RU2246041C1 - Шнекоцентробежный насос - Google Patents
Шнекоцентробежный насос Download PDFInfo
- Publication number
- RU2246041C1 RU2246041C1 RU2003116159/06A RU2003116159A RU2246041C1 RU 2246041 C1 RU2246041 C1 RU 2246041C1 RU 2003116159/06 A RU2003116159/06 A RU 2003116159/06A RU 2003116159 A RU2003116159 A RU 2003116159A RU 2246041 C1 RU2246041 C1 RU 2246041C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- screw
- slotted
- centrifugal
- seal
- inlet
- Prior art date
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000011324 bead Substances 0.000 abstract 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 abstract 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000003380 propellant Substances 0.000 abstract 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Images
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
Изобретение относится к конструкции щелевых уплотнений шнекоцентробежных насосов ТНА ЖРД. Шнекоцентробежный насос содержит корпус 1, входной патрубок 2, центробежное колесо 3, шнек 11, плавающие кольца 6, передний уплотнительный бурт 4 колеса 3. На бурте 4 колеса 3 выполнено дополнительное щелевое уплотнение за основным щелевым уплотнением 7. Между щелевыми уплотнениями во входном патрубке 2 на уровне основного щелевого уплотнения выполнена дополнительная полость, гидравлически сообщенная трубопроводом 10 с входом входного патрубка 2. Такое исполнение щелевого уплотнения исключает попадание горячей струи из-за щелевого уплотнения в полость между шнеком 11 и центробежным колесом 3. Исключение попадания горячей струи из-за щелевого уплотнения устраняет вредное влияние этой струи на физические свойства жидкости и на эпюру скоростей на входе в центробежное колесо 3. Особенно ярко этот эффект проявляется при работе на криогенных жидкостях. Изобретение направлено на повышение кавитационных и энергетических характеристик шнекоцентробежного насоса. 6 ил.
Description
Изобретение относится к конструкции щелевых уплотнений шнекоцентробежных насосов ТНА ЖРД и может быть использовано в насосостроении.
Особенностью щелевых уплотнений шнекоцентробежных насосов является наличие утечек из-за плавающих колец из области высокого давления в область низкого давления перекачиваемой жидкости. Эти утечки отрицательно влияют на кавитационные и энергетические свойства насоса.
Известны различные схемы ввода утечек жидкости на вход в основной поток, например, см. книгу Овсянникова Б.В. и др. Высокооборотные лопаточные насосы. М.: Машиностроение, 1975, с.203, рис.343.
Известно классическое конструктивное исполнение шнекоцентробежного насоса, взятое за прототип изобретения и содержащее корпус, входной патрубок, центробежное колесо, шнек, плавающие кольца и передний уплотнительный бурт колеса (см. книгу Овсянникова Б.В., Боровского Б.И. Теория и расчет агрегатов питания ЖРД. М.: Машиностроение, 1971, с.221, рис.3.32).
Данная конструкция шнекоцентробежного насоса по прототипу вполне работоспособна, но имеет следующие недостатки: расход жидкости через щель уплотнения снижает кавитационные и энергетические характеристики насоса, особенно при работе на криогенных компонентах (выходящий поток из щели имеет более высокую температуру и он попадает в зону максимальной скорости входа жидкости в центробежное колесо, не успевает перемешаться с основным потоком холодной жидкости, в результате повышается местная температура жидкости, что вызывает: а) местное повышение давления насыщенных паров Рпара и б) раннее зарождение кавитационной каверны).
Настоящее изобретение направлено на повышение кавитационных свойств и коэффициента полезного действия шнекоцентробежного насоса без увеличения габаритов и при сохранении простоты конструкции насоса по прототипу посредством полного устранения влияния "горячих" утечек из-за плавающего кольца на основной поток жидкости.
Технический эффект достигается тем, что в шнекоцентробежном насосе, содержащем корпус, входной патрубок, центробежное колесо, шнек, плавающие кольца, передний уплотнительный бурт колеса, согласно изобретению на переднем уплотнительном бурте центробежного колеса выполнено дополнительное щелевое уплотнение за основным щелевым уплотнением, а между этими щелевыми уплотнениями во входном патрубке на уровне основного щелевого уплотнения выполнена дополнительная полость, гидравлически сообщенная трубопроводом с входом входного патрубка.
