RU2550564C2 - Centrifugal pump - Google Patents

Centrifugal pump Download PDF

Info

Publication number
RU2550564C2
RU2550564C2 RU2013120572/06A RU2013120572A RU2550564C2 RU 2550564 C2 RU2550564 C2 RU 2550564C2 RU 2013120572/06 A RU2013120572/06 A RU 2013120572/06A RU 2013120572 A RU2013120572 A RU 2013120572A RU 2550564 C2 RU2550564 C2 RU 2550564C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bypass
leakages
passages
centrifugal
centrifugal wheel
Prior art date
Application number
RU2013120572/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013120572A (en
Inventor
Рюрий Иванович Константинов
Алексей Леонидович Кузнецов
Валерий Юрьевич Пиунов
Юрий Николаевич Фабрин
Ирина Юрьевна Холопова
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева"
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева"
Priority to RU2013120572/06A priority Critical patent/RU2550564C2/en
Publication of RU2013120572A publication Critical patent/RU2013120572A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2550564C2 publication Critical patent/RU2550564C2/en

Links

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: invention relates to pump building and can be used in turbo-pump units of aircraft and missile engineering. A centrifugal pump includes housing 1, inside which there arranged on shaft 2 is centrifugal wheel 3 with groove seals 4 and passages 5 for bypass of leakages to inlet zone 6 of wheel 3 and disc fairing 7 with blade grid 10 on the side of passages 5 for bypass of leakages. In disc fairing 7 there is receiving annular cavity 8, profile 9 of which opposite passages 5 for bypass of leakages is smoothly bent in direction of the inlet of inter-blade passages of blade grid 10. Location radius of passages 5 for bypass is less than radius of leading edges of blade grid 10 of disc fairing 7. Such design fully excludes negative turbulent influence of leakages on liquid flow in the inlet zone of the centrifugal wheel, forms optimum leakage flow along the main flow and the rear disc of the centrifugal wheel.
EFFECT: invention is aimed at full elimination of negative influence of leakages and increase of suction capacity of a centrifugal pump.
1 dwg

Description

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в турбонасосных агрегатах авиационной и ракетной техники.The invention relates to a pump engineering and can be used in turbopump units of aviation and rocket technology.

В насосе имеют место потери энергии, связанные с утечками жидкости из полости высокого давления в полость низкого давления через щелевые, плавающие или лабиринтные уплотнения.Energy losses occur in the pump due to leakage of fluid from the high-pressure cavity to the low-pressure cavity through gap, floating, or labyrinth seals.

Общеизвестны две схемы отвода этих утечек:There are two well-known schemes for eliminating these leaks:

- утечки отводят на вход в насос, что связано с необходимостью введения дополнительных внешних элементов конструкции (перепускной трубопровод с настроечным гидросопротивлением) (см., например, «Малорасходные насосы авиационных и космических систем», М.В.Краев, В.А.Лукин, Б.В.Овсянников, М.: Машиностроение, 1985, с.90, рис.6.1);- leaks are diverted to the pump inlet, which is associated with the need to introduce additional external structural elements (a bypass pipe with adjusting hydraulic resistance) (see, for example, “Low-flow pumps of aviation and space systems”, M.V. Kraev, V. A. Lukin , B.V. Ovsyannikov, M.: Mechanical Engineering, 1985, p. 90, Fig. 6.1);

- утечки вводят во входную зону центробежного колеса через отверстия в заднем диске колеса, что заметно упрощает конструкцию насоса (см., например, «Высокооборотные лопаточные насосы», под редакцией Б.В.Овсянникова и В.Ф.Чебаевского, М.: Машиностроение, 1975, с.209, рис.3.46, а также описание к авторскому свидетельству СССР №1771248, F04D 29/04, 1988).- leaks are introduced into the inlet zone of the centrifugal wheel through the holes in the rear wheel disc, which significantly simplifies the design of the pump (see, for example, “High-speed vane pumps”, edited by B.V. Ovsyannikov and V.F. Chebaevsky, M .: Mechanical Engineering , 1975, p.209, Fig. 3.46, as well as a description of the USSR copyright certificate No. 1771248, F04D 29/04, 1988).

