RU2142068C1 - Centrifugal pump impeller - Google Patents

Centrifugal pump impeller Download PDF

Info

Publication number
RU2142068C1
RU2142068C1 RU97113803/06A RU97113803A RU2142068C1 RU 2142068 C1 RU2142068 C1 RU 2142068C1 RU 97113803/06 A RU97113803/06 A RU 97113803/06A RU 97113803 A RU97113803 A RU 97113803A RU 2142068 C1 RU2142068 C1 RU 2142068C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
channels
impeller
row
passages
walls
Prior art date
Application number
RU97113803/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97113803A (en
Inventor
М.Т. Козлов
Ш.Ф. Тахаутдинов
Е.П. Жеребцов
М.М. Загиров
И.Ф. Калачев
В.Н. Окин
А.Е. Стародубский
А.К. Кашапов
В.М. Лашманов
Original Assignee
Общество "Финэкс"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество "Финэкс" filed Critical Общество "Финэкс"
Priority to RU97113803/06A priority Critical patent/RU2142068C1/en
Publication of RU97113803A publication Critical patent/RU97113803A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2142068C1 publication Critical patent/RU2142068C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: centrifugal pumps and air blowers. SUBSTANCE: impeller includes drive disk, driven disk and bladed disk which form multirow radial passages. Blades located in passages are shifted circumferentially. Walls of side passages which are closer to periphery are taper in shape. Walls directed to opposite sides from plane of symmetry of impeller are intersection in its plane of symmetry over circumference whose length is equal to length of arc of all passages plus thickness of walls between adjacent passages. Peripheral section of impeller has peripheral radial passage arranged in one row and communicated with radial passages of all rows through circular space which may be divided into sectors. EFFECT: enhanced efficiency; reduced starting torque due to reduction of eddy flows in impeller. 2 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к области насосостроения, а именно к конструкциям рабочих колес центробежных насосов; может быть использовано также в центробежных воздуходувках. The invention relates to the field of pump engineering, and in particular to designs of impellers of centrifugal pumps; can also be used in centrifugal blowers.

Известно рабочее колесо, содержащее ведущий и ведомый диски и установленные между ними радиальные лопатки, образующие на входе колеса между дисками два или три ряда межлопаточных каналов [1]. Known impeller, containing the driving and driven disks and installed between them radial blades, forming at the entrance of the wheel between the disks two or three rows of interscapular channels [1].

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является рабочее колесо, содержащее ведущий, ведомый и лопаточный диски, образующие радиальные каналы, в которых размещены лопатки, смещенные в окружном направлении [2]. Closest to the technical nature of the proposed is the impeller, containing the driving, driven and blade disks forming radial channels in which the blades are located, displaced in the circumferential direction [2].

Существенными недостатками как первой, так и второй конструкции являются:
низкий КПД, обусловленный образованием вихревого потока в межлопаточных каналах;
повышенный пусковой момент, вследствие расширения общей ширины каналов на периферии колеса в первом случае и того, что общая ширина на периферии всех каналов остается неизменной - во втором.
Significant disadvantages of both the first and second designs are:
low efficiency due to the formation of a vortex flow in the interscapular channels;
increased starting torque, due to the expansion of the total width of the channels on the periphery of the wheel in the first case and the fact that the total width on the periphery of all channels remains unchanged - in the second.

Целью изобретения являются повышение КПД и снижение пускового момента. The aim of the invention is to increase efficiency and reduce starting torque.

Указанная цель достигается описываемым рабочим колесом, включающим ведущий, ведомый и лопаточный диски, образующие радиальные каналы, в которых размещены лопатки, смещенные в окружном направлении. This goal is achieved by the described impeller, including the driving, driven and blade disks forming radial channels in which the blades are located, displaced in the circumferential direction.

Новым является то, что стенки боковых радиальных каналов ближе к периферии выполнены конусными, причем стенки, обращенные в противоположные стороны от плоскости симметрии рабочего колеса, пересекаются между собой в его плоскости симметрии по окружности, длина которой равна длине дуги всех каналов плюс толщины стенок между смежными каналами; каналы одного ряда смещены в окружном направлении от каналов смежного ряда на величину угла 360o/n (где n - число рядов) и в плоскости симметрии образуют один ряд (центральный) и снабжено на периферийном участке радиальными каналами одного ряда, сообщающимися с радиальными каналами всех рядов через кольцевое пространство.What is new is that the walls of the lateral radial channels closer to the periphery are conical, and the walls facing in opposite directions from the plane of symmetry of the impeller intersect each other in its plane of symmetry along a circle whose length is equal to the length of the arc of all channels plus wall thickness between adjacent channels the channels of one row are displaced in the circumferential direction from the channels of the adjacent row by an angle of 360 o / n (where n is the number of rows) and in the plane of symmetry they form one row (central) and are provided on the peripheral section with radial channels of one row communicating with the radial channels of all rows through the annular space.

