RU2517260C1 - Vertical electrically driven pump unit (versions) - Google Patents
Vertical electrically driven pump unit (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2517260C1 RU2517260C1 RU2013101672/06A RU2013101672A RU2517260C1 RU 2517260 C1 RU2517260 C1 RU 2517260C1 RU 2013101672/06 A RU2013101672/06 A RU 2013101672/06A RU 2013101672 A RU2013101672 A RU 2013101672A RU 2517260 C1 RU2517260 C1 RU 2517260C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- pump
- impeller
- axis
- housing
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к насосостроению, а именно, к конструкциям пульповых электронасосных агрегатов вертикального типа, предназначенных для перекачивания различных абразивных жидкостей с твердыми включениями размером до 8 мм.The invention relates to pump engineering, namely, to the designs of pulp electric pump units of the vertical type, designed for pumping various abrasive liquids with solid inclusions up to 8 mm in size.
Известен насос, который содержит рабочее колесо открытого типа, снабженное ступицей, основным диском, рабочими лопатками и лопатками импеллерного уплотнения, закрепленное на валу. В основном диске рабочего колеса выполнены прорези, профиль которых соответствует профилю рабочих лопаток, и в которых размещены объединенные лопатки, ширина которых равна сумме ширины рабочей лопатки, ширины лопатки импеллерного уплотнения и толщины основного диска (RU 2097603 C1, опубл. 27.11.1997).A known pump, which contains an impeller of an open type, equipped with a hub, a main disk, impellers and impeller seal vanes, mounted on a shaft. In the main disk of the impeller, slots are made, the profile of which corresponds to the profile of the blades, and in which the combined blades are placed, the width of which is equal to the sum of the width of the blades, the width of the blades of the impeller seal and the thickness of the main disk (RU 2097603 C1, publ. 27.11.1997).
Известен центробежный насос, включающий корпус с всасывающим и напорным патрубками и рабочее колесо открытого типа. Рабочее колесо содержит диск с закрепленными на нем лопатками постоянной ширины, изогнутыми в плоскости вращения и установленными с возможностью изменения геометрических параметров при воздействии температурного фактора рабочей среды. Лопатки рабочего колеса выполнены в форме полосы из материала с эффектом памяти формы (RU 98500 U1, опубл. 20.10.2010).A known centrifugal pump, comprising a housing with a suction and pressure nozzles and an open impeller. The impeller contains a disk with fixed blades of constant width fixed on it, curved in the plane of rotation and installed with the possibility of changing geometric parameters when exposed to the temperature factor of the working medium. The impeller blades are made in the form of a strip of material with a shape memory effect (RU 98500 U1, publ. 10/20/2010).
Известен погружной центробежный насос для перекачивания агрессивных жидкостей, содержащий установленное в корпусе рабочее колесо, закрепленное на приводном валу электродвигателя винтовым соединением с защитным колпачком. Проточная часть насоса, включая рабочее колесо, выполнена из материала, стойкого в агрессивных средах. Рабочее колесо выполнено в виде диска с радиальными отверстиями и пазами импеллеров на нижней и верхней поверхности диска (RU 98498 U1, опубл. 20.10.2010).Known submersible centrifugal pump for pumping aggressive liquids, containing an impeller mounted in the housing, mounted on the drive shaft of the electric motor by a screw connection with a protective cap. The flow part of the pump, including the impeller, is made of a material resistant to aggressive environments. The impeller is made in the form of a disk with radial holes and grooves of impellers on the lower and upper surface of the disk (RU 98498 U1, publ. 20.10.2010).
Недостатками известных решений являются повышенные сложность конструкции, материалоемкость и относительно невысокая эффективность работы насоса вследствие повышенных энергозатрат, снижающих КПД перекачивания жидкой среды и неоптимальной диффузорности межлопаточных каналов рабочего колеса и отвода.The disadvantages of the known solutions are the increased complexity of the design, material consumption and relatively low efficiency of the pump due to increased energy consumption, reducing the efficiency of pumping a liquid medium and non-optimal diffusivity of the interscapular channels of the impeller and exhaust.
Задача настоящего изобретения заключается в вариантной разработке электронасосного агрегата вертикального типа с центробежным насосом, наделенным повышенными ресурсом, простотой конструкции и сборки, долговечностью, надежностью и эффективностью перекачивания жидких сред с высоким процентным содержанием твердых абразивных частиц и агрессивным динамическим воздействием последних на конструкции и материалы проточной части центробежного насоса, определяющим отраслевую конкурентоспособность электронасосного агрегата в целом.The objective of the present invention is to formulate the development of a vertical type electric pump unit with a centrifugal pump, endowed with increased resource, simplicity of design and assembly, durability, reliability and efficiency of pumping liquid media with a high percentage of solid abrasive particles and aggressive dynamic effects of the latter on the structures and materials of the flow part centrifugal pump, which determines the industry competitiveness of the electric pump unit as a whole.
Поставленная задача в части электронасосного агрегата по первому варианту решается тем, что электронасосный агрегат вертикального типа, согласно изобретению, содержит электродвигатель с валом ротора, переходник с опорными фланцами, корпусом и заключенным в нем силовым узлом в виде муфты, а также вертикальный пульповый насос, выполненный центробежным, консольным, полупогружным, содержит ротор с валом, снабженным рабочим колесом открытого типа, а также корпус, состоящий из корпуса ходовой части и корпуса проточной части насоса, причем корпус ходовой части состоит из основного блока, предназначенного для размещения в нем вала и встроенных корпусов подшипников для образования подшипниковых опор вала, а также из соединенного с ним корпуса удлиняющей вставки, при этом указанные составляющие корпуса ходовой части выполнены совместно охватывающими, по меньшей мере, большую часть длины вала ротора, и вместе с последним образуют ходовую стойку насоса, а корпус проточной части содержит проточную полость, в которой размещено рабочее колесо с расположенным по контуру спиральным отводом, и снабжен всасывающим осевым, а также выходным напорным, предпочтительно, тангенциальным патрубками, при этом напорный патрубок выполнен в виде диффузора с разностью площадей входного и выходного поперечных сечений, обеспечивающей снижение скорости нагнетаемого потока на выходе из диффузора в 1,07÷3,2 раза, причем вал ротора насоса выполнен с возможностью опирания, по меньшей мере, на две подшипниковые опоры с образованием роторной части ходовой стойки насоса и снабжен верхней и нижней консолями, выведенными за пределы подшипниковых опор, при этом длина нижней консоли вала выполнена превышающей не менее чем в 3,1 раза длину верхней консоли; кроме того рабочее колесо открытого типа содержит основной диск и оснащено системой жестко фиксировано прикрепленных к диску лопаток, криволинейных, по меньшей мере, в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала, при этом лопатки разделены межлопаточными каналами, активный объем динамического заполнения совокупности которых включает вариантную возможность выброса на проток за один оборот рабочего колеса (25÷210)×10-5 м3/об перекачиваемой жидкой среды.The task in terms of the electric pump unit according to the first embodiment is solved by the fact that the vertical type electric pump unit, according to the invention, comprises an electric motor with a rotor shaft, an adapter with support flanges, a housing and a power unit enclosed in it in the form of a coupling, as well as a vertical pulp pump made centrifugal, cantilever, semi-submersible, contains a rotor with a shaft equipped with an open impeller, as well as a housing consisting of a chassis of the running gear and a housing of the flowing part of the pump, and the undercarriage hub consists of a main unit designed to accommodate a shaft therein and built-in bearing housings for forming the shaft bearings, as well as from an extension insert body connected to it, wherein said chassis components are made together covering at least a large part of the length of the rotor shaft, and together with the latter form the running gear of the pump, and the body of the flow part contains a flow cavity in which the impeller is located with a spiral located along the contour and equipped with a suction axial as well as an outlet pressure, preferably tangential nozzles, the discharge nozzle is made in the form of a diffuser with a difference in the areas of the input and output cross sections, which reduces the speed of the pumped stream at the outlet of the diffuser by 1.07 ÷ 3, 2 times, and the rotor shaft of the pump is made with the possibility of supporting at least two bearing bearings with the formation of the rotor part of the running gear of the pump and is equipped with upper and lower consoles outside the bearing 's supports, wherein the length of the floor console of the shaft is made greater than at least 3.1 times the length of the top of the console; in addition, the open type impeller contains the main disk and is equipped with a system of blades rigidly fixed to the disk, curved at least in projection onto a conventional plane normal to the axis of the shaft, while the blades are separated by interscapular channels, the dynamic volume of which includes the variant possibility of discharge into the duct during one revolution of the impeller (25 ÷ 210) × 10 -5 m 3 / revolving fluid medium.
