RU2628681C1 - Centrifugal pump impeller - Google Patents

Centrifugal pump impeller Download PDF

Info

Publication number
RU2628681C1
RU2628681C1 RU2016146625A RU2016146625A RU2628681C1 RU 2628681 C1 RU2628681 C1 RU 2628681C1 RU 2016146625 A RU2016146625 A RU 2016146625A RU 2016146625 A RU2016146625 A RU 2016146625A RU 2628681 C1 RU2628681 C1 RU 2628681C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
impeller
diameter
disk
blades
main disk
Prior art date
Application number
RU2016146625A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Викторович Яблочко
Original Assignee
Сергей Викторович Яблочко
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 Сергей Викторович Яблочко filed Critical Сергей Викторович Яблочко
Priority to RU2016146625A priority Critical patent/RU2628681C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2628681C1 publication Critical patent/RU2628681C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/04—Shafts or bearings, or assemblies thereof
    • F04D29/041—Axial thrust balancing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/2261—Rotors specially for centrifugal pumps with special measures
    • F04D29/2266—Rotors specially for centrifugal pumps with special measures for sealing or thrust balance

Abstract

FIELD: engine devices and pumps.
SUBSTANCE: centrifugal pump impeller contains a main disk (1) with a hub (2), a cover plate (3) and nonlinear recurved blades (4). In the disk (1), through holes (5) are formed between the inlet portions of the blades (4), and on the outer side of the impeller on the disk (1) there is an annular shoulder (6), coaxially surrounding the hub (2) portion. The impeller is cast with a deflection in the pitch of the blades (4) in their inlet portion of no more than 2 mm and at the outlet portion - of no more than 3 mm. The outer surface of the disc (1), located between the hub portion (2), protruding from it, and the shoulder (6), is nonlinear to form a portion of the torus surface, smoothly conjugated from the smaller diameter side to the hub (2) and from the larger diameter side to the cylindrical surface of the shoulder (6). The axis of each hole (5) is inclined to the impeller axis at an angle of 33°±5°. The inner diameter D1 of the shoulder (6) is from 0.59 to 0.61 of the diameter D2 of the disc (1). The holes (5) are arranged along the circumference, the diameter D3 of which is 0.37 to 0.38 of D2. Between the disks (1, 3) there are 7 blades (4). D2 is from 0.96 to 0.98 of the diameter D4 of the disc (3). D4 is from 233 mm to 230 mm.
EFFECT: reduction of the axial force on the impeller.
2 dwg

Description

Изобретение относится к насосной технике, а именно к рабочим колесам центробежного насоса для перекачки различных жидких сред.The invention relates to pumping technology, namely to the impellers of a centrifugal pump for pumping various liquid media.

Известно рабочее колесо центробежного насоса, содержащее основной диск со ступицей и выполненные на его лицевой поверхности лопасти, выполненные криволинейными загнутыми назад, причем в основном диске в пространстве между входными участками лопастей выполнены сквозные отверстия (см. патент US №5224821, кл. F01D 5/14, опубл. 06.07.1993).A known impeller of a centrifugal pump containing a main disk with a hub and blades made on its front surface made curved backward, and through holes are made in the main disk in the space between the input sections of the blades (see US patent No. 5224821, class F01D 5 / 14, published on July 6, 1993).

Однако выполнение наружной задней поверхности основного диска гладкой не позволяет в полной мере использовать возможность уменьшить осевую силу, возникающую при работе рабочего колеса в составе центробежного насоса.However, the implementation of the outer rear surface of the main disk smooth does not allow to fully use the opportunity to reduce the axial force arising from the operation of the impeller as part of a centrifugal pump.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является рабочее колесо центробежного насоса, содержащее основной диск со ступицей, покрывной диск и размещенные между ними лопасти, выполненные криволинейными загнутыми назад, причем в основном диске в пространстве между входными участками лопастей выполнены сквозные отверстия, а с наружной стороны на основном диске выполнен кольцевой коаксиально охватывающий выступающий из основного диска участок ступицы бурт (см. патент US №5628616, кл. F04D 29/22, опубл. 13.05.1997).Closest to the invention in technical essence and the achieved result is a centrifugal impeller containing a main disk with a hub, a cover disk and blades placed between them, made curved backward, and through holes are made in the main disk in the space between the input sections of the blades, and from the outside on the main disk is made annular coaxially covering the protrusion of the hub portion protruding from the main disk (see US patent No. 5628616, CL F04D 29/22, publ. 13.05.1997 )

