RU2556948C2

RU2556948C2 - Центробежный насос

Info

Publication number: RU2556948C2
Application number: RU2012155868/06A
Authority: RU
Inventors: Стеен Миккельсен
Original assignee: Грундфос Холдинг А/С
Priority date: 2011-12-22
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2015-07-20
Also published as: AU2012265619B2; US10247202B2; CN103174654A; RU2012155868A; EP2607703A1; US20130164125A1; EP2607703B1; AU2012265619A1

Abstract

Изобретение относится к центробежному насосу (1) по меньшей мере с одной ступенью (2) насоса, с корпусом из нескольких деталей. Первая деталь (3) корпуса содержит всасывающее подключение (5), вторая деталь (6) корпуса содержит нагнетающее подключение (7). По меньшей мере одна промежуточная деталь (10) корпуса по меньшей мере на отдельных участках ограничивает канал (11), ведущий к стороне нагнетания по меньшей мере одной ступени насоса (2). Имеется и третья деталь (20) корпуса. Вторая деталь (6) корпуса и по меньшей мере одна промежуточная деталь (10) корпуса установлены между первой и третьей деталями (3, 20) корпуса. По меньшей мере одна промежуточная деталь (10) корпуса и вторая деталь (6) корпуса выполнены для расположения по меньшей мере в двух разных положениях относительно первой и третьей деталей (3, 20) корпуса. Изобретение направлено на создание центробежного насоса, в частности многоступенчатого центробежного насоса, чтобы разные варианты подключения могли создаваться с возможно большим количеством одинаковых деталей. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относится к центробежному насосу, который имеет по меньшей мере одну ступень насоса, корпус с первой деталью корпуса, содержащей всасывающее подключение, со второй деталью корпуса, содержащей нагнетающее подключение, и по меньшей мере с одной промежуточной деталью корпуса, которая по меньшей мере на отдельных участках ограничивает канал, ведущий к стороне нагнетания упомянутой по меньшей мере одной ступени насоса, и с третьей деталью корпуса, причем вторая деталь корпуса и упомянутая по меньшей мере одна промежуточная деталь корпуса расположены между первой и третьей деталями корпуса.

Подобный центробежный насос для перекачки различных сред известен, например, из JPS 58144689 А.

Такой насос может быть выполнен в нескольких модификациях. Так, в случае модификации, соответствующей магистральному топливному насосу, нагнетательные и всасывающие патрубки установлены на одной оси в основании насоса. Однако также возможно, что всасывающий патрубок в основании насоса и нагнетательный патрубок в особом конструктивном элементе установлены вблизи верхнего конца насоса. Хотя детали корпуса, как правило, могут использоваться для насосов различных ступеней давления, все же установка всасывающих и нагнетательных патрубков относительно друг друга постоянно обуславливает изменение соответствующих конструктивных элементов, что увеличивает многообразие деталей при изготовлении, складировании и резервировании запасных частей.

На этом фоне в основу изобретения положена задача создания подобного центробежного насоса, в частности многоступенчатого центробежного насоса, чтобы разные варианты подключения могли создаваться с возможно большим количеством одинаковых деталей.

Эта задача согласно изобретению решается посредством центробежного насоса с помощью признаков, приведенных в п. 1 формулы изобретения. Предпочтительные усовершенствованные варианты изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения и приведены в нижеследующем описании.

Центробежный насос согласно изобретению имеет по меньшей мере одну ступень насоса и корпус из нескольких деталей, с первой деталью корпуса, содержащей всасывающее подключение, со второй деталью корпуса, содержащей нагнетающее подключение, и с промежуточной деталью корпуса, по меньшей мере на отдельных участках ограничивающей канал, ведущий к стороне нагнетания по меньшей мере одной ступени насоса, и с третьей деталью корпуса, причем вторая деталь корпуса и упомянутая по меньшей мере одна промежуточная деталь корпуса установлены между первой и третьей деталями корпуса, причем упомянутая по меньшей мере одна промежуточная деталь корпуса и вторая деталь корпуса выполнены для расположения по меньшей мере в двух разных положениях относительно первой и третьей деталей корпуса. При конфигурации согласно изобретению количество степеней свободы для позиционирования второй детали корпуса, содержащей нагнетающее подключение, увеличивается. Благодаря этому, в частности, нагнетающее подключение может устанавливаться в различные положения без конструктивного изменения деталей.

