RU2433314C1

RU2433314C1 - Radial-flow pump two-flow hydraulic discharge device

Info

Publication number: RU2433314C1
Application number: RU2010123664/06A
Authority: RU
Inventors: Станислав Викторович Акимов (RU); Станислав Викторович Акимов; Владимир Иванович Видишев (RU); Владимир Иванович Видишев; Валерий Николаевич Васильев (RU); Валерий Николаевич Васильев
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Научно-производственное объединение гидравлических машин"
Priority date: 2010-06-10
Filing date: 2010-06-10
Publication date: 2011-11-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: proposed device comprises housing 1, housing cover 8 with annular opening 9, cone 7 and pressure branch pipe. Housing 1 is made up of two flat walls jointed together by two rounded walls. Housing cover 8 accommodates two-flow guide apparatus and guide vane with their axes aligned with that of pressure branch pipes.

EFFECT: creation of two directed and uniform flows around pump shaft.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области гидромашиностроения и может быть применено в многоступенчатых центробежных насосах, особенно малошумных, к которым предъявляются повышенные требования по минимизации турбулентности потока и компактности конструкции.The invention relates to the field of hydraulic engineering and can be used in multistage centrifugal pumps, especially low noise, which are subject to increased requirements to minimize flow turbulence and compact design.

Известен многоступенчатый центробежный насос (патент RU №2007619, МПК F04D 1/06, 1994 г.), состоящий из корпуса, всасывающего и нагнетательного патрубков, вала, рабочих колес и направляющих аппаратов. Насос имеет подводящее и отводящее гидравлические устройства.Known multistage centrifugal pump (patent RU No.2007619, IPC F04D 1/06, 1994), consisting of a housing, suction and discharge pipes, shaft, impellers and guide vanes. The pump has inlet and outlet hydraulic devices.

Отводящее устройство этого насоса выполнено в виде спиральной, профилированной камеры, переходящей в напорный патрубок насоса.The diverting device of this pump is made in the form of a spiral, profiled chamber, passing into the discharge pipe of the pump.

В таком отводящем устройстве создается однопоточное, хорошо направленное, равномерное движение жидкости.In such a diverting device, a single-flow, well-directed, uniform fluid movement is created.

Недостатком этого насоса является большой объем спиральной камеры отводящего устройства, ввиду чего оно выступает за пределы наружного диаметра корпуса насоса.The disadvantage of this pump is the large volume of the spiral chamber of the outlet device, which is why it extends beyond the outer diameter of the pump casing.

Известен также секционный насос (учебное пособие "Гидравлика гидравлических машин и гидравлические приводы", Москва, "Машиностроение", 1970 г. стр.252 рис.261), состоящий из корпусов секций, вала, рабочих колес, направляющих аппаратов, корпусов подводящего и отводящего устройств, с расположенными на них всасывающим и напорным патрубками, соответственно.A sectional pump is also known (the manual "Hydraulics of Hydraulic Machines and Hydraulic Drives", Moscow, "Mechanical Engineering", 1970, p. 252 fig. 261), consisting of section housings, a shaft, impellers, guide vanes, supply and discharge housings devices with suction and pressure nozzles located on them, respectively.

Отводящее гидравлическое устройство этого насоса выполнено в виде кольца, опоясывающего вал насоса. Кольцо имеет равные по площади, овальные проходные сечения. Перекачиваемая насосом жидкость поступает в полость кольца перпендикулярно к направлению потока жидкости в напорном патрубке.The diverting hydraulic device of this pump is made in the form of a ring encircling the pump shaft. The ring has equal in area, oval passage sections. The liquid pumped by the pump enters the cavity of the ring perpendicular to the direction of fluid flow in the discharge pipe.

В таком отводящем устройстве создается турбулентное, слабонаправленное движение жидкости.In such a diverting device, turbulent, slightly directed fluid movement is created.

Недостатком этого насоса являются низкие гидравлические и виброакустические показатели отводящего устройства.The disadvantage of this pump is the low hydraulic and vibro-acoustic characteristics of the outlet device.

Из приведенного выше следует, что в однопоточном отводящем устройстве спирального типа высокие гидравлические показатели достигаются по причине равномерного движения направленного потока в плавно расширяющихся расчетных проходных сечениях спирального отвода.From the above it follows that in a single-flow diverter spiral type, high hydraulic performance is achieved due to the uniform movement of the directed flow in smoothly expanding calculated passage sections of the spiral outlet.

Однако однопоточный характер движения жидкости требует производить расчет этого отводящего устройства исходя из полной подачи насоса, что повышает объем камеры отвода.However, the single-threaded nature of the fluid movement requires the calculation of this diverting device based on the total pump flow, which increases the volume of the diverting chamber.

В отводящем устройстве кольцевого типа, которое не содержит эффективных элементов направления потока, а проходные сечения имеют постоянную площадь, возникает слабо направленное окружное и тангенциальное неравномерное движение жидкости. Однако учитывая, что тангенциальное движение жидкости является составляющей двупоточного движения, нет необходимости производить расчет отводящего устройства исходя из полной подачи насоса, что снижает объем камеры отвода.In a ring-type diverting device, which does not contain effective flow direction elements, and the passage sections have a constant area, a weakly directed circumferential and tangential non-uniform motion of the liquid occurs. However, given that the tangential movement of the liquid is a component of the two-threaded movement, there is no need to calculate the outlet device based on the total pump flow, which reduces the volume of the outlet chamber.

Оба рассмотренных насоса относятся к тину многоступенчатых. Оба имеют отводящие устройства. Первый насос - отводящее устройство спирального тина, второй насос - кольцевого типа. Второй объект является конструктивно наиболее близким к предлагаемому по решаемой задаче и достигаемому техническому результату.Both considered pumps belong to multi-stage mud. Both have diverting devices. The first pump is a tine spiral outlet, the second pump is a ring type. The second object is structurally closest to the one proposed for the problem being solved and the technical result achieved.

