RU2628684C1 - Centrifugal pump impeller - Google Patents

Centrifugal pump impeller Download PDF

Info

Publication number
RU2628684C1
RU2628684C1 RU2016146617A RU2016146617A RU2628684C1 RU 2628684 C1 RU2628684 C1 RU 2628684C1 RU 2016146617 A RU2016146617 A RU 2016146617A RU 2016146617 A RU2016146617 A RU 2016146617A RU 2628684 C1 RU2628684 C1 RU 2628684C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
impeller
diameter
hub
blades
disk
Prior art date
Application number
RU2016146617A
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 RU2016146617A priority Critical patent/RU2628684C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2628684C1 publication Critical patent/RU2628684C1/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: impeller contains the main disk (1) with a hub (2), a cover disc (3) and nonlinear recurved blades (7) between them. In the disk (1), through holes (5) are made between the input sections of the blades, and on the outer side of the disk (1), there is an annular coaxial hub (2) of the shoulder (6). The impeller is cast with a deflection in the pitch of the blades 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) between the hub (2) and the collar (6) is conical, smoothly mated with the hub (2) and the surface of the shoulder (6). The generator of the conical surface is inclined to the wheel axis at an angle of 65°±5°. The internal diameter of the shoulder (6) is from 0.4 to 0.44 of the diameter of the wheel. The holes (5) are located closer to the concave side of the blade in a circle, the diameter of which is 0.28 to 0.3 of the diameter of the wheel. The diameter of the holes (5) is from 0.034 to 0.037 of the diameter of the wheel. The peripheral outer portions of the discs (1, 3) are formed by conical surfaces, tapering to the periphery of the impeller and the generators of which are inclined to the impeller axis at an angle of 75°±5°. The diameter of the wheel is from 203 mm before 201 mm.
EFFECT: reduces the amount of axial force on the impeller that occurs when the pump is running.
3 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 на основном диске выполнен кольцевой коаксиально охватывающий выступающий из основного диска участок ступицы бурт, причем 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 конической с образованием боковой поверхности усеченного конуса, плавно сопряженной со стороны меньшего диаметра со ступицей и со стороны большего диаметра с внутренней цилиндрической поверхностью кольцевого бурта, причем образующая конической поверхности наклонена к оси рабочего колеса под углом 65°±5°, внутренний диаметр кольцевого бурта составляет от 0,4 до 0,44 от диаметра рабочего колеса, сквозные отверстия расположены ближе к вогнутой стороне лопасти по окружности, диаметр которой составляет от 0,28 до 0,3 от диаметра рабочего колеса, а диаметр сквозных отверстий составляет от 0,034 до 0,037 от диаметра рабочего колеса, при этом между основным и покрывным дисками расположены семь лопастей, периферийные наружные участки основного и покрывного дисков образованы коническими, сужающимися к периферии рабочего колеса поверхностями, образующие которых наклонены к оси рабочего колеса под углом 75°±5°, а диаметр рабочего колеса составляет от 203,0 мм до 201 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 on the main disk, an annular collar portion protruding from the main disk is made coaxially surrounding the shoulder portion, the impeller being cast with a pitch deviation of the blades of their inlet section is not more than 2 mm and in the outlet 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 made conical with the formation of a side surface of a truncated cone smoothly conjugated from the smaller diameter side with the hub and from the side of a larger diameter with the inner cylindrical surface of the annular collar, and the generatrix of the conical surface is inclined to the axis of the impeller at an angle of 65 ° ± 5 °, the inner diameter of the annular the collar is from 0.4 to 0.44 of the diameter of the impeller, the through holes are located closer to the concave side of the blade in a circle whose diameter is from 0.28 to 0.3 of the diameter of the impeller, and the diameter of the through holes is from 0.034 to 0,037 of the diameter of the impeller, with seven blades located between the main and cover disks, the peripheral outer sections of the main and cover disks are formed by conical surfaces tapering to the periphery of the impeller, the generatrices of which are inclined to the axis of the impeller Olesa angle of 75 ° ± 5 °, and the impeller diameter is from 203.0 mm to 201 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 продольный разрез рабочего колеса центробежного насоса.In FIG. 1 shows a longitudinal section of the impeller of a centrifugal pump.