Однако выполнение рабочего колеса со сквозными отверстиями, оси которых расположены параллельно оси рабочего колеса, не позволяет создать равномерный градиент давления с наружной стороны основного диска, что снижает возможность уменьшения осевой силы, которая возникает на рабочем колесе при работе центробежного насоса.However, the execution of the impeller with through holes, the axes of which are parallel to the axis of the impeller, does not allow you to create a uniform pressure gradient from the outside of the main disk, which reduces the possibility of reducing the axial force that occurs on the impeller during operation of a centrifugal pump.

Технической проблемой является устранение выявленных в аналогах недостатков.The technical problem is the elimination of deficiencies identified in the analogues.

Технический результат заключается в том, что достигается возможность уменьшить величину осевой силы на рабочем колесе, возникающей при работе центробежного насоса.The technical result consists in the fact that it is possible to reduce the magnitude of the axial force on the impeller arising from the operation of a centrifugal pump.

Указанный технический результат достигается за счет того, что рабочее колесо центробежного насоса содержит основной диск со ступицей, покрывной диск и размещенные между ними лопасти, выполненные криволинейными загнутыми назад, причем в основном диске в пространстве между входными участками лопастей выполнены сквозные отверстия, а с наружной стороны рабочего колеса на основном диске выполнен кольцевой коаксиально охватывающий выступающий из основного диска участок ступицы бурт, при этом рабочее колесо выполнено литым с отклонением по шагу лопастей на их входном участке не более 2 мм и на выходном участке не более 3 мм, наружная поверхность основного диска, расположенная между выступающим из основного диска участком ступицы и кольцевым буртом, выполнена криволинейной с образованием части торовой поверхности, плавно сопряженной со стороны меньшего диаметра со ступицей и со стороны большего диаметра с внутренней цилиндрической поверхностью кольцевого бурта, причем ось каждого сквозного отверстия наклонена к оси рабочего колеса под углом 33°±5°, внутренний диаметр кольцевого бурта составляет от 0,59 до 0,61 от диаметра основного диска рабочего колеса, сквозные отверстия расположены по окружности, диаметр которой составляет от 0,37 до 0,38 от диаметра основного диска рабочего колеса, при этом между основным и покрывным дисками расположено 7 лопастей, диаметр основного диска составляет от диаметра покрывного диска от 0,96 до 0,98, а диаметр покрывного диска рабочего колеса составляет от 233,0 мм до 230 мм.The specified technical result is achieved due to the fact that the impeller of a centrifugal pump contains a main disk with a hub, a cover disk and blades placed between them, made curved backward, and in the main disk, through holes are made in the space between the input sections of the blades, and from the outside the impeller on the main disk is made annular coaxially covering the shoulder portion protruding from the main disk; the impeller is cast with a deviation of the pitch of the blades at their inlet section is no more than 2 mm and at the outlet section no more than 3 mm, the outer surface of the main disk located between the hub section protruding from the main disk and the annular shoulder is curved to form a part of the torus surface smoothly conjugated from the side of a smaller diameter with a hub and on the side of a larger diameter with an inner cylindrical surface of the annular collar, and the axis of each through hole is inclined to the axis of the impeller at an angle of 33 ° ± 5 °, the inner diameter of the the flange is from 0.59 to 0.61 times the diameter of the main disk of the impeller, the through holes are located on a circle whose diameter is from 0.37 to 0.38 times the diameter of the main disk of the impeller, while between the main and cover discs 7 blades, the diameter of the main disk is from the diameter of the cover disk from 0.96 to 0.98, and the diameter of the cover disk of the impeller is from 233.0 mm to 230 mm.