Основная мысль настоящего изобретения состоит в таком выполнении имеющихся деталей корпуса, в частности по меньшей мере одной промежуточной и второй деталей корпуса, чтобы они вместе или же в отдельности могли располагаться в различных положениях относительно первой и третьей деталей корпуса так, чтобы с теми же конструктивными элементами нагнетающее подключение могло изменять свое расположение без необходимости изменения конструктивных элементов.

В простейшей форме это может быть осуществлено за счет того, что по меньшей мере вторая деталь корпуса установлена с возможностью поворота вокруг продольной оси, чтобы таким образом варьировать угол между всасывающим и нагнетающим подключениями.

Согласно одному предпочтительному варианту выполнения упомянутая по меньшей мере одна промежуточная деталь корпуса и вторая деталь корпуса выполнены для расположения по меньшей мере в двух разных продольных положениях относительно оси рабочего колеса насоса. В этом варианте выполнения рабочего колеса насоса обеспечивается изменяемое позиционирование нагнетающего подключения, в частности в аксиальном, а при необходимости и в радиальном направлении центробежного насоса. Благодаря увеличению степеней свободы при позиционировании нагнетающего подключения относительно всасывающего подключения центробежный насос становится более универсальным (гибким) и его удается лучше адаптировать к различным монтажным ситуациям. На дорогостоящих направляющих деталях и трубопроводах можно сэкономить, поскольку вторая деталь, содержащая нагнетающее подключение, и промежуточная деталь корпуса могут устанавливаться в любой последовательности, что, в частности, означает, что с помощью этой конфигурации нагнетающее подключение применительно к центробежному насосу может устанавливаться вверху или дальше внизу и независимо от ступеней центробежного насоса.

Согласно одному предпочтительному варианту выполнения упомянутая по меньшей мере одна промежуточная деталь корпуса имеет форму, по существу, полого цилиндра и с наружной стороны ограничивает канал, образованный между стороной нагнетания по меньшей мере одной ступени насоса и нагнетающим подключением и выполненный в этой области в виде кольцевого канала.

Согласно одному другому предпочтительному варианту выполнения упомянутая по меньшей мере одна промежуточная деталь корпуса и/или вторая деталь корпуса, содержащая нагнетающее подключение, могут крепиться в разных поворотных положениях относительно оси рабочего колеса.

Предпочтительно, упомянутая по меньшей мере одна промежуточная деталь корпуса и вторая деталь корпуса, содержащая нагнетающее подключение по меньшей мере с одной стороны, примыкающей к другой детали корпуса, выполнены с подобными присоединениями.

Согласно очередному предпочтительному варианту выполнения упомянутая по меньшей мере одна промежуточная деталь корпуса и вторая деталь корпуса, содержащая нагнетающее подключение, с двух сторон, примыкающих, соответственно, к другой детали корпуса, выполнены с подобными присоединениями. Это обеспечивает любое расположение отдельных компонентов относительно друг друга.

Особенно предпочтительно, чтобы по меньшей мере одна промежуточная деталь корпуса и вторая деталь корпуса, содержащая нагнетающее подключение, были модульными.

Предпочтительно, чтобы упомянутая по меньшей мере одна промежуточная деталь корпуса и вторая деталь корпуса, содержащая нагнетающее подключение, были зажаты между первой и третьей деталями корпуса.

Согласно очередному предпочтительному варианту выполнения две детали корпуса соединены с использованием уплотнительного кольца, предпочтительно, кольца круглого сечения.

Кроме того, предпочтительно, чтобы присоединения между соседними деталями корпуса были выполнены таким образом, чтобы наружные стенки корпуса находились на одной прямой друг с другом, а торцевой конец одной детали корпуса с геометрическим замыканием входил в расширенный относительно него торцевой конец примыкающей к нему детали корпуса.

