RU2700991C1 - Centrifugal multi-stage pump impeller - Google Patents
Centrifugal multi-stage pump impeller Download PDFInfo
- Publication number
- RU2700991C1 RU2700991C1 RU2019104012A RU2019104012A RU2700991C1 RU 2700991 C1 RU2700991 C1 RU 2700991C1 RU 2019104012 A RU2019104012 A RU 2019104012A RU 2019104012 A RU2019104012 A RU 2019104012A RU 2700991 C1 RU2700991 C1 RU 2700991C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- impeller
- blades
- main
- angle
- length
- Prior art date
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
- F04D1/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D1/06—Multi-stage pumps
-
- 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
- F04D29/2205—Conventional flow pattern
- F04D29/2216—Shape, geometry
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области центробежных гидравлических машин и может быть использовано в добывающей промышленности, а также сельском хозяйстве и для бытовых нужд.The invention relates to the field of centrifugal hydraulic machines and can be used in the mining industry, as well as agriculture and for domestic use.
Известно рабочее колесо центробежного многоступенчатого насоса, содержащее основной и покрывной диски, между которыми расположены лопатки, а проточная часть рабочего колеса имеет перегиб с двумя поворотами потока жидкости, при этом поскольку перегиб имеет прямолинейный участок, то касательная, проходящая через точку перегиба проточной части рабочего колеса параллельна поперечной плоскости, а поскольку выход жидкости расположен под прямым углом, то касательные к выходным кромкам основного и покрывного дисков перпендикулярны поперечной плоскости [US846971, дата публикации: 12.03.1907 г., МПК: F01D 11/005, F04D 29/0413].It is known that the impeller of a centrifugal multistage pump contains the main and cover disks between which the blades are located, and the flowing part of the impeller has an inflection with two turns of the fluid flow, while since the inflection has a straight section, the tangent passing through the inflection point of the flowing part of the impeller parallel to the transverse plane, and since the fluid outlet is at right angles, the tangents to the outlet edges of the main and cover disks are perpendicular to the transverse second plane [US846971, Publication date: 12/03/1907, IPC: F01D 11/005, F04D 29/0413].
Недостатком известного технического решения является невозможность одновременного обеспечения увеличенных радиусов поворота жидкости на входе и выходе из рабочего колеса и уменьшения его габаритного размера. При этом уменьшение диаметра рабочего колеса приводит к уменьшению радиусов поворотов потока жидкости, вследствие чего снижается КПД рабочего колеса многоступенчатого насоса и наоборот.A disadvantage of the known technical solution is the inability to simultaneously provide increased radii of rotation of the liquid at the entrance and exit of the impeller and reduce its overall size. In this case, a decrease in the diameter of the impeller leads to a decrease in the radii of turns of the fluid flow, as a result of which the efficiency of the impeller of a multi-stage pump decreases and vice versa.
Известно рабочее колесо центробежного многоступенчатого насоса, выполненное в виде диска с тангенциальными каналами, а проточная часть рабочего колеса имеет перегиб с двумя поворотами потока жидкости. При этом на основании чертежей можно предположить, что величина угла между касательной, проходящей через точку перегиба проточной части рабочего колеса, и поперечной плоскостью составляет от 35 до 40°, а величина угла между касательными к выходным кромкам основного и покрывного дисков и поперечной плоскостью составляет от 85 до 90° [US4029431, дата публикации: 21.08.1975 г., МПК: F01D 1/34, F01D 5/04, F01D 5/14].It is known the impeller of a centrifugal multistage pump, made in the form of a disk with tangential channels, and the flowing part of the impeller has an inflection with two turns of the fluid flow. Moreover, on the basis of the drawings, it can be assumed that the angle between the tangent passing through the inflection point of the flow path of the impeller and the transverse plane is from 35 to 40 °, and the angle between the tangents to the output edges of the main and covering disks and the transverse plane is 85 to 90 ° [US4029431, publication date: 08/21/1975, IPC: F01D 1/34, F01D 5/04, F01D 5/14].
Преимуществом известного технического решения являются низкие гидродинамические потери в проточной части рабочего колеса за счет большой величины радиусов поворотов потока жидкости в перегибе проточной части. Однако недостатком известного рабочего колеса является его увеличенный осевой габаритный размер.An advantage of the known technical solution is the low hydrodynamic losses in the flowing part of the impeller due to the large radius of turns of the fluid flow in the inflection of the flowing part. However, a disadvantage of the known impeller is its increased axial overall dimension.