Новым также является то, что периферийные однорядные радиальные каналы сообщаются с радиальными каналами всех рядов через секторные участки кольцевого пространства. Also new is the fact that peripheral single-row radial channels communicate with radial channels of all rows through sector sections of the annular space.

На фиг. 1 изображен продольный разрез предлагаемого рабочего колеса;
на фиг. 2- сечение АА фиг. 1,
на фиг. 3 - продольный разрез рабочего колеса с 3-рядными каналами, сообщающимися с периферийными однорядными каналами через кольцевое пространство;
на фиг. 4 - вид на рабочее колесо (фиг. 3) в плане со снятым ведомым диском;
на фиг. 5 - в плане каналы "5" фиг. 3;
на фиг. 6 - в плане каналы "6" фиг. 3;
на фиг. 7 - в плане каналы "4" фиг. 3;
на фиг. 8 - продольный разрез рабочего колеса с 2-рядными каналами, сообщающимися с периферийными однорядными каналами через кольцевое пространство;
на фиг. 9 - вид на рабочее колесо (фиг. 8) в плане со снятым ведомым диском;
на фиг. 10 - толщины стенок между смежными каналами.
In FIG. 1 shows a longitudinal section of the proposed impeller;
in FIG. 2 is a section AA of FIG. 1,
in FIG. 3 is a longitudinal section of the impeller with 3-row channels communicating with peripheral single-row channels through the annular space;
in FIG. 4 is a view of the impeller (Fig. 3) in plan with the driven disk removed;
in FIG. 5 - in terms of channels "5" of FIG. 3;
in FIG. 6 - in terms of channels "6" of FIG. 3;
in FIG. 7 - in terms of channels "4" of FIG. 3;
in FIG. 8 is a longitudinal section of the impeller with 2-row channels communicating with peripheral single-row channels through the annular space;
in FIG. 9 is a view of the impeller (Fig. 8) in plan with the driven disk removed;
in FIG. 10 - wall thickness between adjacent channels.

Рабочее колесо (фиг. 3) состоит из ведущего 1, ведомого 2 и лопаточного 3 дисков. В последнем выполнены 3- или 2-рядные радиальные каналы 4, 5 и 6. Стенки боковых каналов 4 и 5 ближе к периферии с диаметра D1 выполнены конусными, причем стенки 7 и 8, обращенные в противоположные стороны от плоскости симметрии рабочего колеса, пересекаются между собой в его плоскости симметрии по окружности D2, длина которой равна длине дуги всех каналов плюс толщина стенок между смежными каналами. Оптимальное значение диаметра D2 определяют из выражения.The impeller (Fig. 3) consists of a leading 1, driven 2 and blade 3 disks. In the latter, 3- or 2-row radial channels 4, 5 and 6 are made. The walls of the side channels 4 and 5 closer to the periphery with a diameter of D 1 are conical, with the walls 7 and 8 facing in opposite directions from the plane of symmetry of the impeller intersect with each other in its plane of symmetry around the circle D 2 , the length of which is equal to the length of the arc of all channels plus the wall thickness between adjacent channels. The optimal value of the diameter D 2 is determined from the expression.

ПD2-(L+t)n;

Figure 00000002

где L - длина канала по дуге окружности D2;
t - толщина лопатки на диаметре D2;
n - количество каналов, выходящих на диаметр D2.PD 2 - (L + t) n ;
Figure 00000002

where L is the length of the channel along the arc of a circle D 2 ;
t is the thickness of the blade on the diameter D 2 ;
n is the number of channels facing the diameter D 2 .