В ходе проведенного исследования было выявлено, что для снижения возникающей при работе рабочего колеса осевой силы имеет значение, каким образом организовано сообщение входного участка проточной части рабочего колеса с пространством за рабочим колесом с наружной стороны основного диска рабочего колеса. Выполнение рабочего колеса с указанными выше параметрами позволяет снизить гидравлические потери при сообщении указанного выше входного участка проточной части рабочего колеса с пространством за основным диском рабочего колеса и тем самым уменьшить величину осевой силы, которая возникает при работе рабочего колеса в составе центробежного насоса.In the course of the study, it was revealed that in order to reduce the axial force arising during the operation of the impeller, it is important how the input section of the flowing part of the impeller is arranged with the space behind the impeller on the outside of the main impeller disk. The execution of the impeller with the above parameters allows to reduce hydraulic losses when the above input section of the flowing part of the impeller communicates with the space behind the main impeller disk and thereby reduce the amount of axial force that occurs when the impeller operates as part of a centrifugal pump.

На фиг. 1 представлен вид спереди на рабочее колесо центробежного насоса.In FIG. 1 is a front view of the impeller of a centrifugal pump.

На фиг. 2 представлен разрез А-А рабочего колеса центробежного насоса на фиг. 1.In FIG. 2 shows a section AA of the impeller of the centrifugal pump of FIG. one.

Рабочее колесо центробежного насоса содержит основной диск 1 со ступицей 2, покрывной диск 3 и размещенные между ними лопасти 4, выполненные криволинейными загнутыми назад.The impeller of a centrifugal pump contains a main disk 1 with a hub 2, a cover disk 3 and the blades 4 located between them, made curved backward.

В основном диске 1 в пространстве между входными участками лопастей 4 выполнены сквозные отверстия 5, а с наружной стороны рабочего колеса на основном диске 1 выполнен кольцевой коаксиально охватывающий выступающий из основного диска 1 участок ступицы 2 бурт 6.In the main disk 1, through holes 5 are made in the space between the input sections of the blades 4, and on the outer side of the impeller on the main disk 1 there is an annular coaxially extending portion of the hub 2 of the collar 6 protruding from the main disk 1.

Рабочее колесо выполнено литым с отклонением по шагу лопастей 4 на их входном участке не более 2 мм и на выходном участке не более 3 мм.The impeller is made cast with a deviation in pitch of the blades 4 at their inlet section not more than 2 mm and at the outlet section not more than 3 mm.

Наружная поверхность 7 основного диска 1, расположенная между выступающим из основного диска 1 участком ступицы 2 и кольцевым буртом 6, выполнена криволинейной с образованием части торовой поверхности, плавно сопряженной со стороны меньшего диаметра со ступицей 2 и со стороны большего диаметра с внутренней цилиндрической поверхностью кольцевого бурта 6, причем ось каждого сквозного отверстия 5 наклонена к оси рабочего колеса под углом 33°±5°, внутренний диаметр D1 кольцевого бурта 6 составляет от 0,59 до 0,61 от диаметра D2 основного диска рабочего колеса, сквозные отверстия 5 расположены по окружности, диаметр D3 которой составляет от 0,37 до 0,38 от диаметра D2 основного диска рабочего колеса, при этом между основным 1 и покрывным 3 дисками расположены семь лопастей 4, диаметр D2 основного диска составляет от диаметра D4 покрывного диска 3 от 0,96 до 0,98, а диаметр D4 покрывного диска 3 рабочего колеса составляет от 233,0 мм до 230 мм.The outer surface 7 of the main disk 1, located between the portion of the hub 2 protruding from the main disk 1 and the annular collar 6, is curved to form a part of the torus surface smoothly conjugated from the smaller diameter side with the hub 2 and from the larger diameter side to the inner cylindrical surface of the annular collar 6, the axis of each through hole 5 being inclined to the axis of the impeller at an angle of 33 ° ± 5 °, the inner diameter D1 of the collar 6 is from 0.59 to 0.61 of the diameter D2 of the main disk wheels, through holes 5 are located on a circle, the diameter D3 of which is from 0.37 to 0.38 of the diameter D2 of the main disk of the impeller, while between the main 1 and cover 3 disks there are seven blades 4, the diameter D2 of the main disk is from the diameter D4 of the cover disk 3 is from 0.96 to 0.98, and the diameter D4 of the cover disk 3 of the impeller is from 233.0 mm to 230 mm.