В качестве прототипа выбрано рабочее колесо центробежного многоступенчатого насоса, содержащее основной и покрывной диски, между которыми расположены лопатки, а проточная часть в меридиональном сечении рабочего колеса имеет перегиб с двумя поворотами потока жидкости и обратным уклоном. При этом на основании чертежей можно предположить, что величина угла между касательной, проходящей через точку перегиба проточной части рабочего колеса, и поперечной плоскостью составляет от 15 до 20°, а величина угла между касательными к выходным кромкам основного и покрывного дисков и поперечной плоскостью составляет от 25 до 30° [US2014294575, дата публикации: 02.10.2014 г., МПК: F01D 1/06, F04D 29/44].As a prototype, the impeller of a centrifugal multistage pump was selected, containing the main and cover disks between which the blades are located, and the flowing part in the meridional section of the impeller has an inflection with two turns of the fluid flow and a reverse slope. Moreover, on the basis of the drawings, it can be assumed that the angle between the tangent passing through the inflection point of the flow path of the impeller and the transverse plane is from 15 to 20 °, and the angle between the tangents to the output edges of the main and covering disks and the transverse plane is 25 to 30 ° [US2014294575, publication date: 10/02/2014, IPC: F01D 1/06, F04D 29/44].
Преимуществом прототипа перед известным техническим решением являются увеличенные радиусы поворота, более низкое гидродинамическое сопротивление проточной части и, как следствие, более высокий КПД рабочего колеса. Однако общим недостатком прототипа и других известных решений являются их недостаточно хорошие массогабаритные характеристики из-за большой высоты рабочего колеса, которая обусловлена необходимостью увеличения осевой длины рабочего колеса для повышения КПД ступени многоступенчатого насоса, либо низкий КПД из-за малой величины углов между касательными к выходным кромкам основного и покрывного дисков и поперечной плоскостью. При этом попытка уменьшения высоты рабочего колеса без изменения радиусов поворотов, либо применение конструкции с малыми углами между касательными к выходным кромкам основного и покрывного дисков и поперечной плоскостью (либо без изменения величины этого угла) приводит к снижению КПД рабочего колеса центробежного многоступенчатого насоса, что в значительной степени ухудшает его эксплуатационные характеристики.The advantage of the prototype over the well-known technical solution is increased turning radii, lower hydrodynamic resistance of the flow part and, as a result, higher efficiency of the impeller. However, a common disadvantage of the prototype and other known solutions are their insufficiently good overall dimensions due to the large height of the impeller, which is due to the need to increase the axial length of the impeller to increase the efficiency of the multi-stage pump stage, or low efficiency due to the small angles between the tangents to the output the edges of the main and cover discs and the transverse plane. In this case, an attempt to reduce the impeller height without changing the radius of turns, or using a design with small angles between the tangents to the output edges of the main and covering disks and the transverse plane (or without changing the value of this angle), reduces the efficiency of the impeller of a centrifugal multistage pump, which significantly degrades its performance.
Техническая проблема, на решение которой направлено изобретение, заключается в улучшении эксплуатационных характеристик рабочего колеса центробежного многоступенчатого насоса.The technical problem to which the invention is directed is to improve the operational characteristics of the impeller of a centrifugal multistage pump.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в улучшении массогабаритных характеристик рабочего колеса центробежного многогоступенчатого насоса с сопутствующим сохранением его КПД.The technical result, the invention is aimed at, is to improve the overall dimensions of the impeller of a centrifugal multistage pump, while maintaining its efficiency.
Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.
Рабочее колесо центробежного многоступенчатого насоса содержит основной и покрывной диски, между которыми расположены лопатки, при этом проточная часть рабочего колеса имеет перегиб и обратный уклон. В отличие от прототипа рабочее колесо дополнительно содержит вспомогательные лопатки, а величина угла между касательными к выходным кромкам основного и покрывного дисков и поперечной плоскостью составляет от 40 до 80°.The impeller of a centrifugal multistage pump contains the main and cover disks, between which the blades are located, while the flowing part of the impeller has an inflection and reverse bias. Unlike the prototype, the impeller additionally contains auxiliary blades, and the angle between the tangents to the output edges of the main and covering disks and the transverse plane is from 40 to 80 °.