На фиг. 2 представлен вид спереди на рабочее колесо центробежного насоса.In FIG. 2 is a front view of the impeller of a centrifugal pump.

На фиг. 3 представлен разрез А-А на фиг. 2.In FIG. 3 shows a section AA in FIG. 2.

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 на основном диске 1 выполнен кольцевой коаксиально охватывающий выступающий из основного диска 1 участок ступицы 2 бурт 6.Through holes 5 are made in the main disk 1 in the space between the input sections of the blades 4, and from the outside on the main disk 1 there is made 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. Наружная поверхность 7 основного диска 1, расположенная между выступающим из основного диска 1 участком ступицы 2 и кольцевым буртом 6, выполнена конической с образованием боковой поверхности усеченного конуса, плавно сопряженной со стороны меньшего диаметра со ступицей 2 и со стороны большего диаметра с внутренней цилиндрической поверхностью кольцевого бурта 6, причем образующая конической поверхности наклонена к оси рабочего колеса под углом 65°±5°. Внутренний диаметр D1 кольцевого бурта 6 составляет от 0,4 до 0,44 от диаметра D2 рабочего колеса,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. 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 shoulder 6, is conical with the formation of a lateral surface of a truncated cone, smoothly conjugated from the side of the smaller diameter with the hub 2 and from the side of the larger diameter with the inner cylindrical surface of the annular collar 6, and the generatrix of the conical surface is inclined to the axis of the impeller at an angle of 65 ° ± 5 °. The inner diameter D1 of the annular shoulder 6 is from 0.4 to 0.44 of the diameter D2 of the impeller,

Каждое сквозное отверстие 5 расположены ближе к вогнутой стороне лопасти 4 по окружности, диаметр D3 которой составляет от 0,28 до 0,3 от диаметра D2 рабочего колеса, а диаметр D4 сквозных отверстий 5 составляет от 0,034 до 0,037 от диаметра D1 рабочего колеса, при этом между основным 1 и покрывным 3 дисками расположено семь лопастей 4, периферийные наружные участки основного 1 и покрывного 3 дисков образованы коническими, сужающимися к периферии рабочего колеса поверхностями, образующие которых наклонены к оси рабочего колеса под углом 75°±5°, а диаметр D2 рабочего колеса составляет от 203,0 мм до 201 мм.Each through hole 5 is located closer to the concave side of the blade 4 in a circle, the diameter D3 of which is from 0.28 to 0.3 from the diameter D2 of the impeller, and the diameter D4 of the through holes 5 is from 0.034 to 0.037 from the diameter D1 of the impeller, there are seven blades 4 between the main 1 and the cover 3 disks, the peripheral outer sections of the main 1 and cover 3 disks are formed by conical surfaces tapering to the periphery of the impeller, the generatrix of which is inclined to the axis of the impeller at an angle of 75 ° ± 5 °, and the diameter D2 R The front wheel ranges from 203.0 mm to 201 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 перекачиваемой 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, 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, in which there is a further increase in its pressure.

