RU2232919C2

RU2232919C2 - Centrifugal pump for handling non-homogeneous media

Info

Publication number: RU2232919C2
Application number: RU2002113861/06A
Authority: RU
Inventors: В.С. Шишкин (RU); В.С. Шишкин; Г.Н. Храмушев (RU); Г.Н. Храмушев
Original assignee: Шишкин Валентин Сергеевич
Priority date: 2002-05-27
Filing date: 2002-05-27
Publication date: 2004-07-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering; pumps.

SUBSTANCE: invention relates to centrifugal pumps for handling sewage, manure, etc. proposed pump contains impeller 2 with blades 3 installed in housing 1. Blades are secured between driving disk 4 and cover disk 5. It has also suction neck 9 with seal 7 installed at its outlet. Driving disk 4 is provided with ring bead 8 on outer surface. Pump has slot labyrinths. First slot labyrinth 9 is formed by stepped surface of seal 7 and surface of outer thickening 10 made on cover disk 5 and projecting parts of lower edges of blades 3. Second slot labyrinth 11 is formed by outer surfaces of driving disk 4, ring bead 8, large radial teeth 12 made on peripheral part of driving disk 4 and inner surface of housing 1 with ring projection 13 located between ring bead 8 and large radial teeth 12. Small radial teeth 14 made on projection 13 are designed for contacting with large radial teeth 12. Channel 15 is made in zone of inlet edge of each blade 3 on driving disk 4, axis of channel being orientated in parallel with line of tilting of leading edge of blade 3. Suction neck 6 is installed in housing 1 for axial displacement.

EFFECT: improved reliability of pump in operation.

2 dwg

Description

Изобретение относится к насосостроению, а именно к центробежным насосам для перекачивания неоднородных сред, и может быть использовано для перекачивания канализационных сред с волокнистыми, хлопьевидными и камнеобразными включениями, сточных вод пищевой и мясомолочной промышленности, навозных стоков животноводческих ферм и комплексов в сельскохозяйственном производстве.The invention relates to pump engineering, and in particular to centrifugal pumps for pumping heterogeneous media, and can be used for pumping sewer media with fibrous, flocculent and stone-like inclusions, wastewater from the food and meat and dairy industry, manure from livestock farms and complexes in agricultural production.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является центробежный насос для перекачивания неоднородных сред [см. книгу М.С. Семидуберский. Насосы, компрессоры, вентиляторы. - М.: Высшая школа, 1974, стр.53,54, рис.44а], который содержит установленные в корпусе рабочее колесо с лопатками, закрепленными между ведущим и покрывным дисками и всасывающую горловину с уплотнением, установленным на ее выходе, причем ведущий диск выполнен с кольцевым буртом на наружной поверхности.The closest in technical essence and the achieved result is a centrifugal pump for pumping heterogeneous media [see book M.S. Semiduber. Pumps, compressors, fans. - M .: Higher school, 1974, pp. 53.54, Fig. 44a], which contains an impeller installed in the housing with blades fixed between the drive and cover discs and a suction neck with a seal installed at its outlet, the drive disc made with an annular shoulder on the outer surface.

Недостаток насоса заключается в возможности засорения и удерживания волокнистых включений на пути периферийных потоков в узких зонах, образованных между корпусом и ведущим и покрывными дисками, а также на входных кромках лопаток, что приводит к снижению рабочего безостановочного цикла насоса и появлению незапланированных остановок для очистки вышеуказанных зон и входных кромок лопаток, что соответственно снижает надежность насоса при перекачивании неоднородных сред с волокнистыми включениями.The disadvantage of the pump is the possibility of clogging and holding fibrous inclusions on the path of peripheral flows in narrow zones formed between the housing and the drive and cover discs, as well as on the input edges of the blades, which leads to a decrease in the non-stop working cycle of the pump and the appearance of unplanned stops for cleaning the above zones and the input edges of the blades, which accordingly reduces the reliability of the pump when pumping heterogeneous media with fibrous inclusions.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности насоса при перекачивании неоднородных сред с волокнистыми включениями.The objective of the present invention is to increase the reliability of the pump when pumping heterogeneous media with fibrous inclusions.