Перегиб проточной части рабочего колеса многоступенчатого насоса обеспечивает возможность направления потока жидкости из рабочего колеса в направляющий аппарат многоступенчатого насоса. Перегиб проточной части имеет точку, в которой происходит плавное изменение направления потока жидкости, движущейся по перегибу, при этом точка расположена приблизительно в его средней части между поворотами потока жидкости. Обратный уклон проточной части рабочего колеса обеспечивает возможность увеличения радиусов поворота потока жидкости, что позволяет снизить гидродинамическое сопротивление проточной части рабочего колеса, и уменьшить общую высоту рабочего колеса, либо расстояние от плоскости входа рабочего колеса до плоскости выхода из рабочего колеса, без потери напора потока, тем самым сохраняя КПД рабочего колеса и улучшая его массогабаритные характеристики. При этом величина угла между касательной, проходящей через точку перегиба проточной части рабочего колеса, и поперечной плоскостью может составлять от 1 до 45°. В случае если величина угла будет составлять менее 1°, то величина радиусов поворота потока жидкости будет увеличиваться незначительно, вследствие чего снижения гидродинамического сопротивления и сохранения КПД рабочего колеса наблюдаться не будет. В случае если величина угла будет превышать 45°, то будет происходить увеличение гидродинамического сопротивления потока жидкости в проточной части рабочего колеса и снижаться КПД рабочего колеса. Величина угла может составлять от 25 до 35°, что обеспечивает оптимальные величины высоты, либо расстояния от плоскости входа рабочего колеса до плоскости выхода из рабочего колеса) рабочего колеса и гидродинамического сопротивления потоку жидкости в его проточной части.The bend of the flowing part of the impeller of a multistage pump provides the ability to direct the flow of fluid from the impeller into the guide apparatus of the multistage pump. The bend of the flowing part has a point at which a smooth change in the direction of the flow of fluid moving along the bend occurs, while the point is located approximately in its middle part between the rotations of the fluid flow. The reverse slope of the flowing part of the impeller provides the possibility of increasing the radii of rotation of the fluid flow, which allows to reduce the hydrodynamic resistance of the flowing part of the impeller, and to reduce the total height of the impeller, or the distance from the plane of the entrance of the impeller to the plane of exit of the impeller, without loss of pressure head, thereby maintaining the efficiency of the impeller and improving its overall dimensions. The angle between the tangent passing through the inflection point of the flowing part of the impeller and the transverse plane can be from 1 to 45 °. If the angle is less than 1 °, then the radius of rotation of the fluid flow will increase slightly, as a result of which the decrease in hydrodynamic resistance and the efficiency of the impeller will not be observed. If the angle value exceeds 45 °, then there will be an increase in the hydrodynamic resistance of the fluid flow in the flowing part of the impeller and the efficiency of the impeller will decrease. The angle can be from 25 to 35 °, which ensures optimal height or distance from the plane of the impeller inlet to the plane of the exit of the impeller) of the impeller and hydrodynamic resistance to fluid flow in its flowing part.
Выходные кромки основного и покрывного дисков обеспечивают возможность направления потока жидкости из проточной части рабочего колеса во входную часть направляющего аппарата. Величина угла между касательными к выходным кромкам основного и покрывного дисков и поперечной плоскостью составляет от 40 до 80°, что обеспечивает возможность снижения гидродинамического сопротивления потоку жидкости при ее движении на выходе из рабочего колеса в направляющий аппарат многоступенчатого насоса, что позволяет сохранить или увеличить КПД рабочего колеса. В случае если величина угла будет составлять менее 40°, то при движении потока жидкости во входную часть направляющего аппарата многоступенчатого насоса будет происходить значительное увеличение гидродинамического сопротивления потоку жидкости на выходе рабочего колеса, что негативно сказывается на напоре потока и на КПД рабочего колеса. В случае если величина угла будет превышать 80°, то при повороте потока перед выходом из рабочего колеса будет увеличиваться гидродинамическое сопротивление потоку жидкости и нарушаться организованность ее движения на выходе, что также негативно сказывается на КПД рабочего колеса. Величина угла может составлять от 70 до 75°, что обеспечивает наиболее существенное снижение гидродинамического сопротивления потоку жидкости на выходе и сохранение КПД рабочего колеса при имеющихся условиях.The output edges of the main and cover disks provide the possibility of directing the fluid flow from the flowing part of the impeller to the input part of the guide apparatus. The angle between the tangent to the output edges of the main and covering disks and the transverse plane is from 40 to 80 °, which makes it possible to reduce the hydrodynamic resistance to the fluid flow when it moves at the exit of the impeller to the guide device of the multi-stage pump, which allows you to save or increase the efficiency of the working wheels. If the angle is less than 40 °, then when the fluid flow moves to the inlet of the guide vane of the multi-stage pump, there will be a significant increase in the hydrodynamic resistance to the fluid flow at the impeller exit, which negatively affects the flow head and the efficiency of the impeller. If the angle value exceeds 80 °, then when the flow is turned before exiting the impeller, the hydrodynamic resistance to the fluid flow will increase and the organization of its movement at the outlet will be disrupted, which also negatively affects the efficiency of the impeller. The angle can range from 70 to 75 °, which provides the most significant reduction in hydrodynamic resistance to fluid flow at the outlet and the efficiency of the impeller is maintained under existing conditions.