Недостатком такой схемы отвода утечек является их вредное влияние на поток жидкости в центробежном колесе: встречный поток утечек турбулизирует основной поток жидкости во входной зоне центробежного колеса, что снижает его всасывающую способность.The disadvantage of this leakage rejection scheme is their harmful effect on the fluid flow in the centrifugal wheel: the oncoming leakage flow turbulizes the main fluid flow in the inlet zone of the centrifugal wheel, which reduces its suction capacity.

Известен также центробежный насос, взятый за прототип изобретения, в котором со стороны каналов перепуска утечек во входной зоне центробежного колеса на валу установлен дисковый обтекатель (кольцевой щиток), на котором напротив каналов перепуска утечек выполнена лопаточная решетка (дополнительные лопатки) (см. авторское свидетельство СССР №1143884, F04D 29/22, F04D 29/66, 1985).Also known is a centrifugal pump, taken as a prototype of the invention, in which from the side of the leakage bypass channels in the input zone of the centrifugal wheel, a disk cowl (annular shield) is installed on the shaft, on which a spatula (additional blades) is made opposite the leakage bypass channels (see copyright certificate) USSR No. 1143884, F04D 29/22, F04D 29/66, 1985).

Недостатком прототипа является неполное устранение вредного влияния утечек на поток жидкости в центробежном колесе: конусный поток утечек перерезает и турбулизирует основной поток жидкости во входной зоне центробежного колеса, что снижает его всасывающую способность. Кроме того, сброс утечек непосредственно в лопаточную решетку сопровождается повышением давления жидкости за и перед ступицей центробежного колеса. Это также снижает эффективность лопаточной решетки в повышении антикавитационных качеств центробежного колеса, приводит к нарушению баланса осевых сил, действующих на центробежное колесо.The disadvantage of the prototype is the incomplete elimination of the harmful effects of leaks on the fluid flow in the centrifugal wheel: the conical leak flow cuts and turbulizes the main fluid flow in the inlet zone of the centrifugal wheel, which reduces its suction capacity. In addition, the discharge of leaks directly into the scaffold is accompanied by an increase in the fluid pressure behind and in front of the hub of the centrifugal wheel. It also reduces the efficiency of the scapular lattice in improving the anti-cavitation qualities of the centrifugal wheel, leading to an imbalance in the axial forces acting on the centrifugal wheel.

Изобретение направлено на полное устранение вредного влияния утечек и повышение всасывающей способности центробежного насоса.The invention is aimed at completely eliminating the harmful effects of leaks and increasing the suction capacity of a centrifugal pump.

Для этого в центробежном насосе, содержащем корпус, внутри которого на валу размещено центробежное колесо с уплотнениями и каналами перепуска утечек во входную зону центробежного колеса и дисковый обтекатель с лопаточной решеткой со стороны каналов перепуска утечек, в отличие от прототипа, в дисковом обтекателе со стороны каналов перепуска утечек выполнена приемная кольцевая полость, профиль которой напротив каналов перепуска плавно изогнут в направлении входа в межлопаточные каналы лопаточной решетки, а радиус расположения каналов перепуска выполнен меньше радиуса входных кромок лопаточной решетки дискового обтекателя.To do this, in a centrifugal pump containing a housing, inside of which a centrifugal wheel with seals and leakage bypass channels to the inlet zone of the centrifugal wheel and a disk cowl with a spatula lattice on the side of the leakage bypass channels, unlike the prototype, is located in the disk cowl on the side of the channels leakage bypass has a receiving annular cavity, the profile of which opposite the bypass channels is smoothly curved in the direction of entry into the interscapular channels of the scapular lattice, and the channel erepuska made smaller than the radius of the input edges of the grating disk blade shroud.

