RU2352826C2 - Centrifugal hydraulic and air pump-compressor - Google Patents

Centrifugal hydraulic and air pump-compressor Download PDF

Info

Publication number
RU2352826C2
RU2352826C2 RU2007112358/06A RU2007112358A RU2352826C2 RU 2352826 C2 RU2352826 C2 RU 2352826C2 RU 2007112358/06 A RU2007112358/06 A RU 2007112358/06A RU 2007112358 A RU2007112358 A RU 2007112358A RU 2352826 C2 RU2352826 C2 RU 2352826C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
compressor
pump
wheel
flow rate
spring
Prior art date
Application number
RU2007112358/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007112358A (en
Inventor
Аркадий Васильевич Бобров (RU)
Аркадий Васильевич Бобров
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Производственное объединение "Северное машиностроительное предприятие"
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 Открытое акционерное общество "Производственное объединение "Северное машиностроительное предприятие" filed Critical Открытое акционерное общество "Производственное объединение "Северное машиностроительное предприятие"
Priority to RU2007112358/06A priority Critical patent/RU2352826C2/en
Publication of RU2007112358A publication Critical patent/RU2007112358A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2352826C2 publication Critical patent/RU2352826C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: invention relates to compressor and pump production and can be used in systems that require automatic control over the efficiency. The pump wheel rotor incorporates coating disk that moves axially and is furnished with cuts receiving the blades. The force resulted from pressure difference in rotor wheel channels and behind the coating disk moves the latter to narrow the rotator wheel flow section and to compress the spring with pressure increasing and flow rate decreasing in the system. With the flow rate increasing in the system, the spring moves the coating disk in opposite direction to widen the wheel rotor flow section.
EFFECT: stable operation of compressor (without surge), power savings in operation.
3 dwg

Description

Изобретение относится к компрессоростроению и насосостроению.The invention relates to compressor engineering and pump engineering.

Известны и широко распространены центробежные гидравлические и воздушные насосы-компрессоры. Они отличаются большой быстроходностью, малыми габаритами и весом, однако центробежные компрессоры имеют зону неустойчивой работы (помпаж) при снижении производительности и сохранении давления. При этом происходят сильные колебания давления, сопровождаемые низким звуком. Работа компрессора при таком режиме недопустима. Для устранения этого явления перепускают часть воздуха в атмосферу или дросселируют всасываемый воздух. Снижение производительности центробежного гидравлического насоса осуществляется путем снижения частоты вращения его привода и не обеспечивает поддержания давления в необходимых пределах. Регулирование насоса дросселированием значительно снижает его КПД. Все это приводит к существенным энергетическим потерям.Centrifugal hydraulic and air compressor pumps are known and widely used. They are characterized by high speed, small size and weight, but centrifugal compressors have an unstable operation zone (surge) while reducing performance and maintaining pressure. In this case, strong pressure fluctuations occur, accompanied by a low sound. Compressor operation in this mode is unacceptable. To eliminate this phenomenon, part of the air is passed into the atmosphere or the intake air is throttled. The performance of a centrifugal hydraulic pump is reduced by reducing the speed of its drive and does not ensure that pressure is maintained within the required limits. Regulation of the pump by throttling significantly reduces its efficiency. All this leads to significant energy losses.

В качестве прототипа принят центробежный насос по авторскому свидетельству СССР № 966306, содержащий корпус и рабочее колесо, имеющее ведущий диск с лопатками и аксиально подвижный покрывной диск с пазами для лопаток, а также подвижную в осевом направлении диафрагму.As a prototype, a centrifugal pump was adopted according to USSR author's certificate No. 966306, comprising a housing and an impeller having a driving disk with blades and an axially movable cover disk with grooves for the blades, as well as an axially movable diaphragm.

Однако этот насос имеет усложненную конструкцию и не обеспечивает автоматического регулирования давления и расхода в системе.However, this pump has a complicated design and does not provide automatic control of pressure and flow in the system.

Задачей изобретения является снижение энергетических затрат путем обеспечения устойчивой (без помпажа) работы центробежного компрессора и гидравлического насоса на режимах малых производительностей при номинальных отклонениях величины давления в системе и упрощения конструкции насоса-компрессора.The objective of the invention is to reduce energy costs by ensuring the stable (without surging) operation of a centrifugal compressor and a hydraulic pump at low flow rates with nominal deviations of the pressure in the system and simplifying the design of the pump-compressor.

