RU214330U1 - Centrifugal pump impeller - Google Patents

Centrifugal pump impeller Download PDF

Info

Publication number
RU214330U1
RU214330U1 RU2022122603U RU2022122603U RU214330U1 RU 214330 U1 RU214330 U1 RU 214330U1 RU 2022122603 U RU2022122603 U RU 2022122603U RU 2022122603 U RU2022122603 U RU 2022122603U RU 214330 U1 RU214330 U1 RU 214330U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blades
ridges
disk
impeller
grooves
Prior art date
Application number
RU2022122603U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Владимирович Трулев
Евгений Мстиславович Шмидт
Александр Валерьевич Клипов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "РИМЕРА-АЛНАС"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "РИМЕРА-АЛНАС" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "РИМЕРА-АЛНАС"
Application granted granted Critical
Publication of RU214330U1 publication Critical patent/RU214330U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к центробежным насосам и может быть использована в нефтяном машиностроении в составе многоступенчатых центробежных насосов для перекачки жидкости, в том числе в условиях отложения солей. Техническим результатом полезной модели являются повышение стойкости лопастей рабочего колеса из полимерных материалов к отложению солей при эксплуатации, повышение энергетических характеристик. Рабочее колесо центробежного насоса содержит ведущий диск с лопастями и ведомый диск без лопастей, выполненные из полимерного материала. На лопастях выполнены гребни и фиксирующие выступы, сопрягаемые с пазами и фиксирующими отверстиями на диске без лопастей, при этом высота гребней больше глубины пазов. Угол при вершине гребней не превышает 70°. Площадь поперечного сечения пазов равна площади поперечного сечения сопрягаемых гребней. Угол наклона образующей фиксирующих выступов и фиксирующих отверстий к оси находится в пределах от 2 до 20°. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

Figure 00000001
The utility model relates to centrifugal pumps and can be used in oil engineering as part of multistage centrifugal pumps for pumping liquid, including in conditions of salt deposition. The technical result of the utility model is to increase the resistance of the impeller blades made of polymeric materials to the deposition of salts during operation, to increase the energy characteristics. The impeller of a centrifugal pump contains a drive disk with blades and a driven disk without blades, made of polymeric material. The blades are provided with ridges and locking protrusions mating with slots and locking holes on the disk without blades, while the height of the ridges is greater than the depth of the slots. The angle at the top of the ridges does not exceed 70°. The cross-sectional area of the grooves is equal to the cross-sectional area of the mating ridges. The angle of inclination of the generatrix of the fixing projections and fixing holes to the axis is in the range from 2 to 20°. 3 w.p. f-ly, 9 ill.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к центробежным насосам и может быть использована в нефтяном машиностроении в составе многоступенчатых центробежных насосов для перекачки жидкости, в том числе в условиях отложения солей. The utility model relates to centrifugal pumps and can be used in oil engineering as part of multistage centrifugal pumps for pumping liquid, including in conditions of salt deposition.

Известна из патента RU 2605487 конструкция рабочего колеса, которая имеет лопатки, первый закрывающий диск и присоединенный посредством сварки к первому закрывающему диску второй закрывающий диск. Каждая лопатка имеет область вершины, в которой она контактирует со вторым закрывающим диском. По меньшей мере одна лопатка из всех лопаток на первом участке области вершины имеет сварное соединение со вторым закрывающим диском, причем по меньшей мере один второй участок области вершины свободен от сварного соединения. Один из закрывающих дисков изготовлен из светопроницаемого материала, а другой из закрывающих дисков изготовлен, по меньшей мере, частично из светопоглощающего материала.Known from patent RU 2605487 design of the impeller, which has blades, the first closing disk and attached by welding to the first closing disk, the second closing disk. Each blade has a tip region where it contacts the second closing disc. At least one blade of all blades in the first portion of the crown region has a welded joint with the second closing disc, wherein at least one second portion of the crown region is free of a welded joint. One of the closing discs is made of a light-transmitting material, and the other of the closing discs is made at least partially of a light-absorbing material.