При этом корпус проточной части насоса может быть соединен с нижним торцом корпуса удлиняющей вставки, а вал ротора насоса выполнен удлиненным не менее чем на величину высоты корпуса указанной удлиняющей вставки.In this case, the casing of the flowing part of the pump can be connected to the lower end of the casing of the extension insert, and the shaft of the pump rotor is made elongated by at least the height of the casing of the specified extension insert.
Переходник между электродвигателем и насосом может быть снабжен корпусом со стенкой предпочтительно, цилиндрической конфигурации, не менее чем с одним технологическим проемом, а также содержит внешние ребра жесткости, прикрепленные в том числе к опорным фланцам, при этом, по меньшей мере, два из указанных ребра снабжены проемами для технологического крепления монтажной оснастки, причем нижний опорный фланец переходника выполнен с возможностью опирания электронасосного агрегата на конструкцию емкости с перекачиваемой жидкостью и имеет конфигурацию кольцевой или многогранной плиты.The adapter between the electric motor and the pump can be equipped with a housing with a wall of preferably a cylindrical configuration, with at least one technological aperture, and also contains external stiffeners, which are also attached to the supporting flanges, at least two of these ribs equipped with openings for technological fastening of the mounting equipment, the lower supporting flange of the adapter made with the possibility of supporting the electric pump unit on the design of the tank with the pumped liquid and t configuration of an annular or multifaceted plate.
Нижний опорный фланец переходника может быть выполнен в виде плиты с кольцевым проемом и внешним контуром постоянного или переменного радиуса, в том числе в виде окружности, овала или эллипса.The lower supporting flange of the adapter can be made in the form of a plate with an annular opening and an external contour of constant or variable radius, including in the form of a circle, oval or ellipse.
Вариантно нижний опорный фланец переходника может быть выполнен в виде многогранной плиты, в том числе, имеющей конфигурацию в плане в виде квадрата, прямоугольника, усеченного ромба, плоской трапеции или выполнен с составным контуром, включающем сочетания прямых и не менее одного криволинейного участка в плане и, как правило, снабжен кольцевым проемом и нарезными углублениями или сквозными отверстиями для разъемного крепления фланца к опорной конструкции.Alternatively, the lower supporting flange of the adapter can be made in the form of a multifaceted plate, including one having a plan configuration in the form of a square, rectangle, a truncated rhombus, a flat trapezoid, or made with a composite contour that includes combinations of straight lines and at least one curved section in the plan and As a rule, it is equipped with an annular opening and threaded recesses or through holes for detachable fastening of the flange to the supporting structure.
Силовой узел, соединяющий консольный вал ротора электродвигателя и обращенную к нему верхнюю консоль вала насоса, может быть выполнен с возможностью передачи крутящего момента от первого ко второму с демпфированием взаимных угловых колебаний указанных валов, для чего содержит объединенные через упругие вкладыши полумуфты электродвигателя и насоса.The power unit connecting the cantilever shaft of the electric motor rotor and the upper cantilever of the pump shaft facing it can be configured to transmit torque from the first to the second with damping mutual angular oscillations of these shafts, for which it contains the motor and pump coupling halves connected through elastic liners.
Корпус проточной части может включать объединенный с всасывающим патрубком корпус отвода и тыльную стенку и содержит объем, достаточный для размещения рабочего колеса и спирального отвода, который, преимущественно, тангенциально сообщен с напорным патрубком, причем тыльная стенка выполнена в виде бронедиска, отделяющего объем проточной части от ходовой стойки и конструктивно объединяющего корпуса проточной и ходовой частей насоса, при этом всасывающий патрубок, проточная полость, отвод и выходной напорный патрубок размещены в корпусе проточной части насоса последовательно с образованием единого канала по потоку перекачиваемой среды, в котором всасывающий патрубок, выполненный осевым, симметричным относительно оси вала, содержит заходную горловину с радиусом, частично перекрывающим в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала, оконечности лопаток, обращенные к указанной оси.The body of the flowing part may include a body of exhaust and a back wall combined with the suction pipe and contains a volume sufficient to accommodate the impeller and spiral outlet, which is mainly tangentially connected with the pressure pipe, the back wall being made in the form of an armored disk separating the volume of the flowing part from running racks and structurally combining the body of the flow and running parts of the pump, while the suction pipe, flow cavity, outlet and outlet discharge pipe are placed in the housing the flow part of the pump in series with the formation of a single channel along the flow of the pumped medium, in which the suction pipe, made axial, symmetrical with respect to the axis of the shaft, contains a throat with a radius partially overlapping in the projection onto a conventional plane normal to the shaft axis, the ends of the blades facing specified axis.
Вал ротора насоса может быть оперт на корпус через подшипниковые опоры, одна из которых, предпочтительно, нижняя содержит радиальный подшипник, а другая, предпочтительно, верхняя содержит радиально-упорный подшипник, причем подшипниковые опоры снабжены системой смазки верхнего и нижнего подшипников, включающей, по меньшей мере, трубку подвода консистентной смазки к нижнему подшипнику.The pump rotor shaft can be supported on the housing through bearing bearings, one of which, preferably, the lower one contains a radial bearing, and the other, preferably the upper one contains an angular contact bearing, and the bearing bearings are equipped with a lubrication system of the upper and lower bearings, including at least at least a grease supply pipe to the lower bearing.
Рабочее колесо может быть выполнено в виде крыльчатки открытого типа, содержит ступицу, посредством которой жестко съемно установлено на нижней консоли вала, выходящей в проточную полость, и содержит жестко закрепленную на основном диске многозаходную систему лопаток с угловой закруткой, выполненной с постоянным или переменным радиусом кривизны, по меньшей мере, в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала, при этом межлопаточные каналы выполнены диффузорно расширяющимися в направлении от оси вала к периферии, а конфигурация угловой закрутки лопаток и медиальных осей расположенных между ними межлопаточных каналов рабочего колеса в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала, определена градиентом угловой закрутки оси лопатки, и совпадающим с ним градиентом угловой закрутки медиальной оси межлопаточного канала, причем указанный градиент выражен отношением разности величин угла между радиусом, проведенным через точку касания к вершине заходного конца лопатки или медиальной оси канала, и касательной к любой точке любой из указанных осей лопатки, канала, отнесенной к разности радиальных расстояний рассматриваемых точек от оси рабочего колеса, при этом среднее значение градиента угловой закрутки соответственно лопатки и межлопаточного канала указанного рабочего колеса составляет 5÷50 рад/м.The impeller can be made in the form of an open impeller, contains a hub, through which it is rigidly removably mounted on the lower console of the shaft facing the flow cavity, and contains a multi-way blade system with angular swirl rigidly fixed to the main disk, made with a constant or variable radius of curvature at least in a projection onto a conventional plane normal to the axis of the shaft, while the interscapular channels are made diffusely expanding in the direction from the axis of the shaft to the periphery, and the configuration the angular twist of the blades and the medial axes of the impeller channels located between them in the projection onto a conventional plane normal to the axis of the shaft, is determined by the gradient of the angular twist of the axis of the blade, and the gradient of the angular twist of the medial axis of the interscapular canal, which gradient is expressed by the ratio of the difference the angle between the radius drawn through the point of contact to the top of the inlet end of the scapula or the medial axis of the channel, and tangent to any point of any of the specified axes of the scapula, the analys, referred to the difference of the radial distances of the considered points from the axis of the impeller, while the average value of the gradient of the angular swirl of the blades and the interscapular channel of the impeller, respectively, is 5 ÷ 50 rad / m.