Эта задача решается тем, что в гидравлическом и воздушном насосе-компрессоре, содержащем корпус с всасывающим патрубком и диффузором, размещенное в корпусе на валу рабочее колесо, которое имеет ведущий диск с лопатками и аксиально подвижный покрывной диск с входной горловиной и пазами для размещения лопаток, подвижный покрывной диск установлен с возможностью осевого перемещения упругим элементом, например пружиной, и автоматически обеспечивает регулируемое проходное сечение межлопаточных каналов в зависимости от давления нагнетания, расхода в системе и характеристики упругого элемента.This problem is solved in that in a hydraulic and air pump-compressor, comprising a housing with a suction nozzle and a diffuser, an impeller located in the housing on the shaft, which has a driving disk with blades and an axially movable covering disk with an inlet neck and grooves for accommodating the blades, the movable cover disk is installed with the possibility of axial movement by an elastic element, such as a spring, and automatically provides an adjustable passage section of the interscapular channels depending on the discharge pressure, flow rate in the system and characteristics of the elastic element.

На фиг.1 изображен описываемый центробежный гидравлический и воздушный насос-компрессор в режиме максимальной производительности. На фиг.2 и фиг.3 - соответственно в режиме промежуточной и минимальной производительностей.Figure 1 shows the described centrifugal hydraulic and air pump-compressor in maximum performance mode. In figure 2 and figure 3, respectively, in the mode of intermediate and minimum performance.

Центробежный гидравлический и воздушный насос-компрессор содержит корпус 1, диффузор 2, часть рабочего колеса 3 с лопатками, закрепленную неподвижно на валу, пружину 4, упор 5, покрывной диск рабочего колеса 6 с прорезями под рабочие лопатки и вал 7.The centrifugal hydraulic and air pump-compressor contains a housing 1, a diffuser 2, a part of the impeller 3 with blades fixed motionlessly on the shaft, a spring 4, a stop 5, a cover disk of the impeller 6 with slots for the blades and shaft 7.

Гидравлический и воздушный насос-компрессор работает следующим образом. При номинальном режиме действующая на покрывной диск 6 сила от перепада давления между зоной «а» и зоной «б» не превосходит усилия сжатой пружины 4. При этом покрывной диск 6 удерживается упором 5 в изображенном на фиг.1 положении. По мере снижения расхода давление в зоне «а» увеличивается, сила, действующая на диск 6, возрастает и перемещает его вправо, уменьшая проходное сечение рабочего колеса (фиг.2) или полностью перекрывая его (фиг.3). В этот момент насос будет работать в режиме частичной производительности или в режиме холостого хода при минимальном потреблении энергии.Hydraulic and air pump-compressor operates as follows. In the nominal mode, the force acting on the cover disk 6 from the differential pressure between zone “a” and zone “b” does not exceed the force of the compressed spring 4. In this case, the cover disk 6 is held by the stop 5 in the position shown in Fig. 1. As the flow rate decreases, the pressure in the zone "a" increases, the force acting on the disk 6 increases and moves it to the right, reducing the passage section of the impeller (figure 2) or completely blocking it (figure 3). At this point, the pump will operate in partial capacity mode or in idle mode with minimal energy consumption.

По мере повышения расхода давление в зоне «а» начнет уменьшаться и пружина 4 начнет перемещать диск 6 к исходному положению, увеличивая проходное сечение рабочего колеса и производительность насоса.As the flow rate increases, the pressure in zone "a" will begin to decrease and the spring 4 will begin to move the disk 6 to its original position, increasing the passage section of the impeller and pump performance.

Реализация изобретения позволит создать центробежный гидравлический и воздушный насос-компрессор с возможностью регулирования производительности в широких пределах (от максимума и почти до нуля) без наступления неустойчивой работы (без помпажа). При этом резко снизятся энергетические затраты, что решает задачу изобретения.The implementation of the invention will create a centrifugal hydraulic and air pump-compressor with the ability to control performance over a wide range (from maximum to almost zero) without the onset of unstable operation (without surging). In this case, energy costs will sharply decrease, which solves the problem of the invention.

