RU219201U1 - Центробежный насос - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к конструкциям центробежных насосов для перекачивания жидкостей с твердыми включениями и позволяет получать благодаря предлагаемым конструктивным решениям целый ряд однотипных насосов со схожими характеристиками по параметрам: долговечности и надежности. Насос содержит корпус ходовой части 1, крыльчатку 2 с покрывным 3 и основным 4 диском, смонтированную на валу 5, соединенным муфтой 6 с электродвигателем 7 и установленным в корпусе ходовой части 1, последовательно расположенные по потоку рабочей среды входной корпус 8, полость 9, в которой расположена крыльчатка, отделенная от окружающей среды сальниковым уплотнением 10, стенкой входного корпуса, броневой вставкой 11 со стороны основного диска. Спиральный сборник 12, в котором площадь проходных сечений увеличивается по направлению потока пропорционально углу, под которым сечение расположено. Минимальное расстояние «h» между внутренней спиральной поверхностью 13 и крыльчаткой составляет 0,1…0,3 от величины диаметра крыльчатки. Внутренняя диффузорная часть 14 выходного патрубка 15 выполнена в виде конуса с углом раскрытия конуса α=8°…15°, что, как показала эксплуатация насосов, изготовленных предприятием, позволяет добиться наименьшего износа начального участка спирального канала в так называемом «языке», который отделяет выходной патрубок от спиральной поверхности сборника, обращенной к крыльчатке. Использование полезной модели обеспечивает достижение следующего технического результата - увеличение долговечности и надежности центробежных насосов. 2 ил.

Description

Полезная модель относится к конструкциям центробежных насосов для перекачивания жидкостей с твердыми включениями и позволяет получать благодаря предлагаемым конструктивным решениям насосы для увеличения долговечности и надежности.

Известен конструктивно-технологический модельный ряд центробежных насосов горизонтального типа (патент РФ №2503850, МПК F04D 7/04, F04D 29/42) предназначенный для перекачивания абразивных жидкостей в котором отвод корпуса насоса выполнен спиральным с градиентом диффузорности G определяемым из выражения:

где S_вых, S_вх - площадь выходного и входного поперечных сечений отвода;

L_0TB - длина спирального канала отвода, а напорный патрубок выполнен диффузорным с превышением площади поперечного сечения на выходе в 1,2…5,6 раза относительно аналогичной площади на входе в упомянутый патрубок.

Следует отметить, что соотношения, определяемые выражением, указанные выше, не позволяет создать геометрическую форму спирального сборника, способную обеспечить длительный ресурс отвода при работе на загрязненных абразивных жидкостях, а соотношение диффузорности в 1,2…5,6 раза не позволяет определить геометрию выходного патрубка, уменьшающую вихреобразование в нем при протекании жидкости, а, следовательно, пульсации давления и, как следствие, износ корпуса спирального сборника и патрубка выхода что является недостатком известного решения, не позволяющего реализовать условия для повышения надежности и увеличения долговечности насоса.

Из технической литературы известны такие параметры, характеризующие форму спирального сборника, как минимальные расстояния между спиральной поверхностью сборника и угол раскрытия диффузора выходного патрубка (см. например, Боровский Б.И. «Энергетические параметры и характеристики высокооборотных лопастных насосов»; М, Машиностроение 1989 г., стр. 71, рис. 2.25). Однако величины этих параметров для конкретных случаев зависит от многих факторов и, как правило, эти параметры определяют опытно-экспериментальным путем.

Недостатком известного технического решения является пониженный срок службы спирального корпуса и, следовательно, пониженная эффективность насосов, изготовленных по известному техническому решению.

Целью полезной модели является создание центробежного насоса с увеличенным ресурсом и надежностью с учетом опыта эксплуатации насосов, изготавливаемых на предприятии.

Поставленная задача решается тем, что предлагается центробежный насос для перекачивания жидких сред, в том числе с включениями твердых частиц, содержащий корпус ходовой части, крыльчатку с покрывным и основным диском смонтированную на валу, соединенном с электродвигателем и установленном на подшипниках в корпусе ходовой части, последовательно расположенные по потоку рабочей среды входной корпус, полость в которой размещена крыльчатка, отделенная от окружающей среды уплотнением, стенкой входного корпуса, броневой вставкой, со стороны основного диска крыльчатки и спиральным сборником, охватывающем крыльчатку, в котором площадь проходных сечений увеличивается по направлению потока пропорционально углу, под которым сечение расположено, причем минимальное расстояние между внутренней спиральной поверхностью сборника и крыльчаткой составляет 0,1…0,3 от величины диаметра крыльчатки, а внутренняя диффузорная часть выходного патрубка выполнена в виде конуса с углом раскрытия конуса 8°…15°.