Выполнение дополнительного щелевого уплотнения и промежуточной полости между двумя щелевыми уплотнениями, гидравлически сообщенной с входом во входной патрубок на значительном расстоянии от входа в шнекоцентробежное колесо, резко повышает кавитационные свойства и к.п.д. насоса из-за устранения влияния "горячей" струи компонента после щелевого уплотнения на входные параметры - на температуру и эпюру скоростей посредством полного исключения попадания горячей струи жидкости из-за плавающего кольца в полость между шнеком и центробежным колесом, т.к. давление за шнеком выше, чем давление на входе во входной патрубок.
Такое исполнение щелевого уплотнения шнекоцентробежного насоса понижает температуру компонента (Рпара падает) по сравнению с прототипом, устраняет влияние потока утечек из-за щелевого уплотнения на эпюру скоростей, что приводит к улучшению кавитационных и энергетических параметров шнекоцентробежного насоса.
На фиг.1 и фиг.2 изображено щелевое уплотнение шнекоцентробежного насоса по прототипу, а на фиг.3-фиг.6 изображены щелевые уплотнения шнекоцентробежного насоса по изобретению. Причем на фиг.1, фиг.3 и фиг.5 изображены продольные разрезы шнекоцентробежного насоса по прототипу и по изобретению, а на фиг.3, фиг.4, фиг.6 изображены щелевые уплотнения в увеличенном масштабе. При этом на фиг.3 и 4 изображены радиальные щелевые уплотнения, а на фиг.5 и 6 изображены как вариант радиальное и торцевое щелевые уплотнения.
Шнекоцентробежный насос по прототипу (см. фиг.1, фиг.2) содержит корпус I, входной патрубок 2, шнек 11, центробежное колесо 3 с передним уплотнительным буртом 4, задним уплотнительным буртом 5, плавающие кольца 6, образующие с буртами колеса щелевые зазоры бупл.1 щелевого уплотнения 7. Согласно изобретению на переднем уплотнительном бурте 4 выполнено дополнительное (нижнее) щелевое уплотнение 8 со щелевым зазором бупл.2 за первым (верхним) щелевым уплотнением 7 по потоку утечек (см. фиг.3-фиг.6), а между двумя щелевыми уплотнениями 7, 8 во входном патрубке 2 выполнена промежуточная полость 9, гидравлически сообщенная трубопроводом 10 с входом во входной патрубок 2 для выравнивания температуры и скорости жидкости перед входом в центробежное колесо (за шнеком 11). На фиг.5 и фиг.6 изображено дополнительное щелевое уплотнение 8 в виде торцевого щелевого уплотнения.
Через переднее щелевое уплотнение проходит расход Qyт.1 (см. фиг.1 и фиг.2). Через верхнее щелевое уплотнение 7 проходит расход (утечки) Qyт.2. Через нижнее щелевое уплотнение 8 проходит расход (утечки) Qyт.3. Оба эти расхода смешиваются в дополнительной полости 9 и суммарный расход жидкости Qyт.4 поступает через трубопровод 10 на вход входного патрубка 2. При этом в отличие от прототипа попадание "горячей" струи из-за верхнего щелевого уплотнения 7 в полость между шнеком 11 и колесом 3 исключается полностью. Это объясняется тем, что давление за шнеком 11 выше, чем давление в дополнительной полости 9.
Qyт.4=Qyт.2+Qyт.3, а т.к. Qyт.2>>Qyт.3, то можно считать, что Qyт.4≈ Qyт.1, т.е. практически утечки по прототипу и утечки по изобретению равны, но по прототипу утечки поступают в полость между шнеком 11 и колесом 3, а по изобретению эти утечки идут на вход входного патрубка, что приводит к повышению кавитационных и энергетических характеристик шнекоцентробежного насоса.
Из сравнения сопоставляемых объектов видно, что щелевое уплотнение шнекоцентробежного насоса по данному изобретению имеет лучшие технические характеристики, указанные в задаче изобретения, по сравнению с прототипом.