Сквозные отверстия 5, соединяющие входной участок проточной части рабочего колеса, расположенный между входными участками лопастей 4, позволяют использовать расположенное за рабочим колесом пространство, образованной 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 input section of the flowing part of the impeller located between the input sections of the blades 4, allow you to use the space located behind the impeller, 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 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 конической с образованием боковой поверхности усеченного конуса, плавно сопряженной со стороны меньшего диаметра со ступицей и со стороны большего диаметра с внутренней цилиндрической поверхностью кольцевого бурта, причем образующая конической поверхности наклонена к оси рабочего колеса под углом 65°±5°, внутренний диаметр кольцевого бурта составляет от 0,4 до 0,44 от диаметра рабочего колеса, сквозные отверстия расположены ближе к вогнутой стороне лопасти по окружности, диаметр которой составляет от 0,28 до 0,3 от диаметра рабочего колеса, а диаметр сквозных отверстий составляет от 0,034 до 0,037 от диаметра рабочего колеса, при этом между основным и покрывным дисками расположены семь лопастей, периферийные наружные участки основного и покрывного дисков образованы коническими, сужающимися к периферии рабочего колеса поверхностями, образующие которых наклонены к оси рабочего колеса под углом 75°±5°, а диаметр рабочего колеса составляет от 203,0 мм до 201 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 input sections of the blades, and an annular coaxially projecting ring is made on the outside of the main disk from the main disk, a section of the hub of the collar, characterized in that the impeller is cast with a deviation in pitch of the blades at their input section of not more than 2 mm and at the output no 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 made conical with the formation of a side surface of a truncated cone, smoothly conjugated from the side of smaller diameter with the hub and from the side of larger diameter with the inner cylindrical surface of the annular a shoulder, the generatrix of the conical surface inclined to the axis of the impeller at an angle of 65 ° ± 5 °, the inner diameter of the annular shoulder is from 0.4 to 0.44 of the diameter of the its wheels, through holes are located closer to the concave side of the blade in a circle whose diameter is from 0.28 to 0.3 of the diameter of the impeller, and the diameter of through holes is from 0.034 to 0.037 of the diameter of the impeller, while between the main and cover there are seven blades located on the disks, the peripheral outer sections of the main and cover disks are formed by conical surfaces tapering to the periphery of the impeller, the generatrices of which are inclined to the axis of the impeller at an angle of 75 ° ± 5 °, and the diameter of the impeller ca is from 203.0 mm to 201 mm.
RU2016146617A 2016-11-29 2016-11-29 Centrifugal pump impeller RU2628684C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016146617A RU2628684C1 (en) 2016-11-29 2016-11-29 Centrifugal pump impeller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016146617A RU2628684C1 (en) 2016-11-29 2016-11-29 Centrifugal pump impeller

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2628684C1 true RU2628684C1 (en) 2017-08-21

Family

ID=59744792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016146617A RU2628684C1 (en) 2016-11-29 2016-11-29 Centrifugal pump impeller

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2628684C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112392548A (en) * 2019-08-13 2021-02-23 江苏国富氢能技术装备有限公司 Closed impeller for turbo expander

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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112392548A (en) * 2019-08-13 2021-02-23 江苏国富氢能技术装备有限公司 Closed impeller for turbo expander

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1717449B1 (en) A centrifugal pump and an impeller thereof
JP2019069225A (en) Centrifugal blood pump impeller and flow path
TWI725001B (en) Impeller assembly for centrifugal pumps
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
CN207004908U (en) A kind of inducer of no blade tip clearance leakage
CN106996389B (en) Short-distance inducer without blade top clearance cavitation
RU2628683C1 (en) Centrifugal pump impeller
RU2627477C1 (en) Centrifugal pump impeller
RU2627484C1 (en) Centrifugal pump impeller
RU2628681C1 (en) Centrifugal pump impeller
RU2628678C1 (en) Centrifugal pump impeller
KR20130122833A (en) Mixed flow pump
RU2340795C1 (en) Centrifugal reaction impeller
RU2594247C1 (en) Mid stage impeller of centrifugal pump
RU2610803C1 (en) Centrifugal pump runner
US3295455A (en) Centrifugal pumps
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
WO2019043730A1 (en) Impeller
RU2594248C1 (en) Rotary pump impeller
RU2009113425A (en) METHOD AND DEVICE FOR REGULATING THE OPERATION OF A CENTRIFUGAL PUMP
CN214533584U (en) Sealing structure for centrifugal pump

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190506

Effective date: 20190506