Сущность полезной модели поясняется чертежами: фиг. 1 - конструктивная схема центробежного насоса, продольный разрез, фиг. 2 - поперечное сечение насоса со спиральным сборником, диффузором выходного патрубка и крыльчаткой (сечение А-А на фиг. 1).

Перечень позиций и обозначений на чертежах:

1. Корпус ходовой части;

2. Крыльчатка;

3. Покрывной диск;

4. Основной диск;

5. Вал;

6. Муфта;

7. Электродвигатель;

8. Входной корпус;

9. Полость;

10. Сальниковое уплотнение;

11. Броневая вставка;

12. Спиральный сборник;

13. Спиральная поверхность;

14. Внутренняя диффузорная часть;

15. Выходной патрубок;

16. Язык;

h - минимальное расстояние между внутренней спиральной поверхностью сборника и крыльчаткой;

α - угол раскрытия конусной части выходного патрубка;

D - диаметр крыльчатки.

Насос содержит корпус ходовой части 1, крыльчатку 2 с покрывным 3 и основным 4 диском, смонтированную на валу 5, соединенном муфтой 6 с электродвигателем 7 и установленным в корпусе ходовой части 1, последовательно расположенные по потоку рабочей среды входной корпус 8, полость 9, в которой расположена крыльчатка, отделенная от окружающей среды сальниковым уплотнением 10, стенкой входного корпуса, броневой вставкой 11 со стороны основного диска. Спиральный сборник 12, в котором площадь проходных сечений увеличивается по направлению потока пропорционально углу, под которым сечение расположено. Минимальное расстояние «h» между внутренней спиральной поверхностью 13 и крыльчаткой составляет 0,1…0,3 от величины диаметра «D» крыльчатки. Внутренняя диффузорная часть 14 выходного патрубка 15 выполнена в виде конуса с углом раскрытия конуса α=8°…15°, что, как показала эксплуатация насосов, изготовленных предприятием, позволяет добиться наименьшего износа начального участка спирального канала в так называемом «языке», который определяет выходной патрубок от спиральной поверхности сборника, обращенной к крыльчатке.

При меньших значениях «h» износ спирального канала вначале диффузорного канала нарушает геометрическую форму выходного патрубка и приводит к появлению повышенных пульсаций потока рабочей среды, что уменьшает надежность и долговечность корпуса и насоса в целом. При больших значениях «h» происходит уменьшение КПД насоса и появление увеличенной радиальной силы, действующей на крыльчатку со стороны жидкой среды, текущей в спиральном канале, что приводит к повышенной нагрузке на подшипники насоса и в конечном итоге уменьшению надежности.

Оптимальная величина угла «а», выраженная в градусах наиболее точно характеризует изменения параметров рабочей среды, чем простое соотношение площадей на входе и выходе патрубка выхода, что позволяет получать насосы со стабильными характеристиками по вибрациям и пульсациям рабочей среды, что также повышает надежность насоса с таким патрубком.

Работа насоса осуществляется следующим образом. От электродвигателя крутящий момент через муфту передается на вал и далее на крыльчатку. Крыльчатка может быть выполнена закрытого типа, как показано на фиг. 1, а как вариант, может быть открытого типа, то есть без покрывного диска (не показ.). Каналы крыльчатки, расположенные между лопатками удобно очищать от крупных частиц в крыльчатках без покрывного диска. В этом состоит преимущество крыльчаток открытого типа. Рабочая жидкость через корпус входа попадает в каналы крыльчатки, образованные лопатками (не показаны) и далее в спиральный сборник и выходной патрубок.

Увеличенное минимальное расстояние «/г» в пределах, указанных в полезной модели, по результатам испытаний насосов, позволяет получать более стабильные характеристики насоса КПД, приемлемые значения вибрации корпуса и насоса в целом в течение длительного ресурса, так как именно при указанном соотношении износ материала корпуса меньше влияет на характеристики насоса.

Уплотнение 10 препятствует утечке рабочей среды из полости 9 в окружающую среду.

Использование полезной модели обеспечивает достижение следующего технического результата - увеличение ресурса и надежности центробежного насоса.

Claims (1)

1. Центробежный насос, содержащий корпус ходовой части, крыльчатку с покрывным и основным диском, смонтированную на валу, соединенном с электродвигателем и установленном на подшипниках в корпусе ходовой части, последовательно расположенные по потоку рабочей среды входной корпус, полость, в которой размещена крыльчатка, отделенная от окружающей среды уплотнением, стенкой входного корпуса, броневой вставкой со стороны основного диска крыльчатки и спиральным сборником, охватывающим крыльчатку, в котором площадь проходных сечений увеличивается по направлению потока пропорционально углу, под которым сечение расположено, причем минимальное расстояние между внутренней спиральной поверхностью сборника и крыльчаткой составляет 0,1…0,3 от величины диаметра крыльчатки, а внутренняя диффузорная часть выходного патрубка выполнена в виде конуса с углом раскрытия конуса 8°…15°.

Images