Заявляемая совокупность признаков реализует новый технический результат - полностью устраняет влияние "горячих" утечек из щелевого уплотнения на основной поток компонента, за счет чего повышаются кавитационные и энергетические характеристики шнекоцентробежного насоса при сохранении простоты конструкции и без увеличения габаритов насоса.
Claims (1)
- Шнекоцентробежный насос, содержащий корпус, входной патрубок, центробежное колесо, шнек, плавающие кольца, передний уплотнительный бурт колеса, отличающийся тем, что на переднем уплотнительном бурте центробежного колеса выполнено дополнительное щелевое уплотнение за основным щелевым уплотнением, а между этими щелевыми уплотнениями во входном патрубке на уровне основного щелевого уплотнения выполнена дополнительная полость, гидравлически сообщенная трубопроводом с входом входного патрубка.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003116159/06A RU2246041C1 (ru) | 2003-06-03 | 2003-06-03 | Шнекоцентробежный насос |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003116159/06A RU2246041C1 (ru) | 2003-06-03 | 2003-06-03 | Шнекоцентробежный насос |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003116159A RU2003116159A (ru) | 2004-11-20 |
RU2246041C1 true RU2246041C1 (ru) | 2005-02-10 |
Family
ID=35208836
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003116159/06A RU2246041C1 (ru) | 2003-06-03 | 2003-06-03 | Шнекоцентробежный насос |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2246041C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2534334C1 (ru) * | 2013-07-04 | 2014-11-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" | Шнекоцентробежный насос |
RU2731552C1 (ru) * | 2019-03-26 | 2020-09-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" | Лопаточный насос |
-
2003
- 2003-06-03 RU RU2003116159/06A patent/RU2246041C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
SU 1789758 Ф1, 23.01.1993. * |
ОВСЯННИКОВ Б.В. и др. Теория и расчет агрегатов питания ЖРД. Москва, Машиностроение, 1971, с.221, рис.3.32. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2534334C1 (ru) * | 2013-07-04 | 2014-11-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" | Шнекоцентробежный насос |
RU2731552C1 (ru) * | 2019-03-26 | 2020-09-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" | Лопаточный насос |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9624930B2 (en) | Multiphase pumping system | |
CN105298908A (zh) | 一种高抗空化离心叶轮水力设计方法 | |
RU2246041C1 (ru) | Шнекоцентробежный насос | |
RU2380575C2 (ru) | Шнекоцентробежный насос | |
NO961444D0 (no) | Sentrifugalvæskepumpe med intern gassinjeksjonsmontasje | |
RU2730566C1 (ru) | Бустерный турбонасосный агрегат ЖРД (варианты) | |
Moloshnyi et al. | Influence of an inlet rotating axial device on the cavitation processes in a low specific speed centrifugal pump | |
RU2362912C1 (ru) | Рабочее колесо промежуточной ступени | |
RU2534334C1 (ru) | Шнекоцентробежный насос | |
RU2352820C1 (ru) | Шнекоцентробежный насос | |
US6309173B1 (en) | Delivery pump | |
GB1503905A (en) | Centrifugal fluid pumps | |
JPH01211694A (ja) | シュラウド付きインデューサポンプ | |
RU2731552C1 (ru) | Лопаточный насос | |
GB1132751A (en) | Rotary pump | |
RU2550564C2 (ru) | Центробежный насос | |
RU2412378C1 (ru) | Лопастной насос | |
RU2525775C1 (ru) | Турбонасосный агрегат жрд | |
RU2526996C1 (ru) | Турбонасосный агрегат жрд | |
RU2362909C1 (ru) | Многоступенчатый секционный центробежный насос | |
WO2006014189A3 (en) | Axial flow pump and marine propulsion device | |
RU2794619C1 (ru) | Комбинированный моноблочный насос с мокрым электродвигателем | |
Morii et al. | Experimental investigation on suction performance and cavitation instabilities of turbopumps with two different inducers | |
Li et al. | Dynamic Simulation Research on Cavitation in Internal Multi-connected Volumes of Gear Pump | |
Cheng et al. | Study on the influence of cavitation development on the performance of nuclear main pump |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200604 |