Поставленная задача решается тем, что в центробежном насосе для перекачивания неоднородных сред, содержащем установленные в корпусе рабочее колесо с лопатками, закрепленными между ведущим и покрывным дисками, и всасывающую горловину с уплотнением, установленным на ее выходе, причем ведущий диск выполнен с кольцевым буртом на наружной поверхности, введены щелевые лабиринты, первый из которых образован поверхностью уплотнения, выполненного ступенчатым, и поверхностью наружного утолщения, выполненного на покрывном диске, и выступающими частями нижних кромок лопаток, а второй щелевой лабиринт образован наружными поверхностями ведущего диска, кольцевого бурта и выполненных на периферийной части ведущего диска больших радиальных зубьев и внутренней поверхностью корпуса с выполненным на нем кольцевым выступом, расположенным между кольцевым буртом и большими радиальными зубьями, для контактирования с которыми на выступе выполнены малые радиальные зубья, при этом в зоне входной кромки каждой лопатки в ведущем диске выполнен канал, ось которого ориентирована параллельно линии наклона входной кромки лопатки, а всасывающая горловина установлена в корпусе с возможностью осевого перемещения.The problem is solved in that in a centrifugal pump for pumping heterogeneous media, containing an impeller installed in the housing with blades fixed between the drive and cover discs, and a suction neck with a seal installed at its outlet, and the drive disc is made with an annular collar on the outer surfaces, slotted labyrinths are introduced, the first of which is formed by a stepped seal surface and an outer bulge made on the cover disk, and protruding parts of the lower edges of the blades, and the second slit labyrinth is formed by the outer surfaces of the drive disk, the annular collar and large radial teeth made on the peripheral part of the drive disk and the inner surface of the casing with an annular protrusion located there between the annular collar and large radial teeth, for contact with with which small radial teeth are made on the protrusion, while in the area of the input edge of each blade in the drive disk a channel is made, the axis of which is oriented parallel the slope of the input edge of the blade, and the suction neck is installed in the housing with the possibility of axial movement.

Такое выполнение центробежного насоса для перекачивания неоднородных сред, при котором в насос введены щелевые лабиринты, первый из которых образован поверхностью уплотнения, выполненного ступенчатым, и поверхностью наружного утолщения, выполненного на покрывном диске, и выступающими частями нижних кромок лопаток, а второй щелевой лабиринт образован наружными поверхностями ведущего диска, кольцевого бурта и выполненных на периферийной части ведущего диска больших радиальных зубьев и внутренней поверхностью корпуса с выполненным на нем кольцевым выступом, расположенным между кольцевым буртом и большими радиальными зубьями, для контактирования с которыми на выступе выполнены малые радиальные зубья, при этом в зоне входной кромки каждой лопатки в ведущем диске выполнен канал, ось которого ориентирована параллельно линии наклона входной кромки лопатки, а всасывающая горловина установлена в корпусе с возможностью осевого перемещения, позволяет путем установки на входе периферийных потоков щелевых лабиринтов резать и дробить волокнистые и прочие включения, очищая узкие зоны от засорения, и посредством скоростных направленных потоков жидкости через каналы очищать входные кромки лопаток, тем самым повысить время рабочего безостановочного цикла, а возможность регулировки высоты щелевого пространства первого щелевого лабиринта по мере истирания его трущихся поверхностей путем осевого перемещения всасывающей горловины позволяет увеличить срок службы насоса и тем самым значительно улучшить эксплуатационные качества насоса и повысить его надежность.This embodiment of a centrifugal pump for pumping heterogeneous media, in which slotted labyrinths are introduced into the pump, the first of which is formed by a stepped seal surface and an external thickening surface made on the cover disk and protruding parts of the lower edges of the blades, and the second slotted labyrinth is formed by the outer the surfaces of the drive disk, the annular collar and made on the peripheral part of the drive disk of large radial teeth and the inner surface of the housing with an annular protrusion located between the annular collar and large radial teeth, for contact with which small radial teeth are made on the protrusion, while in the area of the input edge of each blade in the drive disk a channel is made, the axis of which is oriented parallel to the slope of the input edge of the blade, and the suction the neck is installed in the housing with the possibility of axial movement; it allows, by installing peripheral flows of slotted labyrinths at the input, to cut and crush fibrous and other inclusions, cleaning tight zones from clogging, and by means of high-speed directed fluid flows through the channels to clean the input edges of the blades, thereby increasing the time of the working non-stop cycle, and the ability to adjust the height of the slot space of the first slot labyrinth as its rubbing surfaces are abraded by axial movement of the suction mouth allows to increase the service life pump and thereby significantly improve the performance of the pump and increase its reliability.

На фиг.1 изображен центробежный насос для перекачивания неоднородных сред, общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг.1.Figure 1 shows a centrifugal pump for pumping heterogeneous media, General view; figure 2 - a view of figure 1.