Наиболее близким аналогом является конструкция рабочего колеса центробежного насоса, известная из патента RU 89878. Рабочее колесо центробежного насоса содержит несущий диск с лопастями, снабженными выступами, расположенными на их торцах, взаимосвязанными с пазами покрывного диска. Все детали рабочего колеса выполнены из термопластического материала. Выступы несущего диска выполнены с высотой, большей глубины пазов, выполненных глухими. Несущий и покрывной диски снабжены фиксирующими элементами, при этом несущий и покрывной диски соединены между собой при помощи сварки.The closest analogue is the design of the impeller of a centrifugal pump, known from patent RU 89878. The impeller of a centrifugal pump contains a carrier disk with blades provided with protrusions located at their ends, interconnected with the grooves of the covering disk. All parts of the impeller are made of thermoplastic material. The protrusions of the carrier disk are made with a height greater than the depth of the grooves made deaf. The carrier and cover discs are provided with fixing elements, while the carrier and cover discs are interconnected by welding.

Однако указанные конструкции обладают недостаточной стойкостью к отложению солей на лопастях рабочего колеса в процессе эксплуатации, связанной с наличием наплывов в местах сварки и дефектов, возникающих при их удалении. Возможны низкие энергетические характеристики в связи с тем, что ширина колеса может меняться при изготовлении, отсутствием плавных сопряжений в местах соединения диска с лопастями.However, these designs have insufficient resistance to salt deposition on the impeller blades during operation, due to the presence of sagging at the welding points and defects that occur when they are removed. Low energy characteristics are possible due to the fact that the width of the wheel can change during manufacture, the lack of smooth interfaces at the junctions of the disk with the blades.

Технической проблемой является недостаточная стойкость к отложению солей на лопастях рабочего колеса в процессе эксплуатации.The technical problem is the lack of resistance to salt deposits on the impeller blades during operation.

Техническим результатом полезной модели является повышение стойкости лопастей рабочего колеса из полимерных материалов к отложению солей при эксплуатации, повышение энергетических характеристик.The technical result of the utility model is to increase the resistance of the impeller blades made of polymeric materials to the deposition of salts during operation, to increase the energy characteristics.

Технический результат достигается тем, что в рабочем колесе центробежного насоса, содержащем ведущий диск с лопастями и ведомый диск без лопастей, выполненные из полимерного материала, на лопастях выполнены гребни и фиксирующие выступы, сопрягаемые с пазами и фиксирующими отверстиями на диске без лопастей, при этом высота гребней больше глубины пазов, угол при вершине гребней не превышает 70°, площадь поперечного сечения пазов равна площади поперечного сечения сопрягаемых гребней, угол наклона образующей фиксирующих выступов и фиксирующих отверстий к оси находится в пределах от 2 до 20°.The technical result is achieved by the fact that in the impeller of a centrifugal pump, containing a drive disk with blades and a driven disk without blades, made of polymeric material, ridges and locking protrusions are made on the blades, mating with grooves and fixing holes on the disk without blades, while the height ridges is greater than the depth of the grooves, the angle at the top of the ridges does not exceed 70°, the cross-sectional area of the grooves is equal to the cross-sectional area of the mating ridges, the angle of inclination of the generatrix of the fixing projections and fixing holes to the axis is in the range from 2 to 20°.

Заявляемое колесо имеет следующие аспекты выполнения.The inventive wheel has the following aspects of implementation.

По краям пазов изготовлены дополнительные выступы в виде галтелей.Along the edges of the grooves, additional protrusions in the form of fillets are made.

Осевая опора на ведущем диске изготовлена в виде ребер.The axial support on the driving disk is made in the form of ribs.

На ведущем диске рабочего колеса изготовлен дополнительный лопаточный венец.An additional blade ring is made on the driving disk of the impeller.

Если площадь поперечного сечения пазов равна площади поперечного сечения сопрягаемых гребней, то получается одновременно высокая прочность соединения, отсутствие зазоров и наплывов, которые могут возникать, если площадь поперечного сечения пазов больше соответствующей площади гребней, и вследствие этого - заданные высокие энергетические характеристики на номинальном расходе.If the cross-sectional area of the grooves is equal to the cross-sectional area of the mating ridges, then at the same time a high connection strength is obtained, the absence of gaps and sagging, which can occur if the cross-sectional area of the grooves is larger than the corresponding area of the ridges, and as a result - the specified high energy characteristics at a nominal flow rate.