Нижняя консоль вала ротора насоса в зоне, примыкающей к ступице рабочего колеса, может быть снабжена охватывающей вал упорной втулкой, и примыкающем к ней с внешней стороны кольцевым отбойником, выполненным в виде, по меньшей мере, одного кольцевого диска с возможность сообщения с перекачиваемой жидкой средой посредством дополнительно не менее одного проема, выполненного, по меньшей мере, в нижней части корпуса ходовой части.The lower console of the pump rotor shaft in the area adjacent to the impeller hub can be provided with a thrust sleeve enclosing the shaft and an annular bumper adjacent to it from the outside, made in the form of at least one annular disk with the possibility of communication with the pumped liquid medium by additionally at least one opening made at least in the lower part of the chassis of the chassis.
Электронасосный агрегат может быть законструирован с распределением масс составных частей, обеспечивающем расположение центра масс в осевой зоне валов роторов электродвигателя и насоса в условном высотном диапазоне, соответствующем высотному диапазону толщины опорного фланца переходника ± 150 мм.The electric pump unit can be designed with a mass distribution of the components, ensuring the location of the center of mass in the axial zone of the shafts of the rotors of the electric motor and pump in the conditional height range corresponding to the height range of the thickness of the adapter support flange ± 150 mm.
Электронасосный агрегат может быть предназначен для перекачивания абразивных жидкостей - суспензий руд, пульпы, промышленных стоков, загрязненной технической воды, пластовой воды, с песком с плотностью до 2200 кг/м3, с температурой от 3 до 80°C, водородным показателем до 10 pH и твердыми включениями в виде дискретных абразивных частиц до 8 мм, с микротвердостью до 9 ГПа и объемной концентрацией микрочастиц до 50% включительно.The electric pump unit can be designed for pumping abrasive liquids - suspensions of ores, pulp, industrial effluents, contaminated process water, produced water, with sand with a density of up to 2200 kg / m3, with a temperature of 3 to 80 ° C, a hydrogen index of up to 10 pH and solid inclusions in the form of discrete abrasive particles up to 8 mm, with microhardness up to 9 GPa and volumetric concentration of microparticles up to 50% inclusive.
Центробежный насос и комплектующий электродвигатель могут быть выполнены с возможностью подачи от 15 до 300 м3/ч с напором от 10 до 60 м, при этом электродвигатель принят асинхронным мощностью от 15 до 75 кВт, с обеспечением частоты вращения вала, передаваемой рабочему колесу, предпочтительно, 1450 об/мин с возможностью использования электродвигателей с числом оборотов вала до 3000 об/мин.The centrifugal pump and the completing electric motor can be made with the possibility of supplying from 15 to 300 m 3 / h with a pressure of 10 to 60 m, while the electric motor is adopted by asynchronous power from 15 to 75 kW, providing a shaft speed transmitted to the impeller, preferably , 1450 rpm with the possibility of using electric motors with a shaft speed of up to 3000 rpm.
Поставленная задача в части электронасосного агрегата по второму варианту решается тем, что электронасосный агрегат вертикального типа, согласно изобретению, содержит электродвигатель с валом ротора, переходник с опорными фланцами, корпусом и заключенным в нем силовым узлом в виде муфты, а также вертикальный пульповый насос, выполненный центробежным, консольным, полупогружным, содержит ротор с валом, снабженным рабочим колесом открытого типа, а также корпус, состоящий из корпуса ходовой части и корпуса проточной части насоса, при этом корпус ходовой части выполнен с возможностью размещения в нем вала и встроенных корпусов подшипников для образования подшипниковых опор вала и конструктивно выполнен охватывающим, по меньшей мере, большую часть длины вала ротора, и вместе с последним образуют ходовую стойку насоса, а корпус проточной части содержит проточную полость, в которой размещено рабочее колесо с расположенным по контуру спиральным отводом, и снабжен всасывающим осевым, а также выходным напорным, предпочтительно, тангенциальным патрубками, при этом напорный патрубок выполнен в виде диффузора с разностью площадей входного и выходного поперечных сечений, обеспечивающей снижение скорости нагнетаемого потока на выходе из диффузора в 1,07÷3,2 раза, причем вал ротора насоса выполнен с возможностью опирания, по меньшей мере, на две подшипниковые опоры с образованием роторной части ходовой стойки насоса и снабжен верхней и нижней консолями, выведенными за пределы подшипниковых опор, при этом длина нижней консоли вала выполнена превышающей не менее чем в 2,2 раза длину верхней консоли; кроме того рабочее колесо открытого типа содержит основной диск и оснащено системой жестко фиксировано прикрепленных к диску лопаток, криволинейных, по меньше мере, в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала, при этом лопатки разделены межлопаточными каналами, активный объем динамического заполнения совокупности которых включает вариантную возможность выброса на проток за один оборот рабочего колеса (25÷210)×10-5 м3/об перекачиваемой жидкой среды.The task in terms of the electric pump unit according to the second embodiment is solved in that the vertical type electric pump unit, according to the invention, comprises an electric motor with a rotor shaft, an adapter with support flanges, a housing and a power unit enclosed in it in the form of a coupling, as well as a vertical pulp pump made centrifugal, cantilever, semi-submersible, contains a rotor with a shaft equipped with an open impeller, as well as a housing consisting of a chassis of the running gear and a housing of the flowing part of the pump, while the chassis housing is arranged to accommodate the shaft and the integrated bearing housings for forming the shaft bearings, and is structurally designed to cover at least a large part of the rotor shaft length, and together with the latter, form the pump strut, and the flow housing includes a flow cavity , in which the impeller is located with a spiral outlet located along the contour, and is equipped with a suction axial and also output pressure, preferably tangential nozzles, while pressure head the side is made in the form of a diffuser with a difference in the input and output cross-sectional areas, which reduces the injection flow rate at the outlet of the diffuser by 1.07 ÷ 3.2 times, and the pump rotor shaft is capable of supporting at least two bearing bearings with the formation of the rotor part of the running gear of the pump and is equipped with upper and lower consoles extended beyond the bearings, while the length of the lower shaft console is made not less than 2.2 times the length of the upper console; in addition, the open-type impeller contains a main disk and is equipped with a system of blades rigidly fixed to the disk and curved, at least in projection onto a conventional plane normal to the axis of the shaft, while the blades are separated by interscapular channels, the dynamic volume of which includes the variant possibility of discharge into the duct during one revolution of the impeller (25 ÷ 210) × 10 -5 m 3 / revolving fluid medium.
Переходник между электродвигателем и насосом может быть снабжен корпусом со стенкой предпочтительно, цилиндрической конфигурации, не менее чем с одним технологическим проемом, а также содержит внешние ребра жесткости, прикрепленные в том числе к опорным фланцам, при этом, по меньшей мере, два из указанных ребра снабжены проемами для технологического крепления монтажной оснастки, причем нижний опорный фланец переходника выполнен с возможностью опирания электронасосного агрегата на конструкцию емкости с перекачиваемой жидкостью и имеет конфигурацию кольцевой или многогранной плиты.The adapter between the electric motor and the pump can be equipped with a housing with a wall of preferably a cylindrical configuration, with at least one technological aperture, and also contains external stiffeners, which are also attached to the supporting flanges, at least two of these ribs equipped with openings for technological fastening of the mounting equipment, the lower supporting flange of the adapter made with the possibility of supporting the electric pump unit on the design of the tank with the pumped liquid and t configuration of an annular or multifaceted plate.