Такое исполнение полностью исключает вредное влияние утечек на поток жидкости во входной зоне центробежного колеса, формирует оптимальное ламинарное течение утечек по направлению основного потока жидкости вдоль заднего диска центробежного колеса, что повышает всасывающую способность насоса.This design completely eliminates the harmful effects of leaks on the fluid flow in the inlet zone of the centrifugal wheel, and forms the optimal laminar flow of leaks in the direction of the main fluid flow along the rear disc of the centrifugal wheel, which increases the suction capacity of the pump.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где приведена схема центробежного насоса.The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of a centrifugal pump.

Центробежный насос содержит корпус 1, внутри которого на валу 2 размещено центробежное колесо 3, щелевые уплотнения 4 центробежного колеса и каналы 5 перепуска утечек во входную зону 6 центробежного колеса. Со стороны каналов 5 перепуска утечек во входной зоне 6 центробежного колеса 3 на валу 2 установлен дисковый обтекатель 7, в котором напротив каналов перепуска 5 выполнена приемная кольцевая полость 8 и на периферии - лопаточная решетка, при этом профиль 9 приемной полости напротив каналов перепуска плавно изогнут в направлении входа в межлопаточные каналы лопаточной решетки 10, а радиус расположения каналов перепуска Rкп выполнен меньше радиуса входных кромок Rвх.кр. лопаточной решетки дискового обтекателя.The centrifugal pump comprises a housing 1, inside of which a centrifugal wheel 3 is placed on the shaft 2, slotted seals 4 of the centrifugal wheel and leakage bypass channels 5 to the inlet zone 6 of the centrifugal wheel. From the side of the leakage bypass channels 5, in the input zone 6 of the centrifugal wheel 3, a disk fairing 7 is installed on the shaft 2, in which a receiving annular cavity 8 is made opposite the bypass channels 5 and a blade grill is made on the periphery, while the profile of the receiving cavity 9 opposite the bypass channels is smoothly curved in the direction of entry into the interscapular channels of the blade grid 10, and the radius of the bypass channels R Kp is made smaller than the radius of the input edges R I blade lattice disk cowl.

При работе центробежного насоса рабочая жидкость поступает во входную зону 6, колесо 3 и далее в улитку корпуса 1. Одновременно с этим часть жидкости перетекает через щелевое уплотнение 4 и каналы 5 перепуска утечек в профилированную приемную кольцевую полость 8 обтекателя 7, где формируется профилем 9 и лопаточной решеткой 10 обтекателя 7 в ламинарный поток жидкости на входе в центробежное колесо 3.During the operation of the centrifugal pump, the working fluid enters the inlet zone 6, wheel 3 and then into the cochlea housing 1. At the same time, part of the fluid flows through the slotted seal 4 and the leakage bypass channels 5 into the profiled receiving annular cavity 8 of the fairing 7, where it is formed by the profile 9 and blade spatula 10 fairing 7 into the laminar flow of fluid at the entrance to the centrifugal wheel 3.

Использование изобретения исключает турбулизацию потока рабочей жидкости перед центробежным колесом утечками, реализует полностью полезное использование энергии утечек рабочей жидкости, повышает, в конечном счете, всасывающую способность центробежного насоса.The use of the invention eliminates the turbulization of the flow of the working fluid in front of the centrifugal wheel by leaks, realizes the fully useful use of the energy of the leakages of the working fluid, and, ultimately, increases the suction capacity of the centrifugal pump.

Claims (1)

Центробежный насос, содержащий корпус, внутри которого на валу размещено центробежное колесо с уплотнениями и каналами перепуска утечек во входную зону центробежного колеса и дисковый обтекатель с лопаточной решеткой со стороны каналов перепуска утечек, отличающийся тем, что в нем, в дисковом обтекателе, со стороны каналов перепуска выполнена приемная кольцевая полость, профиль которой напротив каналов перепуска плавно изогнут в направлении входа в межлопаточные каналы лопаточной решетки, при этом радиус расположения каналов перепуска выполнен меньше радиуса входных кромок лопаточной решетки дискового обтекателя. A centrifugal pump comprising a housing, inside of which a centrifugal wheel with seals and leakage bypass channels to the inlet zone of the centrifugal wheel and a disk cowl with a spatula grill on the side of the leakage bypass channels, characterized in that in it, in the disk cowl, on the side of the channels the bypass has a receiving annular cavity, the profile of which opposite the bypass channels is smoothly curved in the direction of entry into the interscapular channels of the scapular lattice, while the radius of the bypass channels and made smaller than the radius of the input edges of the blade grating disk fairing.
RU2013120572/06A 2013-05-06 2013-05-06 Centrifugal pump RU2550564C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013120572/06A RU2550564C2 (en) 2013-05-06 2013-05-06 Centrifugal pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013120572/06A RU2550564C2 (en) 2013-05-06 2013-05-06 Centrifugal pump