Для проведения ультразвуковой сварки необходимо иметь определенный угол при вершине гребней, не превышающий 70°. В этом случае при воздействии ультразвука гребень плавится и заполняет пазы в ответной детали. При больших углах расплавления может не произойти, сварка будет менее эффективной и менее надежной.For ultrasonic welding, it is necessary to have a certain angle at the top of the ridges, not exceeding 70°. In this case, when exposed to ultrasound, the comb melts and fills the grooves in the counterpart. At large angles, melting may not occur, welding will be less efficient and less reliable.

Перед сваркой необходимо собрать две половинки, из которых состоит колесо, фиксирующие выступы и отверстия в виде усеченного конуса, в которых угол наклона образующей к оси находится в пределах от 2 до 20°, обеспечат правильность и минимальное время сборки.Before welding, it is necessary to assemble two halves that make up the wheel, fixing protrusions and holes in the form of a truncated cone, in which the angle of inclination of the generatrix to the axis is in the range from 2 to 20 °, will ensure correctness and minimum assembly time.

Если по краям пазов изготовлены дополнительные выступы в виде галтелей, то таким образом получим плавных сопряжений в местах соединения диска с лопастями, меньше гидравлических потерь, более высокие энергетические характеристики.If additional protrusions in the form of fillets are made along the edges of the grooves, then in this way we will get smooth mates at the junctions of the disk with the blades, less hydraulic losses, higher energy characteristics.

Если осевая опора на ведущем диске изготовлена в виде ребер, например, радиальных, то при такой конструкции жесткость и прочность соединения ведущего диска и ступицы будет выше, что важно при изготовлении рабочего колеса из полимерного материала. Возрастет надежность работы.If the axial support on the drive disk is made in the form of ribs, for example, radial, then with such a design, the rigidity and strength of the connection between the drive disk and the hub will be higher, which is important when the impeller is made of polymer material. The reliability of work will increase.

Вес рабочего колеса из полимерного материала почти в пять раз меньше, чем из металла. Изготовленный на ведущем диске рабочего колеса дополнительный лопаточный венец, позволит оптимизировать величину осевой силы. The weight of the impeller made of polymer material is almost five times less than that of metal. An additional blade ring made on the driving disk of the impeller will allow optimizing the value of the axial force.

Сущность полезной модели поясняется фиг. 1-9, на которых показаны:The essence of the utility model is illustrated in Fig. 1-9 showing:

фиг. 1 - рабочее колесо центробежного насоса в разрезе; fig. 1 - the impeller of a centrifugal pump in section;

фиг. 2 - конструктивный вариант фиксирующего выступа на лопасти;fig. 2 - constructive version of the fixing protrusion on the blade;

фиг. 3 - конструктивный вариант соединения лопастей с диском после сварки;fig. 3 - constructive version of the connection of the blades with the disk after welding;

фиг. 4 - конструктивный вариант фиксации дисков рабочего колеса;fig. 4 - constructive option for fixing the impeller disks;

фиг. 5 - лопасти на ведущем диске;fig. 5 - blades on the drive disk;

фиг. 6 - ведущий диск с лопастями в разрезе;fig. 6 - drive disk with blades in section;

фиг. 7 - выступ на лопастях в виде гребня;fig. 7 - protrusion on the blades in the form of a comb;

фиг. 8 - ведомый диск с пазами;fig. 8 - driven disk with grooves;

фиг. 9 - ведущий диск с дополнительным лопаточным венцом и осевой опорой в виде радиальных ребер.fig. 9 - drive disk with an additional blade crown and axial support in the form of radial ribs.

На фиг. 1-9 позициями 1-11 обозначены:In FIG. 1-9 positions 1-11 are designated:

1. Ведущий диск.1. Lead disk.

2. Лопасти.2. Blades.

3. Ведомый диск.3. Driven disk.

4. Выступ на лопасти в виде гребня.4. Protrusion on the blade in the form of a comb.

5. Пазы.5. Grooves.

6. Фиксирующий выступ в виде усеченного конуса.6. Fixing protrusion in the form of a truncated cone.