Вспомогательные лопатки обеспечивают возможность увеличения напора потока жидкости в проточной части рабочего колеса. Также применение вспомогательных лопаток позволяет дополнительно уменьшить массогабаритные характеристики рабочего колеса за счет уменьшения количества и толщины основных лопаток и обеспечения возможности изготовления рабочего колеса из полимерных материалов (за счет увеличения жесткости конструкции). Вспомогательные лопатки повторяют форму основных лопаток, а их длина может составлять до 85% от длины основных лопаток. При этом выходная кромка вспомогательных лопаток может быть расположена на одном уровне с выходной кромкой основных лопаток, что обеспечивает возможность увеличения напора потока. Дополнительно рабочее колесо может содержать один или несколько рядов вспомогательных лопаток, что обеспечивает возможность дополнительного увеличения указанных характеристик. При этом вспомогательные лопатки первого ряда могут иметь длину от 40 до 60% от длины основных лопаток, а дополнительные вспомогательные лопатки последующих рядов могут иметь длину от 40 до 60% от длины вспомогательных лопаток предыдущих рядов, что обеспечивает их минимальное гидродинамическое сопротивление потоку жидкости и позволяет сохранить КПД рабочего колеса центробежного насоса за счет улучшенной организации структуры потока.Auxiliary blades provide the possibility of increasing the pressure head of the fluid flow in the flowing part of the impeller. Also, the use of auxiliary blades allows to further reduce the weight and size characteristics of the impeller by reducing the number and thickness of the main blades and making it possible to manufacture the impeller from polymeric materials (by increasing the rigidity of the structure). Auxiliary blades repeat the shape of the main blades, and their length can be up to 85% of the length of the main blades. In this case, the output edge of the auxiliary blades can be located at the same level with the output edge of the main blades, which makes it possible to increase the flow head. Additionally, the impeller may contain one or more rows of auxiliary blades, which provides an opportunity to further increase these characteristics. In this case, auxiliary blades of the first row can have a length of 40 to 60% of the length of the main blades, and additional auxiliary blades of subsequent rows can have a length of 40 to 60% of the length of the auxiliary blades of the previous rows, which ensures their minimal hydrodynamic resistance to fluid flow and allows maintain the efficiency of the impeller of a centrifugal pump due to the improved organization of the flow structure.
Дополнительно форма лопаток может описываться поверхностями второго порядка, что при уменьшении высоты рабочего колеса обеспечивает возможность вытягивания лопаток по направлению ко входу в рабочее колесо для повышения КПД рабочего колеса улучшения его кавитационных качеств.Additionally, the shape of the blades can be described by second-order surfaces, which, with a decrease in the height of the impeller, makes it possible to pull the blades towards the entrance to the impeller to increase the efficiency of the impeller to improve its cavitation qualities.
Основной и покрывной диски обеспечивают конструкционную прочность рабочего колеса, при этом основной диск обеспечивает возможность установки рабочего колеса на вал насоса. Основные лопатки обеспечивают возможность создания радиальных рабочих каналов между дисками и формирования проточной части рабочего колеса. При этом профилирование проточной части в меридиональном сечении рабочего колеса может обеспечиваться мультилинейной функцией, например, сплайн, мультилинейная и др., совокупностью радиусов и/или прямых таким образом, чтобы при максимально возможных радиусах перегиба проточной части обеспечивалась наименьшая высота рабочего колеса. The main and cover disks provide the structural strength of the impeller, while the main disk provides the ability to install the impeller on the pump shaft. The main blades provide the ability to create radial working channels between the disks and the formation of the flowing part of the impeller. In this case, the profiling of the flowing part in the meridional section of the impeller can be provided by a multilinear function, for example, spline, multilinear, etc., by a combination of radii and / or straight lines so that at the maximum possible radii of inflection of the flowing part, the smallest height of the impeller is ensured.