Claims (1)

Центробежный гидравлический и воздушный насос-компрессор, содержащий корпус с всасывающими патрубком и диффузором, размещенное в корпусе на валу рабочее колесо, имеющее ведущий диск с лопатками и аксиально подвижный покрывной диск с входной горловиной и пазами для размещения лопаток, отличающийся тем, что покрывной диск установлен с возможностью осевого перемещения упругим элементом, например пружиной, и автоматически обеспечивает регулируемое проходное сечение межлопаточных каналов в зависимости от давления нагнетания, расхода в системе и характеристики упругого элемента. A centrifugal hydraulic and air pump-compressor, comprising a housing with a suction nozzle and a diffuser, an impeller located in the housing on the shaft, having a driving disk with vanes and an axially movable cover disk with an inlet neck and grooves for accommodating the vanes, characterized in that the cover disk is installed with the possibility of axial movement by an elastic element, such as a spring, and automatically provides an adjustable bore of the interscapular channels depending on the discharge pressure, flow rate in s tem and characteristics of the elastic member.
RU2007112358/06A 2007-04-03 2007-04-03 Centrifugal hydraulic and air pump-compressor RU2352826C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007112358/06A RU2352826C2 (en) 2007-04-03 2007-04-03 Centrifugal hydraulic and air pump-compressor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007112358/06A RU2352826C2 (en) 2007-04-03 2007-04-03 Centrifugal hydraulic and air pump-compressor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007112358A RU2007112358A (en) 2008-10-10
RU2352826C2 true RU2352826C2 (en) 2009-04-20

Family

ID=39927461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007112358/06A RU2352826C2 (en) 2007-04-03 2007-04-03 Centrifugal hydraulic and air pump-compressor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2352826C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2509232C2 (en) * 2008-05-26 2014-03-10 Турбомека Gas turbine engine compressor cover with axial thrust
RU2607576C2 (en) * 2011-11-14 2017-01-10 Дженерал Электрик Компани Wet gas compression system with thermoacoustic resonator
RU2703858C2 (en) * 2014-12-12 2019-10-22 Дженерал Электрик Компани Device and method of conditioning flow of fatty gas

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2509232C2 (en) * 2008-05-26 2014-03-10 Турбомека Gas turbine engine compressor cover with axial thrust
US8721261B2 (en) 2008-05-26 2014-05-13 Turbomeca Compressor cover for turbine engine having axial abutment
RU2607576C2 (en) * 2011-11-14 2017-01-10 Дженерал Электрик Компани Wet gas compression system with thermoacoustic resonator
RU2703858C2 (en) * 2014-12-12 2019-10-22 Дженерал Электрик Компани Device and method of conditioning flow of fatty gas

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007112358A (en) 2008-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9719518B2 (en) Adjustable-trim centrifugal compressor with ported shroud, and turbocharger having same
US7575412B2 (en) Anti-stall casing treatment for turbo compressors
US4378194A (en) Centrifugal compressor
US8079808B2 (en) Geared inlet guide vane for a centrifugal compressor
EP3018355B1 (en) Adjustable-trim centrifugal compressor, and turbocharger having same
JP2975008B2 (en) Free rotor
US10626785B2 (en) Two-stage oil-injected screw air compressor
US4070132A (en) Variable performance pump
US10240613B2 (en) Supersonic compressor with structural arrangement to increase pressure energy in a discharge process fluid received from a centrifugal impeller
US10197064B2 (en) Centrifugal compressor with fluid injector diffuser
EP2096264A3 (en) Variable geometry turbine and turbocharger
US10174670B2 (en) Multi-stage electric centrifugal compressor and supercharging system for internal combustion engine
BRPI0804476A2 (en) centrifugal compressor
US10072663B2 (en) Variable-speed multi-stage refrigerant centrifugal compressor with diffusers
CN110762051B (en) Surging prevention structure of magnetic suspension air compressor
US11408440B2 (en) Stator blade, compressor structure and compressor
JP5920937B2 (en) How to control a turbo compressor
RU2352826C2 (en) Centrifugal hydraulic and air pump-compressor
US20210140446A1 (en) Diffuser Vane, Compressor Structure and Compressor
CN201155463Y (en) Axial force balancing device centrifugal pump
US20140271173A1 (en) Centrifugal compressor with axial impeller exit
JPH0355839Y2 (en)
CN113175438A (en) Multi-channel compressor air-entraining circulating device of turboshaft engine and control method
KR101858644B1 (en) compression device having pressure control device and pressure control method using the same
GB2412695A (en) Centrifugal compressor with multiple diffuser passages