Внутренние стенки каналов 6 3-рядного рабочего колеса, которые обращены к оси симметрии, на периферии в конические поверхности не переходят. Каналы одного ряда смещены в окружном направлении от каналов смежного ряда на величину 360o/n (где n - число рядов) и в плоскости симметрии образуют один ряд (центральный). Все каналы на диаметры D3 выходят на полосу, ограниченную двумя поперечными плоскостями 9 и 10. На периферии рабочего колеса выполнены радиальные (однорядные) каналы 11, образованные лопатками 12. Между концентрическими окружностями, сформированными диаметрами D2 и D3, заключено кольцевое пространство 13.The inner walls of the channels 6 of the 3-row impeller, which are facing the axis of symmetry, do not pass into the conical surfaces at the periphery. The channels of one row are shifted in the circumferential direction from the channels of the adjacent row by 360 o / n (where n is the number of rows) and form one row (central) in the plane of symmetry. All channels with diameters D 3 go to a strip bounded by two transverse planes 9 and 10. At the periphery of the impeller there are made radial (single-row) channels 11 formed by blades 12. An annular space 13 is enclosed between concentric circles formed by diameters D 2 and D 3 .

Предлагается два варианта кольцевого пространства 13: сплошное и прерывистое. В первом случае начало всех лопаток периферийного ряда лежит на диаметре D4, а концы лопаток, относящиеся к многорядным каналам, на диаметре D3 (фиг. 5). Во втором случае некоторые лопатки, образующие многорядные каналы, переходят в лопатки периферийного ряда (фиг. 4, 6, 7, 9) и делят кольцевое пространство 13 на отдельные сектора. При D4/D0≥5 кольцевое пространство делают прерывистым, а при D4/D0≤5 - сплошным. На фиг. 5, 6, 7 указан угол между секторами, равный 120o; это один из возможных вариантов. А практически он может меняться в пределах 60 -180o.Two options for the annular space 13 are proposed: solid and discontinuous. In the first case, the beginning of all the blades of the peripheral row lies on the diameter D 4 , and the ends of the blades related to multi-row channels on the diameter D 3 (Fig. 5). In the second case, some blades forming multi-row channels pass into the blades of the peripheral row (Fig. 4, 6, 7, 9) and divide the annular space 13 into separate sectors. At D 4 / D 0 ≥5, the annular space is made intermittent, and at D 4 / D 0 ≤5 it is continuous. In FIG. 5, 6, 7 indicate the angle between sectors equal to 120 o ; This is one of the possible options. And in practice, it can vary between 60 -180 o .

Работает рабочее колесо следующим образом: при его вращении жидкость из полости "а" направляется в каналы 4, 5 и 6 (фиг. 3 и 8), пройдя радиальные и наклонные их участки, выходит в кольцевое пространство 13. Здесь давление и скорость жидкости стабилизируются, и после этого жидкость попадает в радиальные каналы 11 (фиг. 4, 5, 6, 7, 9), из которых вытесняется в каналы направляющего аппарата. The impeller operates as follows: when it rotates, the fluid from the cavity "a" is sent to the channels 4, 5 and 6 (Figs. 3 and 8), having passed their radial and inclined sections, it enters the annular space 13. Here the pressure and velocity of the fluid are stabilized , and then the liquid enters the radial channels 11 (Fig. 4, 5, 6, 7, 9), from which it is forced into the channels of the guide apparatus.

Выполнение стенок боковых каналов ближе к периферии конусными позволяет добиться оптимальной величины диффузорности каналов на центральном и периферийном участках и резко снизить вихревые потоки в каналах и тем самым повысить КПД и снизить пусковой момент. The execution of the walls of the side channels closer to the periphery of the conical allows you to achieve the optimal diffusivity of the channels in the Central and peripheral sections and to drastically reduce the vortex flows in the channels and thereby increase the efficiency and reduce the starting torque.

Смещение каналов одного ряда в окружном направлении от каналов смежного ряда на величину угла 360o/n позволяет достичь плавный переход боковых каналов в один центральный ряд каналов с оптимальной диффузорностью, что также снижает вихревые потоки и ведет к повышению КПД и снижению пускового момента.The shift of the channels of one row in the circumferential direction from the channels of the adjacent row by an angle of 360 o / n allows a smooth transition of the side channels into one central row of channels with optimal diffuser, which also reduces vortex flows and leads to an increase in efficiency and lower starting torque.