Нижний опорный фланец переходника может быть выполнен в виде плиты с кольцевым проемом и внешним контуром постоянного или переменного радиуса, в том числе в виде окружности, овала или эллипса.The lower supporting flange of the adapter can be made in the form of a plate with an annular opening and an external contour of constant or variable radius, including in the form of a circle, oval or ellipse.
Вариантно нижний опорный фланец переходника может быть выполнен в виде многогранной плиты, в том числе, имеющей конфигурацию в плане в виде квадрата, прямоугольника, усеченного ромба, плоской трапеции или выполнен с составным контуром, включающем сочетания прямых и не менее одного криволинейного участка в плане и, как правило, снабжен кольцевым проемом и нарезными углублениями или сквозными отверстиями для разъемного крепления фланца к опорной конструкции.Alternatively, the lower supporting flange of the adapter can be made in the form of a multifaceted plate, including one having a plan configuration in the form of a square, rectangle, a truncated rhombus, a flat trapezoid, or made with a composite contour that includes combinations of straight lines and at least one curved section in the plan and As a rule, it is equipped with an annular opening and threaded recesses or through holes for detachable fastening of the flange to the supporting structure.
Силовой узел, соединяющий консольный вал ротора электродвигателя и обращенную к нему верхнюю консоль вала насоса, может быть выполнен с возможностью передачи крутящего момента от первого ко второму с демпфированием взаимных угловых колебаний указанных валов, для чего содержит объединенные через упругие вкладыши полумуфты электродвигателя и насоса.The power unit connecting the cantilever shaft of the electric motor rotor and the upper cantilever of the pump shaft facing it can be configured to transmit torque from the first to the second with damping mutual angular oscillations of these shafts, for which it contains the motor and pump coupling halves connected through elastic liners.
Корпус проточной части может включать объединенный с всасывающим патрубком корпус отвода и тыльную стенку и содержит объем, достаточный для размещения рабочего колеса и спирального отвода, который, преимущественно, тангенциально сообщен с напорным патрубком, причем тыльная стенка выполнена в виде бронедиска, отделяющего объем проточной части от ходовой стойки и конструктивно объединяющего корпуса проточной и ходовой частей насоса, при этом всасывающий патрубок, проточная полость, отвод и выходной напорный патрубок размещены в корпусе проточной части насоса последовательно с образованием единого канала по потоку перекачиваемой среды, в котором всасывающий патрубок, выполненный осевым, симметричным относительно оси вала, содержит заходную горловину с радиусом, частично перекрывающим в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала, оконечности лопаток, обращенные к указанной оси.The body of the flowing part may include a body of exhaust and a back wall combined with the suction pipe and contains a volume sufficient to accommodate the impeller and spiral outlet, which is mainly tangentially connected with the pressure pipe, the back wall being made in the form of an armored disk separating the volume of the flowing part from running racks and structurally combining the body of the flow and running parts of the pump, while the suction pipe, flow cavity, outlet and outlet discharge pipe are placed in the housing the flow part of the pump in series with the formation of a single channel along the flow of the pumped medium, in which the suction pipe, made axial, symmetrical with respect to the axis of the shaft, contains a throat with a radius partially overlapping in the projection onto a conventional plane normal to the shaft axis, the ends of the blades facing specified axis.
Вал ротора насоса может быть оперт на корпус через подшипниковые опоры, одна из которых, предпочтительно, нижняя содержит радиальный подшипник, а другая, предпочтительно, верхняя содержит радиально-упорный подшипник, причем подшипниковые опоры снабжены системой смазки верхнего и нижнего подшипников, включающей, по меньшей мере, трубку подвода консистентной смазки к нижнему подшипнику.The pump rotor shaft can be supported on the housing through bearing bearings, one of which, preferably, the lower one contains a radial bearing, and the other, preferably the upper one contains an angular contact bearing, and the bearing bearings are equipped with a lubrication system of the upper and lower bearings, including at least at least a grease supply pipe to the lower bearing.
Рабочее колесо может быть выполнено в виде крыльчатки открытого типа, содержит ступицу, посредством которой жестко съемно установлено на нижней консоли вала, выходящей в проточную полость, и содержит жестко закрепленную на основном диске многозаходную систему лопаток с угловой закруткой, выполненной с постоянным или переменным радиусом кривизны, по меньшей мере, в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала, при этом межлопаточные каналы выполнены диффузорно расширяющимися в направлении от оси вала к периферии, а конфигурация угловой закрутки лопаток и медиальных осей расположенных между ними межлопаточных каналов рабочего колеса в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала, определена градиентом угловой закрутки оси лопатки, и совпадающим с ним градиентом угловой закрутки медиальной оси межлопаточного канала, причем указанный градиент выражен отношением разности величин угла а между радиусом, проведенным через точку касания к вершине заходного конца лопатки или медиальной оси канала, и касательной к любой точке любой из указанных осей лопатки, канала, отнесенной к разности радиальных расстояний рассматриваемых точек от оси рабочего колеса, при этом среднее значение градиента угловой закрутки соответственно лопатки и межлопаточного канала указанного рабочего колеса составляет 5÷50 рад/м.The impeller can be made in the form of an open impeller, contains a hub, through which it is rigidly removably mounted on the lower console of the shaft facing the flow cavity, and contains a multi-way blade system with angular swirl rigidly fixed to the main disk, made with a constant or variable radius of curvature at least in a projection onto a conventional plane normal to the axis of the shaft, while the interscapular channels are made diffusely expanding in the direction from the axis of the shaft to the periphery, and the configuration the angular twist of the blades and the medial axes of the impeller channels located between them in the projection onto a conventional plane normal to the axis of the shaft, is determined by the gradient of the angular twist of the axis of the blade, and the gradient of the angular twist of the medial axis of the interscapular canal, which gradient is expressed by the ratio of the difference the angle a between the radius drawn through the point of contact to the top of the inlet end of the scapula or the medial axis of the channel, and tangent to any point of any of the indicated axes of the scapula, channel, referred to the difference of the radial distances of the considered points from the axis of the impeller, while the average value of the gradient of the angular twist of the blades and the interscapular channel of the impeller, respectively, is 5 ÷ 50 rad / m.
Нижняя консоль вала ротора насоса в зоне, примыкающей к ступице рабочего колеса, может быть снабжена охватывающей вал упорной втулкой, и примыкающем к ней с внешней стороны кольцевым отбойником, выполненным в виде, по меньшей мере, одного кольцевого диска с возможность сообщения с перекачиваемой жидкой средой посредством дополнительно не менее одного проема, выполненного, по меньшей мере, в нижней части корпуса ходовой части.The lower console of the pump rotor shaft in the area adjacent to the impeller hub can be provided with a thrust sleeve enclosing the shaft and an annular bumper adjacent to it from the outside, made in the form of at least one annular disk with the possibility of communication with the pumped liquid medium by additionally at least one opening made at least in the lower part of the chassis of the chassis.