7. Фиксирующее отверстие.7. Fixing hole.

8. Выступ в виде галтели.8. A ledge in the form of a fillet.

9. Внутренняя поверхность диска без лопастей.9. The inner surface of the disk without blades.

10. Осевая опора в виде радиальных ребер.10. Axial support in the form of radial ribs.

11. Дополнительный лопаточный венец.11. Additional blade crown.

Рабочее колесо центробежного насоса состоит из двух половинок в виде ведущего диска 1 с лопастями 2 и ведомого диска 3 без лопастей, выполненных из полимерного материала. На торцах лопастей 2 выполнены выступы в виде гребней 4 с углом при вершине α и фиксирующие выступы 6 в виде усеченного конуса. Угол α выполнен не превышающим 70°. The impeller of a centrifugal pump consists of two halves in the form of a driving disk 1 with blades 2 and a driven disk 3 without blades, made of polymer material. At the ends of the blades 2 there are protrusions in the form of ridges 4 with an angle at the top α and fixing protrusions 6 in the form of a truncated cone. The angle α is made not exceeding 70°.

На внутренней поверхности 9 ведомого диска 3 выполнены пазы 5 и фиксирующие отверстия 7, которые сопрягаются с гребнями 4 и фиксирующими выступами 6 ведущего диска 1. Высота гребней 4 выполнена больше глубины пазов 5.On the inner surface 9 of the driven disk 3, grooves 5 and fixing holes 7 are made, which mate with the ridges 4 and the fixing protrusions 6 of the drive disk 1. The height of the ridges 4 is made greater than the depth of the grooves 5.

Площадь поперечного сечения пазов 5 выполнена равной площади поперечного сечения сопрягаемых гребней 4. Угол β наклона образующей фиксирующих выступов 6 и фиксирующих отверстий 7 к оси находится в пределах от 2 до 20°.The cross-sectional area of the grooves 5 is made equal to the cross-sectional area of the mating ridges 4. The inclination angle β of the generatrix of the fixing projections 6 and fixing holes 7 to the axis is in the range from 2 to 20°.

По краям пазов 5 могут быть изготовлены дополнительные выступы в виде галтелей 8. Along the edges of the grooves 5, additional protrusions in the form of fillets 8 can be made.

На ведущем диске 1 может быть изготовлен дополнительный лопаточный венец 11 и осевая опора в виде радиальных ребер 10.On the drive disk 1, an additional blade ring 11 and an axial support in the form of radial ribs 10 can be made.

Рабочее колесо изготавливают следующим образом.The impeller is made as follows.

При сборке рабочего колеса центробежного насоса фиксирующие отверстия 7 совмещают с фиксирующими выступами 6. Гребни 4 располагаются в пазах 5. Затем окончательно соединяют ведущий диск 1 и ведомый диск 3 при помощи ультразвуковой сварки, при которой происходит расплавление гребней 4 с последующим заполнением пазов 5 расплавленным полимерным материалом.When assembling the impeller of a centrifugal pump, the fixing holes 7 are aligned with the fixing protrusions 6. The ridges 4 are located in the grooves 5. Then the drive disk 1 and the driven disk 3 are finally connected using ultrasonic welding, during which the ridges 4 are melted, followed by filling the grooves 5 with molten polymer material.

Claims (4)

