление перепада давления в полостях 24 и 25.
Уплотнение в межступенном пространстве и в камере рабочего колеса при наличии разгрузочных отверстий работает аналогичным образом.
Использование предлагаемого изобретения позволит существенно повысить ресурс работы ступени центробежного насоса и обеспечить практическое постоянство параметров насоса (напор, КПД, осевая сила) при работе насоса в течение его ресурса.
Проведенные опытно-конструкторские работы подтвердили практическую реализуемость предлагаемого устройства.
Источники информации:
1. Айзенштейн М.Д. Центробежные насосы для нефтяной промышленности - М.: Гостехиздат, 1967.
1. Айзенштейн М.Д. Центробежные насосы для нефтяной промышленности - М.: Гостехиздат, 1967.
2. Лопастные насосы. Справочник -Л.: Машиностроение, 1986.
Claims (1)
- Ступень центробежного насоса, состоящая из рабочего колеса, направляющего аппарата, межступенного диска и контактного плавающего уплотнения, образованного поверхностью рабочего колеса и поверхностью уплотнительного кольца, установленного на межступенном диске и застопоренного от вращения, но имеющего возможность ограниченного осевого перемещения, отличающаяся тем, что в коническом щелевом пространстве, образованном уплотнительным кольцом и неподвижной поверхностью межступенного диска, установлен эластичный элемент с возможностью его перемещения в направлении сужения конической щели, которая совпадает с направлением возникающего в процессе работы перепада давления, при этом эластичный элемент установлен так, что по мере износа он имеет возможность перемещаться в направлении сужения конической щели и с учетом деформации его обеспечивается самоуплотнение.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98102869A RU2133379C1 (ru) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | Ступень центробежного насоса |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98102869A RU2133379C1 (ru) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | Ступень центробежного насоса |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2133379C1 true RU2133379C1 (ru) | 1999-07-20 |
Family
ID=20202397
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98102869A RU2133379C1 (ru) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | Ступень центробежного насоса |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2133379C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2513534C2 (ru) * | 2012-02-09 | 2014-04-20 | Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро машиностроения" | Центробежный насос |
-
1998
- 1998-02-18 RU RU98102869A patent/RU2133379C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Лопастные насосы. Справочник / Под общ.ред.В.А.Зимницкого и В.А.Умова. - Л.: Машиностроение, 1986, с.288 и 289, рис.9.4. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2513534C2 (ru) * | 2012-02-09 | 2014-04-20 | Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро машиностроения" | Центробежный насос |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101371047B (zh) | 用于转子动力泵的挠性浮动环密封装置 | |
US5195867A (en) | Slurry pump shaft seal flushing | |
KR102164322B1 (ko) | 연동형 웨어링을 갖는 원심펌프 | |
JPH08159086A (ja) | ポンプ | |
RU2133379C1 (ru) | Ступень центробежного насоса | |
US3976407A (en) | Fluid power converter side seal | |
RU2196254C2 (ru) | Центробежный насос | |
EP1586799B1 (en) | Seal assembly for a rotary member | |
KR960031806A (ko) | 폐쇄형 원심 펌프의 동적 시일 구조 | |
CN101052783B (zh) | 具有可磨损末端的叶轮 | |
RU2177572C2 (ru) | Торцевое бесконтактное уплотнение (варианты) | |
CN208619421U (zh) | 一种具有抗研磨性的多级泵用平衡盘装置 | |
CN220081738U (zh) | 叶轮与泵壳体密封组件及具有该密封组件的泵机组 | |
RU2099618C1 (ru) | Торцовое бесконтактное уплотнение | |
KR200265014Y1 (ko) | 펌프용 미캐니컬 씰 | |
CN217950750U (zh) | 一种卧式多级离心泵平衡盘轴向保护装置 | |
CN220081737U (zh) | 叶轮与泵壳体耐磨组件及具有该耐磨组件的泵机组 | |
EP4067662A1 (en) | An assembly for compensating axial forces in a rotating flow machine and a multi-stage centrifugal pump | |
SU1399512A1 (ru) | Ротор центробежного насоса | |
SU1448113A1 (ru) | Устройство дл разгрузки ротора от действи осевой силы | |
RU2249129C2 (ru) | Погружной многоступенчатый центробежный насос с торцовым самоустанавливающимся уплотнением | |
CN116950923A (zh) | 一种叶轮与泵壳体密封组件及具有该密封组件的泵机组 | |
SU1044834A1 (ru) | Рабочее колесо центробежного насоса | |
SU1537894A1 (ru) | Герметичный насос | |
RU2171916C1 (ru) | Грунтовый насос |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090219 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110219 |