Электронасосный агрегат может быть предназначен для перекачивания абразивных жидкостей - суспензий руд, пульпы, промышленных стоков, загрязненной технической воды, пластовой воды, с песком с плотностью до 2200 кг/м3, с температурой от 3 до 80°C, водородным показателем до 10 pH и твердыми включениями в виде дискретных абразивных частиц до 8 мм, с микротвердостью до 9 ГПа и объемной концентрацией микрочастиц до 50% включительно.The electric pump unit can be designed for pumping abrasive liquids - suspensions of ores, pulp, industrial effluents, contaminated process water, produced water, with sand with a density of up to 2200 kg / m3, with a temperature of 3 to 80 ° C, a hydrogen index of up to 10 pH and solid inclusions in the form of discrete abrasive particles up to 8 mm, with microhardness up to 9 GPa and volumetric concentration of microparticles up to 50% inclusive.
Центробежный насос и комплектующий электродвигатель могут быть выполнены с возможностью подачи от 15 до 300 м3/ч с напором от 10 до 60 м, при этом электродвигатель принят асинхронным мощностью от 15 до 75 кВт, с обеспечением частоты вращения вала, передаваемой рабочему колесу, предпочтительно, 1450 об/мин с возможностью использования электродвигателей с числом оборотов вала до 3000 об/мин.The centrifugal pump and the completing electric motor can be made with the possibility of supplying from 15 to 300 m 3 / h with a pressure of 10 to 60 m, while the electric motor is adopted by asynchronous power from 15 to 75 kW, providing a shaft speed transmitted to the impeller, preferably , 1450 rpm with the possibility of using electric motors with a shaft speed of up to 3000 rpm.
Технический результат, достигаемый приведенной совокупностью признаков, состоит в вариантной разработке электронасосного агрегата с центробежным насосом, наделенным повышенными ресурсом, надежностью и эффективностью перекачивания абразивных жидких сред и агрессивным динамическим воздействием последних на конструкции и материалы проточной части центробежного насоса. Это достигается совокупностью разработанных в изобретении конструктивных решений и технологических параметров основных узлов и элементов агрегата, в том числе конструкции переходника и заключенного в нем силового сопряжения валов роторов, передающего крутящий момент от электродвигателя к насосу с демпфированием вибраций, конструкции рабочего колеса открытого типа с системой лопаток и межлопаточных каналов, конструктивного решения и формы спирального отвода и напорного патрубка, обеспечивающих в совокупности достигаемые в изобретении повышенную производительность и КПД насоса. Технический результат выражается также в повышенной износостойкости наиболее изнашиваемых частей проточной части предлагаемой конструкции насоса, в частности, за счет выполнения тыльной стенки корпуса проточной части в виде бронедиска разработанной в изобретении полифункциональной конструкции, обеспечивающей кроме того силовое сопряжение примыкающих к нему конструктивных частей корпуса насоса.The technical result achieved by the given set of features consists in the variant development of an electric pump unit with a centrifugal pump, endowed with increased resource, reliability and efficiency of pumping abrasive liquids and aggressive dynamic effects of the latter on the structures and materials of the flow part of the centrifugal pump. This is achieved by the combination of the design solutions and technological parameters of the main components and assemblies developed in the invention, including the design of the adapter and the power coupling of the rotor shafts enclosed in it, transmitting torque from the electric motor to the pump with vibration damping, the design of the open impeller with the blade system and interscapular channels, constructive solutions and the shape of the spiral outlet and pressure pipe, which together provide achieved in the invention SRI increased performance and efficiency of the pump. The technical result is also expressed in the increased wear resistance of the most wear parts of the flow part of the proposed pump design, in particular, due to the back wall of the flow part housing in the form of an armored disk of the multifunctional design developed in the invention, which also provides power mating of the structural parts of the pump housing adjacent to it.
Кроме того, в изобретении вариантно решена возможность работы электронасосного агрегата с погружением на различную глубину в емкость с перекачиваемой средой, что достигается за счет выполнения центробежного насоса с базовой или повышенной длиной ходовой стойки путем включения удлиняющей вставки корпуса без изменения параметров остальных частей корпуса.In addition, in the invention, the possibility of the operation of an electric pump unit with immersion at various depths in a tank with a pumped medium, which is achieved by performing a centrifugal pump with a base or increased length of the strut by turning on the extension insert of the casing without changing the parameters of the other parts of the casing, has been solved.
Сущность изобретения, поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
на фиг.1 изображен электронасосный агрегат вертикального типа, вид спереди;figure 1 shows a vertical type electric pump unit, front view;
на фиг.2 - вид по A-A на фиг.1;figure 2 is a view along A-A in figure 1;
на фиг.3 - конструктивная схема центробежного насоса с переходником, продольный разрез;figure 3 is a structural diagram of a centrifugal pump with an adapter, a longitudinal section;
на фиг.4 - конструктивная схема силовой муфты, соединяющей валы роторов электродвигателя и центробежного насоса, разрез;figure 4 is a structural diagram of a power clutch connecting the shafts of the rotors of the electric motor and a centrifugal pump, section;
на фиг.5 - конструктивная схема силовой муфты, соединяющей валы роторов электродвигателя и центробежного насоса, разрез;figure 5 is a structural diagram of a power clutch connecting the shafts of the rotors of the electric motor and a centrifugal pump, section;
на фиг.6 - конструктивная схема центробежного насоса по первому варианту исполнения корпуса ходовой части базовой длины, продольный разрез;figure 6 is a structural diagram of a centrifugal pump according to the first embodiment of the chassis of the base length, a longitudinal section;
на фиг.7 - рабочее колесо центробежного насоса, в сборе.Fig.7 - the impeller of a centrifugal pump, complete.
По первому варианту электронасосный агрегат вертикального типа содержит электродвигатель 1 с валом 2 ротора, переходник 3 с опорными фланцами 4, 5, корпусом 6 и заключенным в нем силовым узлом в виде муфты 7, а также вертикальный пульповый насос 8. Насос 8 выполнен центробежным, консольным, полупогружным, содержит ротор с валом 9, снабженным рабочим колесом 10 открытого типа, а также корпус, состоящий из корпуса 11 ходовой части и корпуса 12 проточной части насоса.According to the first embodiment, the vertical type electric pump unit contains an electric motor 1 with a
Корпус 11 ходовой части состоит из основного блока 13, предназначенного для размещения в нем вала 9 и встроенных корпусов 14 подшипников для образования подшипниковых опор вала, а также из соединенного с ним корпуса 15 удлиняющей вставки. Указанные составляющие 13, 15 корпуса 11 ходовой части выполнены совместно охватывающими, по меньшей мере, большую часть длины вала 9 ротора, и вместе с последним образуют ходовую стойку насоса.The
Корпус 12 проточной части содержит проточную полость 16, в которой размещено рабочее колесо 10 с расположенным по контуру спиральным отводом, и снабжен всасывающим осевым патрубком 17, а также выходным напорным, предпочтительно, тангенциальным патрубком 18. Напорный патрубок 18 выполнен в виде диффузора с разностью площадей входного и выходного поперечных сечений, обеспечивающей снижение скорости нагнетаемого потока на выходе из диффузора в 1,07÷3,2 раза.The housing 12 of the flowing part contains a flowing