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013120572A RU2013120572A (en) 2014-11-20
RU2550564C2 true RU2550564C2 (en) 2015-05-10

Family

ID=53294137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013120572/06A RU2550564C2 (en) 2013-05-06 2013-05-06 Centrifugal pump

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2550564C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU188224U1 (en) * 2018-08-27 2019-04-03 ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "ЛУКОЙЛ ЭПУ Сервис" Submersible multi-stage vane pump stage

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1143884A1 (en) * 1983-05-25 1985-03-07 Предприятие П/Я В-8721 Centrifugal wheel
SU1242647A1 (en) * 1984-12-06 1986-07-07 Предприятие П/Я В-8721 Centrifugal pump impeller
CN201396310Y (en) * 2009-05-19 2010-02-03 天津市盛泉潜水电机有限公司 Double-blade impeller capable of effectively balancing axial force
CN202545343U (en) * 2012-05-05 2012-11-21 贾志敏 Centrifugal pump

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1143884A1 (en) * 1983-05-25 1985-03-07 Предприятие П/Я В-8721 Centrifugal wheel
SU1242647A1 (en) * 1984-12-06 1986-07-07 Предприятие П/Я В-8721 Centrifugal pump impeller
CN201396310Y (en) * 2009-05-19 2010-02-03 天津市盛泉潜水电机有限公司 Double-blade impeller capable of effectively balancing axial force
CN202545343U (en) * 2012-05-05 2012-11-21 贾志敏 Centrifugal pump

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU188224U1 (en) * 2018-08-27 2019-04-03 ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "ЛУКОЙЛ ЭПУ Сервис" Submersible multi-stage vane pump stage

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013120572A (en) 2014-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107044447B (en) De-icing device for the split nose of an axial turbomachine compressor
RU2016141097A (en) LOAD REDUCTION FROM AXIAL EFFORT IN A TURBO COMPRESSOR
RU2013158435A (en) MULTI-STAGE CENTRIFUGAL TURBO MACHINE
RU2656098C1 (en) Groove seal of a pump impeller
RU2550564C2 (en) Centrifugal pump
RU2395706C1 (en) Turbo pump unit
RU2511967C1 (en) Turbo-pump unit, and cold, hot and industrial water pumping method
RU2622451C2 (en) Turbomachine, turbomachine unit containing cover, working wheel and brush seal and method of improving seal
RU2688873C1 (en) Centrifugal pump stage
RU2439376C1 (en) Gas turbine engine birotary screw fan
RU2676168C1 (en) Guide vane for centrifugal multi-stage pump
RU2627476C1 (en) Centrifugal pump impeller
RU117536U1 (en) CENTRIFUGAL COMPRESSOR OPERATING WHEEL
RU2594247C1 (en) Mid stage impeller of centrifugal pump
RU2412378C1 (en) Vane pump
RU2628681C1 (en) Centrifugal pump impeller
RU2692173C1 (en) Centrifugal stage
RU2582725C2 (en) Method of sealing air channels
RU2628678C1 (en) Centrifugal pump impeller
RU2745095C1 (en) Horizontal multistage sectional centrifugal pump
RU135738U1 (en) MULTI-STAGE CENTRIFUGAL PUMP WITH MEETING LOCATION OF WORKING WHEEL GROUPS
RU156941U1 (en) CENTRIFUGAL PUMP INTERMEDIATE WORKING WHEEL
RU2688058C1 (en) Device and method of injecting fluid pressure
RU2627484C1 (en) Centrifugal pump impeller
RU2614299C2 (en) Centrifugal screw pump