Изобретение характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных отличительных признаков, заключающейся в том, что:The invention is characterized by a previously unknown set of essential distinguishing features, which consists in the fact that:
- проточная часть рабочего колеса имеет обратный уклон, что позволяет увеличить радиусы поворота потока жидкости проточной части, благодаря чему обеспечивается возможность снижения гидродинамического сопротивления проточной части и уменьшения общей высоты, либо расстояния от плоскости входа рабочего колеса до плоскости выхода из рабочего колеса рабочего колеса без потери величины напора потока.- the flow part of the impeller has a reverse slope, which allows to increase the radii of rotation of the fluid flow of the flow part, which makes it possible to reduce the hydrodynamic resistance of the flow part and reduce the total height, or the distance from the plane of the input of the impeller to the plane of the exit of the impeller without loss flow head values.
- величина угла между касательными к выходным кромкам основного и покрывного дисков и поперечной плоскостью составляет от 40 до 80°, что позволяет снизить гидродинамическое сопротивление потоку жидкости при ее движении на выходе из рабочего колеса в направляющий аппарат многоступенчатого насоса.- the angle between the tangents to the output edges of the main and covering disks and the transverse plane is from 40 to 80 °, which allows to reduce the hydrodynamic resistance to the fluid flow when it moves at the exit of the impeller to the guide apparatus of a multi-stage pump.
- рабочее колесо дополнительно содержит вспомогательные лопатки, что позволяет за счет создания дополнительных рабочих поверхностей, взаимодействующих с потоком жидкости, увеличить суммарный момент количества движения потока жидкости, выходящего из рабочего колеса.- the impeller additionally contains auxiliary blades, which allows, due to the creation of additional working surfaces interacting with the fluid flow, to increase the total moment of momentum of the fluid flow exiting the impeller.
Совокупность существенных отличительных признаков изобретения позволяет снизить гидродинамическое сопротивление проточной части рабочего колеса и гидродинамическое сопротивление потоку жидкости при ее перепуске из рабочего колеса в направляющий аппарат многоступенчатого насоса, уменьшить осевую длину (высоту) рабочего колеса и увеличить суммарный момент количества движения выходящего потока жидкости из рабочего колеса, благодаря чему обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в улучшении массогабаритных характеристик рабочего колеса центробежного многогоступенчатого насоса с сопутствующим сохранением его КПД, тем самым улучшая его эксплуатационные характеристики.The set of essential distinguishing features of the invention allows to reduce the hydrodynamic resistance of the flowing part of the impeller and the hydrodynamic resistance to fluid flow when it is bypassed from the impeller to the multi-stage pump guide apparatus, to reduce the axial length (height) of the impeller and increase the total angular momentum of the outgoing fluid flow from the impeller due to which the achievement of the technical result, which consists in improving the overall dimensions characteristics of the impeller of the centrifugal pump mnogogostupenchatogo with concomitant preservation of its efficiency, thereby improving its performance.
Совокупность существенных признаков изобретения неизвестна из уровня техники, что свидетельствует о соответствии изобретения критерию патентоспособности «новизна».The set of essential features of the invention is unknown from the prior art, which indicates the compliance of the invention with the patentability criterion of "novelty."