Вал 9 ротора насоса выполнен с возможностью опирания, по меньшей мере, на две подшипниковые опоры с образованием роторной части ходовой стойки насоса и снабжен верхней и нижней консолями 19 и 20 соответственно, выведенными за пределы подшипниковых опор. Длина нижней консоли 20 вала 9 выполнена превышающей не менее чем в 3,1 раза длину верхней консоли 19.The
Рабочее колесо 10 открытого типа содержит основной диск 21 и оснащено системой жестко фиксировано прикрепленных к диску 21 лопаток 22, криволинейных, по меньшей мере, в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала. Лопатки 22 разделены межлопаточными каналами 23, активный объем динамического заполнения совокупности которых включает вариантную возможность выброса на проток за один оборот рабочего колеса (25÷210)×10-5 м3/об перекачиваемой жидкой среды.The
Корпус 12 проточной части насоса соединен с нижним торцом корпуса 15 удлиняющей вставки, а вал 9 ротора насоса выполнен удлиненным не менее чем на величину высоты корпуса 15 удлиняющей вставки.The housing 12 of the flowing part of the pump is connected to the lower end of the
Переходник 3 между электродвигателем 1 и насосом 8 снабжен корпусом 6 со стенкой предпочтительно, цилиндрической конфигурации, не менее чем с одним технологическим проемом 24, а также содержит внешние ребра 25 жесткости, прикрепленные в том числе к опорным фланцам 4, 5. По меньшей мере, два из указанных ребра 25 снабжены проемами 26 для технологического крепления монтажной оснастки. Нижний опорный фланец 4 переходника 3 выполнен с возможностью опирания электронасосного агрегата на конструкцию емкости с перекачиваемой жидкостью и имеет конфигурацию кольцевой или многогранной плиты.The adapter 3 between the electric motor 1 and the
Нижний опорный фланец 4 переходника 3 выполнен в виде плиты с кольцевым проемом и внешним контуром постоянного или переменного радиуса, в том числе в виде окружности, овала или эллипса.The lower supporting
Вариантно нижний опорный фланец 4 переходника выполнен в виде многогранной плиты, в том числе, имеющей конфигурацию в плане в виде квадрата, прямоугольника, усеченного ромба, плоской трапеции или выполнен с составным контуром, включающем сочетания прямых и не менее одного криволинейного участка в плане и, как правило, снабжен кольцевым проемом 27 и нарезными углублениями или сквозными отверстиями 28 для разъемного крепления фланца к опорной конструкции.Variantly, the lower supporting
Силовой узел, соединяющий консольный вал ротора электродвигателя и обращенную к нему верхнюю консоль 19 вала 9 насоса, выполнен с возможностью передачи крутящего момента от первого ко второму с демпфированием взаимных угловых колебаний указанных валов, для чего содержит объединенные через упругие вкладыши 29 полумуфты 30 и 31 соответственно электродвигателя 1 и насоса 8.The power unit connecting the cantilever shaft of the rotor of the electric motor and the
Корпус 12 проточной части включает объединенный с всасывающим патрубком 17 корпус 32 отвода и тыльную стенку 33 и содержит объем, достаточный для размещения рабочего колеса 10 и спирального отвода, который, преимущественно, тангенциально сообщен с напорным патрубком 18. Тыльная стенка 33 выполнена в виде бронедиска, отделяющего объем проточной части от ходовой стойки и конструктивно объединяющего корпуса 11 и 12 соответственно ходовой и проточной насоса 8. Всасывающий патрубок 17, проточная полость 16, отвод и выходной напорный патрубок 18 размещены в корпусе 12 проточной части насоса последовательно с образованием единого канала по потоку перекачиваемой среды. Всасывающий патрубок 17, выполненный осевым, симметричным относительно оси вала 9, содержит заходную горловину 34 с радиусом, частично перекрывающим в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала, оконечности лопаток 22, обращенные к указанной оси.The body 12 of the flowing part includes a
Вал 9 ротора насоса 8 оперт на корпус через подшипниковые опоры, одна из которых, предпочтительно, нижняя содержит радиальный подшипник 35, а другая, предпочтительно, верхняя содержит радиально-упорный подшипник 36. Подшипниковые опоры снабжены системой 37 смазки нижнего и верхнего подшипников 35 и 36, включающей, по меньшей мере, трубку 38 подвода консистентной смазки к нижнему подшипнику 35.The
Рабочее колесо 10 выполнено в виде крыльчатки открытого типа, содержит ступицу 39, посредством которой жестко съемно установлено на нижней консоли 20 вала 9, выходящей в проточную полость 16. Рабочее колесо 10 содержит жестко закрепленную на основном диске 21 многозаходную систему лопаток 22 с угловой закруткой, выполненной с постоянным или переменным радиусом кривизны, по меньшей мере, в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала. Межлопаточные каналы 23 выполнены диффузорно расширяющимися в направлении от оси вала 9 к периферии. Конфигурация угловой закрутки лопаток 22 и медиальных осей расположенных между ними межлопаточных каналов 23 рабочего колеса 10 в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала 9, определена градиентом угловой закрутки оси лопатки 22, и совпадающим с ним градиентом угловой закрутки медиальной оси межлопаточного канала 23. Указанный градиент выражен отношением разности величин угла между радиусом, проведенным через точку касания к вершине заходного конца лопатки или медиальной оси канала, и касательной к любой точке любой из указанных осей лопатки, канала, отнесенной к разности радиальных расстояний рассматриваемых точек от оси рабочего колеса. Среднее значение градиента угловой закрутки соответственно лопатки 22 и межлопаточного канала 23 указанного рабочего колеса составляет 5÷50 рад/м.The
Нижняя консоль 20 вала 9 ротора насоса в зоне, примыкающей к ступице 39 рабочего колеса 10, снабжена охватывающей вал упорной втулкой 40, и примыкающем к ней с внешней стороны кольцевым отбойником 40. Отбойник 40 выполнен в виде, по меньшей мере, одного кольцевого диска с возможность сообщения с перекачиваемой жидкой средой посредством дополнительно не менее одного проема 41, выполненного, по меньшей мере, в нижней части корпуса 11 ходовой части.The
Электронасосный агрегат законструирован с распределением масс составных частей, обеспечивающем расположение центра 43 масс в осевой зоне валов 2 и 9 роторов соответственно электродвигателя 1 и насоса 8 в условном высотном диапазоне, соответствующем высотному диапазону толщины опорного фланца переходника ± 150 мм.The electric pump unit is designed with a mass distribution of components, ensuring the location of the center of
Электронасосный агрегат предназначен для перекачивания абразивных жидкостей - суспензий руд, пульпы, промышленных стоков, загрязненной технической воды, пластовой воды, с песком с плотностью до 2200 кг/м3, с температурой от 3 до 80°C, водородным показателем до 10 pH и твердыми включениями в виде дискретных абразивных частиц до 8 мм, с микротвердостью до 9 ГПа и объемной концентрацией микрочастиц до 50% включительно.The electric pump unit is designed for pumping abrasive liquids - suspensions of ores, pulp, industrial effluents, contaminated industrial water, produced water, with sand with a density of up to 2200 kg / m 3 , with a temperature of 3 to 80 ° C, a hydrogen index of up to 10 pH and solid inclusions in the form of discrete abrasive particles up to 8 mm, with microhardness up to 9 GPa and volumetric concentration of microparticles up to 50% inclusive.
Центробежный насос и комплектующий электродвигатель выполнены с возможностью подачи от 15 до 300 м3/ч с напором от 10 до 60 м, при этом электродвигатель принят асинхронным мощностью от 15 до 75 кВт, с обеспечением частоты вращения вала, передаваемой рабочему колесу, предпочтительно, 1450 об/мин с возможностью использования электродвигателей с числом оборотов вала до 3000 об/мин.The centrifugal pump and the completing electric motor are made with the possibility of feeding from 15 to 300 m3/ h with a pressure of 10 to 60 m, while the electric motor is adopted asynchronous power from 15 to 75 kW, with the provision of the shaft speed transmitted to the impeller, preferably 1450 rpm from the opportunity the use of electric motors with a shaft speed of up to 3000 rpm.