Во время работы центробежного насоса вращающиеся на валу рабочие колеса увеличивают в межлопаточных каналах, образованных основным диском 1, покрывным диском 3 и лопастями 4, скорость перекачиваемого насосом текучей среды. При многоступенчатом выполнении центробежного насоса вытекающая из рабочего колеса текучая среда поступает в направляющий аппарат, где поток текучей среды частично тормозится, а кинетическая энергия потока частично преобразуется в потенциальную энергию давления. Далее из направляющего аппарата поток текучей среды поступает в рабочее колесо следующей ступени, в которой происходит дальнейшее повышение его давления.During operation of the centrifugal pump, the impellers rotating on the shaft increase in the interscapular channels formed by the main disk 1, the cover disk 3 and the blades 4, the speed of the fluid pumped by the pump. In a multi-stage centrifugal pump, the fluid flowing from the impeller enters the guide apparatus, where the fluid flow is partially inhibited, and the kinetic energy of the flow is partially converted to potential pressure energy. Further, from the guide apparatus, the fluid flow enters the impeller of the next stage, in which a further increase in its pressure occurs.

Сквозные отверстия 5, соединяющие входной участок проточной части рабочего колеса, расположенный между входными участками лопастей 4, позволяют использовать расположенное за рабочим колесом пространство, образованное кольцевым буртом 6, наружной поверхностью основного диска 1 рабочего колеса, расположенной внутри кольцевого бурта 6 и поверхностью направляющего аппарата (для многоступенчатых центробежных насосов) уравновешивающей камеры, для снижения осевой силы, которая возникает при работе центробежного насоса на рабочем колесе.Through holes 5 connecting the inlet portion of the flowing part of the impeller located between the inlet portions of the blades 4 allow the space located behind the impeller to be formed by an annular collar 6, the outer surface of the main disk 1 of the impeller located inside the annular collar 6 and the surface of the guide vane ( for multistage centrifugal pumps) balancing chamber, to reduce the axial force that occurs when the centrifugal pump operates on the impeller.

Рабочее колесо центробежного насоса можно использовать в скважинных насосах, погружных насосах или любых других центробежных насосах.The impeller of a centrifugal pump can be used in borehole pumps, submersible pumps or any other centrifugal pump.

Claims (1)

Рабочее колесо центробежного насоса, содержащее основной диск со ступицей, покрывной диск и размещенные между ними лопасти, выполненные криволинейными загнутыми назад, причем в основном диске в пространстве между входными участками лопастей выполнены сквозные отверстия, а с наружной стороны рабочего колеса на основном диске выполнен кольцевой коаксиально охватывающий выступающий из основного диска участок ступицы бурт, отличающееся тем, что рабочее колесо выполнено литым с отклонением по шагу лопастей на их входном участке не более 2 мм и на выходном участке не более 3 мм, наружная поверхность основного диска, расположенная между выступающим из основного диска участком ступицы и кольцевым буртом, выполнена криволинейной с образованием части торовой поверхности, плавно сопряженной со стороны меньшего диаметра со ступицей и со стороны большего диаметра с внутренней цилиндрической поверхностью кольцевого бурта, причем ось каждого сквозного отверстия наклонена к оси рабочего колеса под углом 33°±5°, внутренний диаметр кольцевого бурта составляет от 0,59 до 0,61 от диаметра основного диска рабочего колеса, сквозные отверстия расположены по окружности, диаметр которой составляет от 0,37 до 0,38 от диаметра основного диска рабочего колеса, при этом между основным и покрывным дисками расположено 7 лопастей, диаметр основного диска составляет от диаметра покрывного диска от 0,96 до 0,98, а диаметр покрывного диска рабочего колеса составляет от 233 мм до 230 мм.The impeller of a centrifugal pump containing a main disk with a hub, a cover disk and blades placed between them, made curved backward, and through holes are made in the main disk in the space between the inlet sections of the blades, and an annular coaxially made on the outside of the impeller a collar section protruding from the main disk, characterized in that the impeller is cast with a pitch deviation of the blades at their input section of not more than 2 mm and at the exit section not more than 3 mm, the outer surface of the main disk located between the hub portion protruding from the main disk and the annular shoulder is curved to form a part of the torus surface smoothly conjugated from the smaller diameter side to the hub and from the larger diameter side to the inner the cylindrical surface of the annular collar, and the axis of each through hole is inclined to the axis of the impeller at an angle of 33 ° ± 5 °, the inner diameter of the annular collar is from 0.59 to 0.61 of the diameter the main disk of the impeller, the through holes are located on a circle whose diameter is from 0.37 to 0.38 of the diameter of the main disk of the impeller, while there are 7 blades between the main and cover disks, the diameter of the main disk is from 0 the diameter of the cover disk , 96 to 0.98, and the diameter of the cover disk of the impeller is from 233 mm to 230 mm.
RU2016146625A 2016-11-29 2016-11-29 Centrifugal pump impeller RU2628681C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016146625A RU2628681C1 (en) 2016-11-29 2016-11-29 Centrifugal pump impeller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016146625A RU2628681C1 (en) 2016-11-29 2016-11-29 Centrifugal pump impeller