Из уровня техники известно влияние величины перегиба проточной части на изменение габаритных размеров рабочего колеса. Также известно влияние наклона выходной кромки основного и покрывного диска рабочего колеса многоступенчатого насоса на снижение гидродинамического сопротивления потоку жидкости. При этом также из области одноступенчатых насосов известно влияние вспомогательных лопаток на увеличение скорости жидкости в проточной части рабочего колеса и сопутствующее увеличение прочности и жесткости рабочего колеса одноступенчатого центробежного насоса. Однако совокупность перечисленных признаков именно в рабочем колесе многоступенчатого насоса неизвестна из уровня техники и обеспечивает достижение синергетического эффекта, заключающегося в обеспечении возможности значительного уменьшения осевой длины многоступенчатого насоса с сопутствующим сохранением КПД многоступенчатого насоса за счет возможности уменьшения высоты рабочего колеса и, соответственно, ступени многоступенчатого насоса, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию патентоспособности «изобретательский уровень». The prior art knows the influence of the magnitude of the inflection of the flowing part on the change in the overall dimensions of the impeller. The influence of the slope of the output edge of the main and the casing disk of the impeller of a multi-stage pump on the decrease in hydrodynamic resistance to fluid flow is also known. Moreover, from the field of single-stage pumps, the influence of auxiliary vanes on the increase in fluid velocity in the flowing part of the impeller and the concomitant increase in the strength and stiffness of the impeller of a single-stage centrifugal pump are also known. However, the combination of the listed features in the impeller of a multistage pump is unknown from the prior art and ensures the achievement of a synergistic effect, which consists in making it possible to significantly reduce the axial length of a multistage pump while maintaining the efficiency of a multistage pump due to the possibility of reducing the height of the impeller and, accordingly, the stage of a multistage pump , which allows us to conclude that the invention meets the patentability criterion "isob retirement level. "
Изобретение может быть реализовано при помощи известных средств, материалов и технологий, что свидетельствует о его соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».The invention can be implemented using known means, materials and technologies, which indicates its compliance with the patentability criterion of "industrial applicability".
Изобретение поясняется следующими фигурами.The invention is illustrated by the following figures.
Фиг.1 –Рабочее колесо многоступенчатого насоса, продольный разрез.Figure 1 - Impeller of a multi-stage pump, a longitudinal section.
Фиг.2 – Рабочее колесо многоступенчатого насоса, аксонометрический вид.Figure 2 - Impeller of a multi-stage pump, axonometric view.
Фиг.3 – Рабочее колесо многоступенчатого насоса, местный вырез в покрывном диске, аксонометрический вид.Figure 3 - Impeller of a multi-stage pump, a local cutout in the cover disk, axonometric view.
Рабочее колесо многоступенчатого насоса содержит основной диск 1 и покрывной диск 2, между которыми расположены основные лопатки 3 и вспомогательные лопатки 4, при этом проточная часть рабочего колеса имеет перегиб и обратный уклон, а величина угла α между касательной, проходящей через точку А перегиба проточной части рабочего колеса, и поперечной плоскостью составляет от 1 до 45°, величина угла β1 и β2 между касательными к выходным кромкам основного и покрывного дисков и поперечной плоскостью составляет от 40 до 80°.The impeller of a multistage pump contains a
Изобретение работает следующим образом.The invention works as follows.
На вход рабочего колеса поступает жидкость из выходной части направляющего аппарата (не показан на фигурах) многоступенчатого насоса и движется по изогнутой проточной части рабочего колеса, образованной основным диском 1, покрывным диском 2, а также поверхностью лопаток 3 и 4. При этом за счет взаимодействия жидкости с поверхностью лопаток 3 и 4 происходит увеличение суммарного момента количества движения потока жидкости из проточной части рабочего колеса при уменьшенном гидродинамическом сопротивлении криволинейного канала с двумя перегибами, имеющими увеличенные радиусы, и дальнейшее движение жидкости к выходу из рабочего колеса и в приемную часть направляющего аппарата (не показана на фигурах) многоступенчатого насоса. При этом обеспечивается возможность уменьшения высоты входной части рабочего колеса и соответственно уменьшения высоты и массы рабочего колеса многоступенчатого насоса.At the input of the impeller, liquid flows from the output part of the guiding apparatus (not shown in the figures) of the multistage pump and moves along the curved flowing part of the impeller formed by the
Для иллюстрации достигаемого технического результата было проведено сравнение показателей напора жидкости на выходе рабочего колеса многоступенчатого насоса по прототипу и по изобретению. При этом рабочее колесо многоступенчатого насоса по прототипу содержало 1, 2 и 3 ряда вспомогательных лопаток.To illustrate the technical result achieved, a comparison was made of the fluid pressure indicators at the output of the impeller of a multi-stage pump according to the prototype and according to the invention. In this case, the impeller of the multi-stage pump according to the prototype contained 1, 2 and 3 rows of auxiliary vanes.
В таблице 1 приведена зависимость снижения высоты h и массы m рабочего колеса от величины углов α и β и количества n рядов вспомогательных лопаток при постоянной величине КПД рабочего колеса.Table 1 shows the dependence of the decrease in height h and mass m the impeller from the values of the angles α and β and the number n of rows of auxiliary blades with a constant value of the efficiency of the impeller.