По второму варианту электронасосный агрегат вертикального типа содержит электродвигатель 1 с валом 2 ротора, переходник 3 с опорными фланцами 4, 5, корпусом 6 и заключенным в нем силовым узлом в виде муфты 7, а также вертикальный пульповый насос 8. Насос 8 выполнен центробежным, консольным, полупогружным, содержит ротор с валом 9, снабженным рабочим колесом 10 открытого типа, а также корпус, состоящий из корпуса 11 ходовой части и корпуса 12 проточной части насоса.According to the second variant, the vertical type electric pump unit contains an electric motor 1 with a
Корпус 11 ходовой части выполнен с возможностью размещения в нем вала 9 и встроенных корпусов 14 подшипников для образования подшипниковых опор вала 9 и конструктивно выполнен охватывающим, по меньшей мере, большую часть длины вала ротора, и вместе с последним образуют ходовую стойку насоса.The
Корпус 12 проточной части содержит проточную полость 16, в которой размещено рабочее колесо 10 с расположенным по контуру спиральным отводом, и снабжен всасывающим осевым патрубком 17, а также выходным напорным, предпочтительно, тангенциальным патрубком 18. Напорный патрубок 18 выполнен в виде диффузора с разностью площадей входного и выходного поперечных сечений, обеспечивающей снижение скорости нагнетаемого потока на выходе из диффузора в 1,07÷3,2 раза.The housing 12 of the flowing part contains a flowing
Вал 9 ротора насоса выполнен с возможностью опирания, по меньшей мере, на две подшипниковые опоры с образованием роторной части ходовой стойки насоса и снабжен верхней и нижней консолями 19 и 20 соответственно, выведенными за пределы подшипниковых опор. Длина нижней консоли 20 вала 9 выполнена превышающей не менее чем в 2,2 раза длину верхней консоли 19.The
Рабочее колесо 10 открытого типа содержит основной диск 21 и оснащено системой жестко фиксировано прикрепленных к диску 21 лопаток 22, криволинейных, по меньшей мере, в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала. Лопатки 22 разделены межлопаточными каналами 23, активный объем динамического заполнения совокупности которых включает вариантную возможность выброса на проток за один оборот рабочего колеса (25÷210)×10-5 м3/об перекачиваемой жидкой среды.The
Переходник 3 между электродвигателем 1 и насосом 8 снабжен корпусом 6 со стенкой предпочтительно, цилиндрической конфигурации, не менее чем с одним технологическим проемом 24, а также содержит внешние ребра 25 жесткости, прикрепленные в том числе к опорным фланцам 4, 5. По меньшей мере, два из указанных ребра 25 снабжены проемами 26 для технологического крепления монтажной оснастки. Нижний опорный фланец 4 переходника 3 выполнен с возможностью опирания электронасосного агрегата на конструкцию емкости с перекачиваемой жидкостью и имеет конфигурацию кольцевой или многогранной плиты.The adapter 3 between the electric motor 1 and the
Нижний опорный фланец 4 переходника 3 выполнен в виде плиты с кольцевым проемом и внешним контуром постоянного или переменного радиуса, в том числе в виде окружности, овала или эллипса.The lower supporting
Вариантно нижний опорный фланец 4 переходника выполнен в виде многогранной плиты, в том числе, имеющей конфигурацию в плане в виде квадрата, прямоугольника, усеченного ромба, плоской трапеции или выполнен с составным контуром, включающем сочетания прямых и не менее одного криволинейного участка в плане и, как правило, снабжен кольцевым проемом 27 и нарезными углублениями или сквозными отверстиями 28 для разъемного крепления фланца к опорной конструкции.Variantly, the lower supporting
Силовой узел, соединяющий консольный вал ротора электродвигателя и обращенную к нему верхнюю консоль 19 вала 9 насоса, выполнен с возможностью передачи крутящего момента от первого ко второму с демпфированием взаимных угловых колебаний указанных валов, для чего содержит объединенные через упругие вкладыши 29 полумуфты 30 и 31 соответственно электродвигателя 1 и насоса 8.The power unit connecting the cantilever shaft of the rotor of the electric motor and the
Корпус 12 проточной части включает объединенный с всасывающим патрубком 17 корпус 32 отвода и тыльную стенку 33 и содержит объем, достаточный для размещения рабочего колеса 10 и спирального отвода, который, преимущественно, тангенциально сообщен с напорным патрубком 18. Тыльная стенка 33 выполнена в виде бронедиска, отделяющего объем проточной части от ходовой стойки и конструктивно объединяющего корпуса 11 и 12 соответственно ходовой и проточной насоса 8. Всасывающий патрубок 17, проточная полость 16, отвод и выходной напорный патрубок 18 размещены в корпусе 12 проточной части насоса последовательно с образованием единого канала по потоку перекачиваемой среды. Всасывающий патрубок 17, выполненный осевым, симметричным относительно оси вала 9, содержит заходную горловину 34 с радиусом, частично перекрывающим в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала, оконечности лопаток 22, обращенные к указанной оси.The body 12 of the flowing part includes a
Вал 9 ротора насоса 8 оперт на корпус через подшипниковые опоры, одна из которых, предпочтительно, нижняя содержит радиальный подшипник 35, а другая, предпочтительно, верхняя содержит радиально-упорный подшипник 36. Подшипниковые опоры снабжены системой 37 смазки нижнего и верхнего подшипников 35 и 36, включающей, по меньшей мере, трубку 38 подвода консистентной смазки к нижнему подшипнику 35.The
Рабочее колесо 10 выполнено в виде крыльчатки открытого типа, содержит ступицу 39, посредством которой жестко съемно установлено на нижней консоли 20 вала 9, выходящей в проточную полость 16. Рабочее колесо 10 содержит жестко закрепленную на основном диске 21 многозаходную систему лопаток 22 с угловой закруткой, выполненной с постоянным или переменным радиусом кривизны, по меньшей мере, в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала. Межлопаточные каналы 23 выполнены диффузорно расширяющимися в направлении от оси вала 9 к периферии. Конфигурация угловой закрутки лопаток 22 и медиальных осей расположенных между ними межлопаточных каналов 23 рабочего колеса 10 в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала 9, определена градиентом угловой закрутки оси лопатки 22, и совпадающим с ним градиентом угловой закрутки медиальной оси межлопаточного канала 23. Указанный градиент выражен отношением разности величин угла между радиусом, проведенным через точку касания к вершине заходного конца лопатки или медиальной оси канала, и касательной к любой точке любой из указанных осей лопатки, канала, отнесенной к разности радиальных расстояний рассматриваемых точек от оси рабочего колеса. Среднее значение градиента угловой закрутки соответственно лопатки 22 и межлопаточного канала 23 указанного рабочего колеса составляет 5÷50 рад/м.The
Нижняя консоль 20 вала 9 ротора насоса в зоне, примыкающей к ступице 39 рабочего колеса 10, снабжена охватывающей вал упорной втулкой 40, и примыкающем к ней с внешней стороны кольцевым отбойником 40. Отбойник 40 выполнен в виде, по меньшей мере, одного кольцевого диска с возможность сообщения с перекачиваемой жидкой средой посредством дополнительно не менее одного проема 41, выполненного, по меньшей мере, в нижней части корпуса 11 ходовой части.The
Электронасосный агрегат предназначен для перекачивания абразивных жидкостей - суспензий руд, пульпы, промышленных стоков, загрязненной технической воды, пластовой воды, с песком с плотностью до 2200 кг/м3, с температурой от 3 до 80°C, водородным показателем до 10 pH и твердыми включениями в виде дискретных абразивных частиц до 8 мм, с микротвердостью до 9 ГПа и объемной концентрацией микрочастиц до 50% включительно.The electric pump unit is designed for pumping abrasive liquids - suspensions of ores, pulp, industrial effluents, contaminated industrial water, produced water, with sand with a density of up to 2200 kg / m 3 , with a temperature of 3 to 80 ° C, a hydrogen index of up to 10 pH and solid inclusions in the form of discrete abrasive particles up to 8 mm, with microhardness up to 9 GPa and volumetric concentration of microparticles up to 50% inclusive.