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2628681C1 true RU2628681C1 (en) 2017-08-21

Family

ID=59744710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016146625A RU2628681C1 (en) 2016-11-29 2016-11-29 Centrifugal pump impeller

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2628681C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5224821A (en) * 1991-02-27 1993-07-06 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Water pump
US5628616A (en) * 1994-12-19 1997-05-13 Camco International Inc. Downhole pumping system for recovering liquids and gas
RU2202053C2 (en) * 2000-08-15 2003-04-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский центр им. М.В.Келдыша" Centrifugal pump
RU2508474C1 (en) * 2012-09-13 2014-02-27 Закрытое акционерное общество "РИМЕРА" Dispersing multistage rotary pump
US20150267711A1 (en) * 2014-03-20 2015-09-24 Flowserve Management Company Centrifugal pump impellor with novel balancing holes that improve pump efficiency

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5224821A (en) * 1991-02-27 1993-07-06 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Water pump
US5628616A (en) * 1994-12-19 1997-05-13 Camco International Inc. Downhole pumping system for recovering liquids and gas
RU2202053C2 (en) * 2000-08-15 2003-04-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Исследовательский центр им. М.В.Келдыша" Centrifugal pump
RU2508474C1 (en) * 2012-09-13 2014-02-27 Закрытое акционерное общество "РИМЕРА" Dispersing multistage rotary pump
US20150267711A1 (en) * 2014-03-20 2015-09-24 Flowserve Management Company Centrifugal pump impellor with novel balancing holes that improve pump efficiency

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102376777B1 (en) Impeller assembly for centrifugal pumps, and centrifugal pump
EP3529498B1 (en) Diaphragm for a centrifugal compressor
US11536273B2 (en) High efficiency double suction impeller
RU2633211C1 (en) Method of pumping liquid medium, centrifugal pump and its working wheel
TWI725016B (en) Impeller for centrifugal pumps
RU2628684C1 (en) Centrifugal pump impeller
RU2627476C1 (en) Centrifugal pump impeller
JP2016522357A (en) Centrifugal rotor
RU2628681C1 (en) Centrifugal pump impeller
RU2627484C1 (en) Centrifugal pump impeller
RU2627477C1 (en) Centrifugal pump impeller
RU2628678C1 (en) Centrifugal pump impeller
RU2628683C1 (en) Centrifugal pump impeller
JP2017048703A (en) Centrifugal Pump
RU2340795C1 (en) Centrifugal reaction impeller
RU2594247C1 (en) Mid stage impeller of centrifugal pump
WO2019043730A1 (en) Impeller
RU2610803C1 (en) Centrifugal pump runner
RU2503854C1 (en) Rotary compressor impeller
RU2594248C1 (en) Rotary pump impeller
EP3018360B1 (en) An intake channel arrangement for a volute casing of a centrifugal pump, a flange member, a volute casing for a centrifugal pump and a centrifugal pump
RU156941U1 (en) CENTRIFUGAL PUMP INTERMEDIATE WORKING WHEEL
RU156775U1 (en) CENTRIFUGAL PUMP DRIVING WHEEL
RU215043U1 (en) CENTRIFUGAL PUMP IMPELLER
RU2688058C1 (en) Device and method of injecting fluid pressure

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190506

Effective date: 20190506