Ниже изобретение более подробно поясняется со ссылкой на варианты выполнения, изображенные на чертежах. При этом:

фиг. 1 изображает разрез центробежного насоса согласно одному варианту выполнения изобретения;

фиг. 2А, 2В, 2С - соответствующие схемы разных конфигураций центробежных насосов согласно вариантам выполнения изобретения; и

фиг. 3 - центробежный насос согласно одному варианту выполнения изобретения в перспективе.

На фиг. 1 изображен разрез центробежного насоса 1 согласно изобретению. Здесь центробежный насос 1 выполнен многоступенчатым, с десятью ступенями 2 насоса, которые здесь более подробно не описаны. Однако альтернативно центробежный насос 1 может быть выполнен также, например, с двенадцатью ступенями 2 насоса или с любым другим количеством ступеней 2 насоса. Кроме того, центробежный насос 1 содержит первую деталь 3 корпуса, снабженную содержащим всасывающий патрубок 4 всасывающим подключением 5, через которое подаваемая текучая среда поступает в центробежный насос 1. На второй детали 6 корпуса предусмотрено нагнетающее подключение 7 с нагнетательным патрубком 8, через которое подаваемая текучая среда покидает центробежный насос. Как всасывающее подключение 5, так и нагнетающее подключение 7 снабжены соответствующими соединительными фланцами 9. Между первой деталью 3 корпуса и второй деталью 6 корпуса расположена промежуточная деталь 10 корпуса, выполненная в виде полого цилиндра.

Промежуточная деталь 10 корпуса с наружной стороны ограничивает канал 11, образованный ступенями 2 насоса и нагнетающим подключением 7 и выполненный в этой области в виде кольцевого канала. Промежуточная деталь 10 корпуса и имеющая нагнетающее подключение 7 вторая деталь 6 корпуса в этом варианте с двух сторон, примыкающих, соответственно, к другой детали корпуса, выполнены с подобными присоединениями, т.е. они выполнены таким образом, чтобы иметь возможность соединяться в один блок. Как видно на фиг. 1, первая деталь 3 корпуса соединена с нижним концом 12 промежуточной детали 10 корпуса, а вторая деталь 6 корпуса соединена с верхним концом 13 промежуточной детали 10 корпуса. При этом подключения между соответствующими соседними деталями корпуса выполнены таким образом, чтобы наружная стенка 15 первой детали 3 корпуса, стенка 16 промежуточной детали 10 корпуса и наружная стенка 17 второй детали 6 корпуса находились на одной прямой друг с другом. Кроме того, нижний торцевой конец 12 промежуточной детали 10 корпуса входит с геометрическим замыканием в расширенный относительно него конец 18 первой детали 3 корпуса, а верхний торцевой конец 13 промежуточной детали 10 корпуса входит с геометрическим замыканием в расширенный относительно него конец 19 второй детали 6 корпуса. Для уплотнения на соответствующих соединительных участках предусмотрены соответствующие уплотнительные кольца 14, выполненные здесь в виде колец круглого сечения. Наконец, центробежный насос 1 содержит третью деталь 20 корпуса, образующую крышку центробежного насоса и выполненную для подсоединения центробежного насоса 1 к (не показанному здесь) двигателю. Третья деталь 20 корпуса соединена с верхним торцевым концом 21 второй детали 6 корпуса, причем и здесь соединительный участок уплотнен посредством уплотнительного кольца 14. Вал 22 насоса, который приводится во вращение не показанным здесь двигателем и который проходит через отдельные ступени 2 насоса, а заканчивается в третьей детали 20 корпуса, расположен по центру вдоль продольной оси центробежного насоса 1 и образует тем самым ось 23 рабочего колеса.