Центробежный насос и комплектующий электродвигатель выполнены с возможностью подачи от 15 до 300 м3/ч с напором от 10 до 60 м, при этом электродвигатель принят асинхронным мощностью от 15 до 75 кВт, с обеспечением частоты вращения вала, передаваемой рабочему колесу, предпочтительно, 1450 об/мин с возможностью использования электродвигателей с числом оборотов вала до 3000 об/мин.The centrifugal pump and the completing electric motor are made with the possibility of supplying from 15 to 300 m 3 / h with a pressure of 10 to 60 m, while the electric motor is adopted with an asynchronous power of 15 to 75 kW, providing a shaft speed transmitted to the impeller, preferably 1450 rpm with the possibility of using electric motors with a shaft speed of up to 3000 rpm.
Работа вариантно предлагаемого электронасосного агрегата осуществляется следующим образом.Work variant of the proposed pump unit is as follows.
Присоединяют напорный и всасывающий трубопроводы (на чертежах не показано). Подключают питание к электродвигателю 1. Пуск насоса 8 производят в следующей последовательности: обеспечивают заполнение проточной полости 16 насоса 8 перекачиваемой жидкостью, осуществляют пуск электродвигателя 1, открыв задвижку на напорном трубопроводе, устанавливают требуемый режим работы агрегата.Connect the pressure and suction pipelines (not shown in the drawings). Connect the power to the electric motor 1. Start the
Перекачиваемая жидкая среда через всасывающий патрубок 17, попадая на вход во вращающееся центробежное рабочее колесо 10, перемещается от центра к периферии под действием центробежных сил и диффузного расширения в межлопаточных каналах 23 рабочего колеса 10, приобретая при этом кинетическую энергию и получая закрутку в направлении вращения рабочего колеса 10.The pumped liquid medium through the
После выхода из рабочего колеса 10 поток переходит в диффузорный спиральный отвод, расширяющийся к напорному патрубку 18 в режиме соблюдения равенства скоростей потока на протяжении отвода. Из отвода перекачиваемая жидкая среда попадает в напорный патрубок 18, выполненный диффузорным со снижением скорости при прохождении в патрубке в 2,2 раза и одновременным переходом части кинетической энергии потока в потенциальную и поступает в трубопровод для транспортирования к следующему объекту. Дренаж перетечек осуществляется через проемы 42 в нижней части корпуса 11 ходовой части насоса в емкость, из которой происходит откачка жидкой среды.After exiting the
Остановку агрегата производят в следующем порядке: закрывают задвижку на напорном трубопроводе, отключают электродвигатель 1, закрывают задвижку на всасывающем трубопроводе.The unit is stopped in the following order: close the valve on the pressure pipe, turn off the motor 1, close the valve on the suction pipe.
Таким образом, за счет разработанных в изобретении конструктивных решений и технологических параметров основных узлов и элементов агрегата, в том числе переходника, конструкции корпуса проточной части и рабочего колеса насоса, простота конструкции и сборки, а также вариантного выполнения центробежного насоса с базовой или повышенной длиной ходовой стойки путем включения удлиняющей вставки корпуса без изменения параметров остальных частей корпуса, достигается повышение долговечности, надежности и эффективности перекачивания абразивных жидких сред.Thus, due to the design solutions and technological parameters developed in the invention for the main components and assemblies of the unit, including the adapter, the design of the body of the flowing part and the impeller of the pump, the simplicity of construction and assembly, as well as the variant design of a centrifugal pump with a base or increased running length racks by turning on the extension insert of the casing without changing the parameters of the remaining parts of the casing, an increase in the durability, reliability and efficiency of pumping abrasion GOVERNMENTAL liquids.
Claims (24)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013101672/06A RU2517260C1 (en) | 2013-01-15 | 2013-01-15 | Vertical electrically driven pump unit (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013101672/06A RU2517260C1 (en) | 2013-01-15 | 2013-01-15 | Vertical electrically driven pump unit (versions) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2517260C1 true RU2517260C1 (en) | 2014-05-27 |
Family
ID=50779429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013101672/06A RU2517260C1 (en) | 2013-01-15 | 2013-01-15 | Vertical electrically driven pump unit (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2517260C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1649120A1 (en) * | 1989-05-22 | 1991-05-15 | Всесоюзное Научно-Производственное Объединение Турбохолодильной, Газоперекачивающей И Газотурбинной Техники "Союзтурбогаз" | Pumping unit |
| CA2685313A1 (en) * | 2007-05-21 | 2008-11-21 | Weir Minerals Australia Ltd | Pump impeller with flow inducer elements |
| RU98498U1 (en) * | 2010-05-31 | 2010-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Полимер" | SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP FOR PUMPING AGGRESSIVE LIQUIDS |
| CN201786685U (en) * | 2010-09-26 | 2011-04-06 | 四川省自贡工业泵有限责任公司 | Immersible pump with stirring function |
-
2013
- 2013-01-15 RU RU2013101672/06A patent/RU2517260C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1649120A1 (en) * | 1989-05-22 | 1991-05-15 | Всесоюзное Научно-Производственное Объединение Турбохолодильной, Газоперекачивающей И Газотурбинной Техники "Союзтурбогаз" | Pumping unit |
| CA2685313A1 (en) * | 2007-05-21 | 2008-11-21 | Weir Minerals Australia Ltd | Pump impeller with flow inducer elements |
| RU98498U1 (en) * | 2010-05-31 | 2010-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Полимер" | SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP FOR PUMPING AGGRESSIVE LIQUIDS |
| CN201786685U (en) * | 2010-09-26 | 2011-04-06 | 四川省自贡工业泵有限责任公司 | Immersible pump with stirring function |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5209641A (en) | Apparatus for fluidizing, degassing and pumping a suspension of fibrous cellulose material | |
| US4448573A (en) | Single-stage, multiple outlet centrifugal blower | |
| FI96045B (en) | Apparatus for fluidizing, separating and pumping fibrous cellulosic material | |
| CA2601680A1 (en) | Centrifugal pump impeller having auxiliary vanes | |
| JP6351216B2 (en) | Pump blade for submersible pump and submersible pump equipped with the same | |
| EA012818B1 (en) | Rotor for rotary machine and a rotary machine | |
| RU2517260C1 (en) | Vertical electrically driven pump unit (versions) | |
| RU2506463C1 (en) | Vertical electrically drive pump unit (versions) | |
| WO2004020836A2 (en) | Centrifugal impeller and pump apparatus | |
| RU2509924C1 (en) | Vertical pulp pump with exposed impeller (versions) | |
| RU2509926C1 (en) | Method of making electrically driven pump of model series and model series of electrically driven pump thus made | |
| CN111594542B (en) | Oil bath type bearing device and rotary machine | |
| RU2506462C1 (en) | Vertical pulp pump with exposed impeller | |
| RU2509923C1 (en) | Vertical chemical electrically driven pump with exposed impeller and method of transfer of chemically aggressive fluids | |
| EP0111653A2 (en) | A liquid ring pump | |
| RU2505713C1 (en) | Method of making model series of electrically driven pump unit and making model series of electrically driven pump unit thus made | |
| RU2503853C1 (en) | Horizontal electrically driven pump unit | |
| RU2503852C1 (en) | Horizontal electrically driven pump unit | |
| RU2505710C1 (en) | Pulp vertical pump with enclosed impeller (versions) | |
| RU2509919C1 (en) | Chemical vertical pump with closed impeller and method of transfer of chemically aggressive fluids | |
| RU2503851C1 (en) | Horizontal electrically driven pump unit | |
| RU2509920C1 (en) | Model series of chemical vertical pumps (versions) | |
| RU2617614C1 (en) | Device and method for fluid medium pressurization | |
| WO2003027444A1 (en) | Duplex shear force rotor | |
| RU2239725C2 (en) | Centrifugal pump |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150116 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160820 |