1. Рабочее колесо центробежного насоса, содержащее ведущий диск с лопастями и ведомый диск без лопастей, выполненные из полимерного материала, на лопастях выполнены гребни и фиксирующие выступы, сопрягаемые с пазами и фиксирующими отверстиями на диске без лопастей, при этом высота гребней больше глубины пазов, отличающееся тем, что угол при вершине гребней не превышает 70°, площадь поперечного сечения пазов равна площади поперечного сечения сопрягаемых гребней, угол наклона образующей фиксирующих выступов и фиксирующих отверстий к оси находится в пределах от 2 до 20°.1. The impeller of a centrifugal pump, containing a drive disk with blades and a driven disk without blades, made of polymeric material, ridges and locking protrusions are made on the blades, mating with grooves and locking holes on the disc without blades, while the height of the ridges is greater than the depth of the grooves, characterized in that the angle at the top of the ridges does not exceed 70°, the cross-sectional area of the grooves is equal to the cross-sectional area of the mating ridges, the angle of inclination of the generatrix of the fixing projections and fixing holes to the axis is in the range from 2 to 20°. 2. Рабочее колесо по п. 1, отличающееся тем, что по краям пазов изготовлены дополнительные выступы в виде галтелей.2. The impeller according to claim 1, characterized in that additional protrusions in the form of fillets are made along the edges of the grooves. 3. Рабочее колесо по п. 1, отличающееся тем, что осевая опора на ведущем диске изготовлена в виде ребер.3. The impeller according to claim 1, characterized in that the axial bearing on the drive disk is made in the form of ribs. 4. Рабочее колесо по п. 1, отличающееся тем, что на ведущем диске рабочего колеса изготовлен дополнительный лопаточный венец.4. The impeller according to claim 1, characterized in that an additional blade ring is made on the driving disk of the impeller.
RU2022122603U 2022-08-22 Centrifugal pump impeller RU214330U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU214330U1 true RU214330U1 (en) 2022-10-21

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29904668U1 (en) * 1999-03-13 1999-06-02 Grundfos As Circulation pump impeller of radial design
RU89878U1 (en) * 2009-04-27 2009-12-20 ООО "Ижнефтепласт" CENTRIFUGAL PUMP DRIVING WHEEL
EP2236836A2 (en) * 2009-03-27 2010-10-06 Yamada Manufacturing Co., Ltd. Method for manufacturing closed impeller
RU180854U1 (en) * 2017-10-19 2018-06-28 Общество с ограниченной ответственностью "Ижнефтепласт" CENTRIFUGAL PUMP DRIVING WHEEL

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29904668U1 (en) * 1999-03-13 1999-06-02 Grundfos As Circulation pump impeller of radial design
EP2236836A2 (en) * 2009-03-27 2010-10-06 Yamada Manufacturing Co., Ltd. Method for manufacturing closed impeller
RU89878U1 (en) * 2009-04-27 2009-12-20 ООО "Ижнефтепласт" CENTRIFUGAL PUMP DRIVING WHEEL
RU180854U1 (en) * 2017-10-19 2018-06-28 Общество с ограниченной ответственностью "Ижнефтепласт" CENTRIFUGAL PUMP DRIVING WHEEL

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0151071B1 (en) Tip-sealing device for the blading of an axial compressor
CN1162115C (en) Strainer for electric food processor
US3298444A (en) Turbine impeller assembly
EP2510243B1 (en) Fan propeller, in particular for a motor vehicle
EP0089272B1 (en) Turbine rotor comprising a damping device for the turbine blades
EP1507960B1 (en) Bladed rotor wheel of a turbomachine
RU214330U1 (en) Centrifugal pump impeller
US5011370A (en) Centrifugal pump
WO2014118456A1 (en) Turbomachine rotor blade
CA1324765C (en) Turbine blade with integral shroud and method of assembling the blades in a circular array
US11473589B2 (en) Impeller assemblies and method of making
US9874106B2 (en) VTG lever positive displacement press joint
EP3215715B1 (en) Sector for the assembly of a stage of a turbine and corresponding manufacturing method
US2717554A (en) Fluid machine rotor and stator construction
RU89878U1 (en) CENTRIFUGAL PUMP DRIVING WHEEL
WO2018042123A1 (en) Turbopump inducer and turbopump
RU219423U1 (en) CENTRIFUGAL PUMP IMPELLER
RU211070U1 (en) STAGE OF SUBMERSIBLE MULTI-STAGE CENTRIFUGAL PUMP
RU2229628C1 (en) Welded double-suction impeller for centrifugal pump
RU2244169C2 (en) Welded impeller of centrifugal pump
FR3070422A1 (en) DAGGER ATTACHMENT WITH JOINT OF A DRAWER OF RECTIFIER
RU1798548C (en) Centrifugal pump
KR100710179B1 (en) Welding apparatus of the blades on the impeller
US903454A (en) Elastic-fluid turbine.
KR102094239B1 (en) Torque converter with enhanced fluid acceleration efficiency