В кольцевом пространстве происходит уравнивание потока жидкости по скоростям и давлению. Это пространство служит как бы в качестве всасывающей полосы для периферийного участка рабочего колеса. Выходящий из всех каналов поток жидкости в кольцевом пространстве успокаивается, откуда попадает в каналы периферийного ряда, который фактически выполняет функцию второй ступени рабочего колеса. При этом вихреобразование почти полностью исчезает, а это ведет к повышению КПД. In the annular space, the fluid flow is equalized in terms of speed and pressure. This space serves as if as a suction strip for the peripheral portion of the impeller. The liquid flow exiting from all the channels in the annular space calms down, from where it enters the channels of the peripheral row, which actually serves as the second stage of the impeller. In this case, the vortex formation almost completely disappears, and this leads to an increase in efficiency.

Использованная информация
1. Патент США N 3478691, МКИ F 04 D 29/22, 1969 г.
Information used
1. US patent N 3478691, MKI F 04 D 29/22, 1969

2. А.С. N 1117410, МКИ F 04 D 29/18, 1984 г. 2. A.S. N 1117410, MKI F 04 D 29/18, 1984

Claims (2)

1. Рабочее колесо центробежного насоса, включающее ведущий, ведомый и лопаточный диски, образующие многорядные радиальные каналы, в которых размещены лопатки, смещенные в окружном направлении, отличающееся тем, что стенки боковых каналов ближе к периферии выполнены конусными, причем стенки, обращенные в противоположные стороны от плоскости симметрии рабочего колеса, выполнены пересекающимися между собой в его плоскости симметрии по окружности, длина которой равна длине дуги всех каналов плюс толщина стенок между смежными каналами, а на периферийном участке колеса выполнены периферийные радиальные каналы, размещенные в один ряд и сообщенные с радиальными каналами всех рядов через кольцевое пространство. 1. The impeller of a centrifugal pump, including a driving, driven and impeller disks forming multi-row radial channels in which the blades are located, displaced in the circumferential direction, characterized in that the walls of the side channels closer to the periphery are made conical, with the walls facing in opposite directions from the plane of symmetry of the impeller, made intersecting each other in its plane of symmetry around a circle, the length of which is equal to the length of the arc of all channels plus the wall thickness between adjacent channels, and peripheral section of the wheel is made of peripheral radial channels placed in one row and communicated with the radial channels of all rows through the annular space. 2. Колесо по п.1, отличающееся тем, что кольцевое пространство, сообщающее периферийные и многорядные каналы, разделено на секторы. 2. The wheel according to claim 1, characterized in that the annular space communicating peripheral and multi-row channels is divided into sectors.
RU97113803/06A 1997-08-11 1997-08-11 Centrifugal pump impeller RU2142068C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97113803/06A RU2142068C1 (en) 1997-08-11 1997-08-11 Centrifugal pump impeller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97113803/06A RU2142068C1 (en) 1997-08-11 1997-08-11 Centrifugal pump impeller

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97113803A RU97113803A (en) 1999-06-27
RU2142068C1 true RU2142068C1 (en) 1999-11-27

Family

ID=20196242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97113803/06A RU2142068C1 (en) 1997-08-11 1997-08-11 Centrifugal pump impeller

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2142068C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6290458B1 (en) Turbo machines
US3684396A (en) Centrifugal fan with improved cut off means
JP2000240590A (en) Multiblade forward fan
JP2009036187A (en) Propeller fan
EP2757265B1 (en) Spiral pumping stage and vacuum pump incorporating such pumping stage.
RU2142068C1 (en) Centrifugal pump impeller
JP2010025041A (en) Centrifugal fluid machine
EP1134427B1 (en) Turbo machines
JPS58101299A (en) Centrifugal compressor
RU2132973C1 (en) Centrifugal reaction impeller
RU2142069C1 (en) Centrifugal pump guiding device
EP0359731A1 (en) Impeller
WO2005031162A2 (en) Rotary disc pump
RU2050475C1 (en) Centrifugal pump
RU2182265C2 (en) Centrifugal supercharger impeller
RU2142579C1 (en) Centrifugal pump impeller
RU204897U1 (en) CENTRIFUGAL IMPELLER WITH DOUBLE ENTRANCE
RU57144U1 (en) TURBINE MIXER
SU1314145A1 (en) Centrifugal compressor
RU93476U1 (en) RADIAL PUMP, FAN OR COMPRESSOR WHEEL
RU2367824C1 (en) Downhole centrifugal pump impeller
SU1634836A1 (en) Centrifugal pump impeller
RU2182261C1 (en) Radial-vortex pump
SU1571298A1 (en) Multistep centrifugal pump
RU2329406C2 (en) Well-deep centrifugal pump impeller

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20020812