На фиг. 2А, 2В, 2С, чтобы показать реализуемое конфигурацией центробежного насоса 1 и его модульной структурой вариабельное аксиальное удаление первой детали 3 корпуса, содержащей всасывающее подключение 5, от второй детали 6 корпуса, содержащей нагнетающее подключение 7, изображены схемы различных конфигураций центробежных насосов согласно вариантам выполнения изобретения. Кроме того, согласно изображенным здесь вариантам выполнения, наряду с аксиальной вариабельностью за счет наличия канала 11 в виде кольцевого канала, описанного в связи с фиг. 1, возможно также вариабельное позиционирование нагнетающего подключения 7, предусмотренного на второй детали 6 корпуса, в радиальном направлении. Таким образом, положение нагнетающего подключения 7 может гибко (универсально) адаптироваться к соответствующим условиям монтажа независимо от геометрии и высоты ступеней 2 насоса (см. фиг. 1).

Как показано на фиг. 2А, центробежный насос 1 согласно этому варианту выполнения содержит первую деталь 3 корпуса с всасывающим подключением 5, которая соединена с нижним концом 12 промежуточной детали 10 корпуса. На верхнем конце 13 промежуточной детали 10 корпуса, в свою очередь, установлена вторая деталь 6 корпуса, содержащая нагнетающее подключение 7. Третья деталь 20 корпуса установлена между второй деталью 6 корпуса и двигателем 24. Всасывающее подключение 5 и нагнетающее подключение 7 удалены друг от друга на первое расстояние h₁. Вариант выполнения, изображенный на фиг. 2В, отличается от варианта выполнения, изображенного на фиг. 2А, тем, что здесь промежуточная деталь 10 корпуса выполнена большей длины, так что всасывающее подключение 5 удалено от нагнетающего подключения 7 на второе расстояние h₂. Другим различием является то, что в варианте выполнения, изображенном на фиг. 2В, двигатель 24 подсоединен непосредственно ко второй детали 6 корпуса без того, чтобы между ними находилась третья деталь 20 корпуса, как показано на фиг. 2А. Наконец, вариант выполнения, изображенный на фиг. 2С, отличается от вариантов выполнения, изображенных выше на фиг. 2А и 2В, тем, что здесь вместо одного единственного нагнетающего подключения 7 на второй детали 6 корпуса предусмотрено два нагнетающих подключения 7, 7′, и, сверх этого, две промежуточные детали 10 корпуса расположены между первой деталью 3 корпуса и второй деталью 6 корпуса. Отсюда, для первого нагнетающего подключения 7 получается третье расстояние h₃, а для второго нагнетающего подключения 7′ - четвертое расстояние h₄.

На фиг. 3 центробежный насос 1 согласно варианту выполнения изобретения изображен в перспективе. Как видно здесь, центробежный насос 1 содержит первую деталь 3 корпуса с всасывающим подключением 5, промежуточную деталь 10 корпуса, вторую деталь 6 корпуса с нагнетающим подключением 7 и третью деталь 20 корпуса, к которой подсоединен двигатель 24. Все детали корпуса зафиксированы друг с другом посредством нескольких стяжных болтов, например натяжных винтов. Кроме того, детали корпуса закреплены во встраиваемом модуле 25. С помощью встраиваемого модуля 25 центробежный насос 1 фиксируется в желательном положении посредством винтов, пропущенных через отверстия 26, 26′, 26″, 26″′, 26″″. Благодаря модульности корпуса центробежного насоса 1 и полученной в результате гибкости (универсальности) применительно к положению нагнетающего подключения 7 центробежный насос 1 может адаптироваться почти к любым монтажным ситуациям.