Центробежный насос для перекачивания неоднородных сред содержит установленные в корпусе 1 рабочее колесо 2 с лопатками 3, закрепленными между ведущим и покрывным дисками 4, 5, и всасывающую горловину 6 с уплотнением 7, установленным на ее выходе, причем ведущий диск 4 выполнен с кольцевым буртом 8 на наружной поверхности. Первый щелевой лабиринт 9 образован поверхностью уплотнения 7, выполненного ступенчатым, и поверхностью наружного утолщения 10, выполненного на покрывном диске 5, и выступающими частями нижних кромок лопаток 3. Второй щелевой лабиринт 11 образован наружными поверхностями ведущего диска 4, кольцевого бурта 8 и выполненных на периферийной части ведущего диска 5 больших радиальных зубьев 12 и внутренней поверхностью корпуса 1 с выполненным на нем кольцевым выступом 13, расположенным между кольцевым буртом 8 и большими радиальными зубьями 12. На выступе 13 выполнены малые радиальные зубья 14 для контактирования с большими радиальными зубьями 12. В зоне входной кромки каждой лопатки 3 с возможностью ее очищения на ведущем диске 4 выполнен канал 15, ось которого ориентирована параллельно линии наклона входной кромки лопатки 3. Всасывающая горловина 6 установлена в корпусе 1 с возможностью осевого перемещения для регулирования высоты щелевого пространства первого щелевого лабиринта 9.A centrifugal pump for pumping heterogeneous media contains an impeller 2 installed in the housing 1 with blades 3 fixed between the drive and cover disks 4, 5, and a suction neck 6 with a seal 7 installed at its outlet, and the drive disk 4 is made with an annular collar 8 on the outer surface. The first slit labyrinth 9 is formed by the surface of the seal 7, made stepped, and the surface of the outer thickening 10, made on the cover disk 5, and the protruding parts of the lower edges of the blades 3. The second slit labyrinth 11 is formed by the outer surfaces of the drive disk 4, the annular collar 8 and made on the peripheral parts of the drive disk 5 of the large radial teeth 12 and the inner surface of the housing 1 with an annular protrusion 13 formed thereon, located between the annular shoulder 8 and the large radial teeth 12. blunt 13 made small radial teeth 14 for contacting with large radial teeth 12. In the area of the input edge of each blade 3 with the possibility of cleaning it on the drive disk 4 there is a channel 15, the axis of which is oriented parallel to the slope of the input edge of the blade 3. The suction neck 6 is installed in the housing 1 with the possibility of axial movement to adjust the height of the slot space of the first slot labyrinth 9.

Центробежный насос для перекачивания неоднородных сред работает следующим образом.A centrifugal pump for pumping heterogeneous media works as follows.

При вращении рабочего колеса 2 перекачиваемая среда в виде жидкости с неоднородными включениями засасывается через всасывающую горловину 6 в рабочий канал колеса 2 и в корпус 1 насоса и вытекает через напорный трубопровод (не показан). Одновременно периферийные потоки жидкости вместе с волокнистыми и другими включениями засасываются через щелевые лабиринты 9, 11. Высота щелевого пространства первого щелевого лабиринта 9 между поверхностью ступенчатого уплотнения 7 и поверхностями наружного утолщения 10 покрывного диска 5 и выступающими частями нижних кромок лопаток 3 отрегулирована таким образом, что засасываемые в щелевой лабиринт 9 волокнистые и прочие включения режутся, перетираются и поступают в полость корпуса 1 и далее в напорный трубопровод. По мере износа трущихся поверхностей первого щелевого лабиринта 9 высоту щелевого пространства регулируют путем замены регулировочных прокладок 16 и осевого перемещения всасывающей горловины 6. Проходя через второй щелевой лабиринт 11, волокнистые включения неоднородной среды перетираются и измельчаются между большими и малыми радиальными зубьями 12, 14. Под большим напором измельченная неоднородная среда попадает в верхнюю корпусную полость 17 и через цилиндрические или диффузорные каналы 15 с большой скоростью стекает по входным кромкам лопаток 3, смывая с них остатки волокнистых включений, которые в общем потоке выносятся в напорный трубопровод.When the impeller 2 rotates, the pumped medium in the form of a liquid with inhomogeneous inclusions is sucked through the suction neck 6 into the working channel of the wheel 2 and into the pump housing 1 and flows through a pressure pipe (not shown). At the same time, the peripheral fluid flows together with fibrous and other inclusions are sucked in through the slot labyrinths 9, 11. The height of the slot space of the first slot labyrinth 9 between the surface of the stepped seal 7 and the surfaces of the outer thickening 10 of the cover disk 5 and the protruding parts of the lower edges of the blades 3 is adjusted so that fibrous and other inclusions sucked into the slot labyrinth 9 are cut, frayed and fed into the cavity of the housing 1 and then into the pressure pipe. As the friction surfaces of the first slot labyrinth 9 wear out, the height of the slot space is controlled by replacing the shims 16 and the axial movement of the suction neck 6. Passing through the second slot labyrinth 11, the fibrous inclusions of the inhomogeneous medium are ground and crushed between the large and small radial teeth 12, 14. Under with a large pressure, the crushed inhomogeneous medium enters the upper housing cavity 17 and flows through the input edges through cylindrical or diffuser channels 15 at high speed blades 3, washing away from them the remains of fibrous inclusions, which in the total flow are carried out into the pressure pipe.

Claims

A centrifugal pump for pumping heterogeneous media, comprising an impeller installed in the housing with vanes fixed between the drive and cover discs, and a suction neck with a seal installed at its outlet, the drive disc being made with an annular collar on the outer surface, characterized in that slotted labyrinths are introduced into the pump, the first of which is formed by a stepped sealing surface and an external thickening surface made on the cover disk, and protruding parts of the bottom blade edges, and the second slit labyrinth is formed by the outer surfaces of the drive disk, the annular collar and large radial teeth made on the peripheral part of the drive disk and the inner surface of the casing with an annular protrusion located there between the annular collar and large radial teeth, for contact with which small radial teeth are made on the protrusion, while in the area of the input edge of each blade in the drive disk a channel is made, the axis of which is oriented parallel to the inclination line on the input edge of the blade, and the suction neck is installed in the housing with the possibility of axial movement.