Задачей настоящего изобретения является создание двупоточного отводящего гидравлического устройства, создающего два направленных и равномерных потока жидкости вокруг вала насоса.An object of the present invention is to provide a dual-flow diverting hydraulic device that creates two directed and uniform fluid flows around a pump shaft.

Для решения поставленной задачи предлагается двупоточное отводящее гидравлическое устройство многоступенчатого центробежного насоса, имеющее корпус, крышку корпуса с кольцевым окном, обтекатель и напорный патрубок. Согласно изобретению корпус устройства образован двумя плоскими стенками, которые сопряжены между собой по концам двумя скругленными стенками, а на внутренней стороне крышки корпуса имеются двупоточный направляющий аппарат и направляющая лопатка, оси которых совмещены с осью напорного патрубка.To solve this problem, a two-line diverting hydraulic device of a multistage centrifugal pump is proposed, which has a housing, a housing cover with an annular window, a cowl and a discharge pipe. According to the invention, the device body is formed by two flat walls, which are interconnected at the ends by two rounded walls, and on the inner side of the housing cover there is a two-threaded guide apparatus and a guide vane, the axes of which are aligned with the axis of the discharge pipe.

На чертежах схематично изображена конструкция двупоточного отводящего гидравлического устройства, где на фиг.1 показан разрез отводящего устройства, а на фиг.2 - план отводящего устройства.The drawings schematically depict the design of a two-line diverting hydraulic device, where Fig. 1 shows a section of a diverting device, and Fig. 2 shows a plan of a diverting device.

Двупоточное отводящее гидравлическое устройство содержит корпус 1, состоящий из первой плоской стенки 2 и второй плоской стенки 3, а также первой скругленной стенки 4 и второй скругленной стенки 5. На второй скругленной стенке расположен напорный патрубок 6 насоса. Насос на чертеже не представлен. Внутри корпуса установлен обтекатель 7. В нижней части корпуса имеется крышка корпуса 8 с кольцевым окном 9. На внутренней стороне крышки корпуса установлены двупоточный направляющий аппарат 10 и направляющая лопатка 11. В центре двупоточного отводящего гидравлического устройства проходит вал 12 насоса.The double-flow diverting hydraulic device comprises a housing 1 consisting of a first flat wall 2 and a second flat wall 3, as well as a first rounded wall 4 and a second rounded wall 5. A pump discharge pipe 6 is located on the second rounded wall. The pump is not shown in the drawing. A cowl is installed inside the housing 7. In the lower part of the housing there is a housing cover 8 with an annular window 9. On the inner side of the housing cover there is a dual-flow guide apparatus 10 and a guide vane 11. A pump shaft 12 extends in the center of the dual-flow diverter hydraulic device.

Двупоточное гидравлическое устройство работает следующим образом. Перекачиваемая насосом жидкость равномерно поступает в отводящее устройство через кольцевое окно 9. Обтекатель 7 создаст равномерно замедленный радиальный ноток жидкости, движущийся к периферии отводящего устройства. Часть этого потока поступает в каналы двупоточного направляющего аппарата 10, образованные телом направляющего аппарата с внешней стороны и наружным диаметром кольцевого окна с внутренней стороны. Другая часть потока поступает в боковые каналы, образованные плоскими стенками 2 и 3, с внешней стороны и наружным диаметром кольцевого окна и направляющей лопаткой 11 с внутренней стороны.Double-flow hydraulic device operates as follows. The liquid pumped by the pump evenly enters the outlet device through the annular window 9. The cowling 7 will create a uniformly slowed down radial note of the fluid moving to the periphery of the outlet device. Part of this flow enters the channels of the double-threaded guide apparatus 10, formed by the body of the guide apparatus on the outside and the outer diameter of the annular window on the inside. The other part of the flow enters the side channels formed by the flat walls 2 and 3 from the outside and the outer diameter of the annular window and the guide vane 11 from the inside.

Через боковые каналы проходят также потоки, вышедшие из каналов двупоточного направляющего аппарата.Through the side channels also pass streams emerging from the channels of the two-threaded guide apparatus.

Технический результат состоит в следующем. Каналы двупоточного направляющего аппарата и боковые каналы имеют плавно расширяющиеся расчетные сечения и обеспечивают направленность потоков, что создает равномерное и направленное движение жидкости вокруг вала 12 насоса. Только в области второй скругленной стенки 5, на участке входа потока жидкости в напорный патрубок 6, происходит повышение скорости потока. Однако ввиду диффузорности участка, это не вызовет значительную турбулентность.The technical result is as follows. The channels of the double-threaded guide apparatus and the side channels have smoothly expanding design sections and ensure the directivity of the flows, which creates a uniform and directed movement of the fluid around the pump shaft 12. Only in the region of the second rounded wall 5, in the area where the fluid flow enters the discharge pipe 6, does the flow rate increase. However, due to the diffusivity of the site, this will not cause significant turbulence.

Указанный технический результат позволяет решить поставленную задачу. Применение данной конструкции дает возможность создавать многоступенчатые центробежные насосы с улучшенными техническими характеристиками.The specified technical result allows us to solve the problem. The use of this design makes it possible to create multi-stage centrifugal pumps with improved technical characteristics.

Claims

A double-flow diverting hydraulic device of a centrifugal pump, comprising a housing, a housing cover with an annular window, a cowl and a discharge pipe, characterized in that the housing of this device is formed by two flat walls that are interconnected at the ends by two rounded walls, on the housing cover there is a dual-flow guide device and a guide vane, the axes of which are aligned with the axis of the discharge pipe.