Перечень позиций

1 - центробежный насос

2 - ступень насоса

3 - первая деталь корпуса

4 - всасывающий патрубок

5 - всасывающее подключение

6 - вторая деталь корпуса

7, 7′ - нагнетающее подключение

8 - нагнетательный патрубок

9 - соединительный фланец

10 - промежуточная деталь корпуса

11 - канал

12 - нижний конец промежуточной детали корпуса

13 - верхний конец промежуточной детали корпуса

14 - уплотнительные кольца

15 - наружная стенка первой детали корпуса

16 - наружная стенка промежуточной детали корпуса

17 - наружная стенка второй детали корпуса

18 - расширенный конец первой детали корпуса

19 - расширенный конец второй детали корпуса

20 - третья деталь корпуса

21 - верхний конец второй детали корпуса

22 - вал насоса

23 - ось рабочего колеса

24 - двигатель

25 - встраиваемый модуль

26, 26′, 26″, 26″′, 26″″ - отверстия

Claims

1. Центробежный насос (1) по меньшей мере с одной ступенью (2) насоса, с корпусом из нескольких деталей, с первой деталью (3) корпуса, содержащей всасывающее подключение (5), со второй деталью (6) корпуса, содержащей нагнетающее подключение (7), и по меньшей мере с одной промежуточной деталью (10) корпуса, которая по меньшей мере на отдельных участках ограничивает канал (11), ведущий к стороне нагнетания упомянутой по меньшей мере одной ступени (2) насоса, и с третьей деталью (20) корпуса, причем вторая деталь (6) корпуса и упомянутая по меньшей мере одна промежуточная деталь (10) корпуса расположены между первой и третьей деталями (3, 20) корпуса, отличающийся тем, что упомянутая по меньшей мере одна промежуточная деталь (10) корпуса и вторая деталь (6) корпуса выполнены для расположения по меньшей мере в двух разных положениях относительно первой и третьей деталей (3, 20) корпуса.

2. Центробежный насос (1) по п.1, отличающийся тем, что упомянутая по меньшей мере одна промежуточная деталь (10) корпуса и вторая деталь (6) корпуса выполнены для расположения по меньшей мере в двух разных продольных положениях относительно оси (23) рабочего колеса насоса.

3. Центробежный насос (1) по п.1 или 2, отличающийся тем, что упомянутая по меньшей мере одна промежуточная деталь (10) корпуса имеет, по существу, форму полого цилиндра и с наружной стороны ограничивает канал (11), образованный между стороной нагнетания упомянутой по меньшей мере одной ступени (2) насоса и нагнетающим подключением (7) и выполненный в этой области в виде кольцевого канала.

4. Центробежный насос (1) по п.1, отличающийся тем, что упомянутая по меньшей мере одна промежуточная деталь (10) корпуса и/или вторая деталь (6) корпуса, содержащая нагнетающее подключение (7), выполнена с возможностью крепления в разных поворотных положениях относительно оси (23) рабочего колеса.

5. Центробежный насос (1) по п.1, отличающийся тем, что упомянутая по меньшей мере одна промежуточная деталь (10) корпуса и вторая деталь (6) корпуса, содержащая нагнетающее подключение (7), по меньшей мере с одной стороны, примыкающей к другой детали корпуса, выполнены с подобными присоединениями.

6. Центробежный насос (1) по п.1, отличающийся тем, что упомянутая по меньшей мере одна промежуточная деталь (10) корпуса и вторая деталь (6) корпуса, содержащая нагнетающее подключение (7), с двух сторон, примыкающих, соответственно, к другой детали корпуса, выполнены с подобными присоединениями.

7. Центробежный насос (1) по п.1, отличающийся тем, что упомянутая по меньшей мере одна промежуточная деталь (10) корпуса и вторая деталь (6) корпуса, содержащая нагнетающее подключение (7), являются модульными.

8. Центробежный насос (1) по п.1, отличающийся тем, что упомянутая по меньшей мере одна промежуточная деталь (10) корпуса и вторая деталь (6) корпуса, содержащая нагнетающее подключение (7), зажаты между первой и третьей деталями (3, 20) корпуса.

9. Центробежный насос (1) по п.1, отличающийся тем, что детали корпуса соединены с использованием уплотнительного кольца (14), предпочтительно кольца круглого сечения.

10. Центробежный насос (1) по п.1, отличающийся тем, что присоединения между соседними деталями (3, 6, 10, 20) корпуса выполнены таким образом, что наружные стенки (15, 16, 17) корпуса находятся на одной прямой друг с другом, а торцевой конец детали (3, 6, 10, 20) корпуса с геометрическим замыканием входит в расширенный относительно него торцевой конец детали (3, 6, 10, 20) корпуса, подсоединяемой к нему.