Таблица 1Table 1
h, %Decline
h , %
m, %Decline
m,%
Таким образом, достигается технический результат, заключающийся в повышении КПД и улучшении массогабаритных характеристик рабочего колеса центробежного многогоступенчатого насоса и улучшаются эксплуатационные характеристики рабочего колеса многоступенчатого насоса.Thus, a technical result is achieved, which consists in increasing the efficiency and improving the weight and size characteristics of the impeller of a centrifugal multistage pump and improving the operational characteristics of the impeller of a multistage pump.
Claims (10)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019104012A RU2700991C1 (en) | 2019-02-13 | 2019-02-13 | Centrifugal multi-stage pump impeller |
| PCT/RU2019/050158 WO2020167163A1 (en) | 2019-02-13 | 2019-09-19 | Centrifugal multi-stage pump impeller (variations) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019104012A RU2700991C1 (en) | 2019-02-13 | 2019-02-13 | Centrifugal multi-stage pump impeller |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2700991C1 true RU2700991C1 (en) | 2019-09-24 |
Family
ID=68063216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019104012A RU2700991C1 (en) | 2019-02-13 | 2019-02-13 | Centrifugal multi-stage pump impeller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2700991C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110985436A (en) * | 2019-12-24 | 2020-04-10 | 苏州苏磁智能科技有限公司 | Fluid force balance structure of high-speed centrifugal impeller |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US846971A (en) * | 1906-07-21 | 1907-03-12 | Nicholas W Akimoff | Multistage turbo-pump. |
| US2245114A (en) * | 1940-01-06 | 1941-06-10 | Eugene L Merritt | Deep well turbine pump |
| US2775207A (en) * | 1952-03-24 | 1956-12-25 | Earl A Peterman | High pressure centrifugal pump |
| CS203896B1 (en) * | 1979-10-16 | 1981-03-31 | Alfred Brettschneider | Impeller,especially for centrifugal multistage pumps |
| US4355951A (en) * | 1980-05-02 | 1982-10-26 | Internorth, Inc. | Full admission pitot pump |
| RU2186251C2 (en) * | 2000-07-14 | 2002-07-27 | Открытое акционерное общество "Борец" | Module-section of multistage submersible centrifugal pump |
| RU142959U1 (en) * | 2012-11-19 | 2014-07-10 | Георгий Валерьянович Нестеров | WORKING WHEEL CENTRIFUGAL-AXIAL |
-
2019
- 2019-02-13 RU RU2019104012A patent/RU2700991C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US846971A (en) * | 1906-07-21 | 1907-03-12 | Nicholas W Akimoff | Multistage turbo-pump. |
| US2245114A (en) * | 1940-01-06 | 1941-06-10 | Eugene L Merritt | Deep well turbine pump |
| US2775207A (en) * | 1952-03-24 | 1956-12-25 | Earl A Peterman | High pressure centrifugal pump |
| CS203896B1 (en) * | 1979-10-16 | 1981-03-31 | Alfred Brettschneider | Impeller,especially for centrifugal multistage pumps |
| US4355951A (en) * | 1980-05-02 | 1982-10-26 | Internorth, Inc. | Full admission pitot pump |
| RU2186251C2 (en) * | 2000-07-14 | 2002-07-27 | Открытое акционерное общество "Борец" | Module-section of multistage submersible centrifugal pump |
| RU142959U1 (en) * | 2012-11-19 | 2014-07-10 | Георгий Валерьянович Нестеров | WORKING WHEEL CENTRIFUGAL-AXIAL |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| US 4355951 A1, 26.10.1982, 26.10.1982. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110985436A (en) * | 2019-12-24 | 2020-04-10 | 苏州苏磁智能科技有限公司 | Fluid force balance structure of high-speed centrifugal impeller |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8308420B2 (en) | Centrifugal compressor, impeller and operating method of the same | |
| US6695579B2 (en) | Diffuser having a variable blade height | |
| KR101252984B1 (en) | Flow vector control for high speed centrifugal pumps | |
| EP1990544A2 (en) | Multistage centrifugal compressor | |
| RU2700991C1 (en) | Centrifugal multi-stage pump impeller | |
| KR100822070B1 (en) | Centrifugal type turbo machine | |
| UA126103C2 (en) | Reversible pump turbine and guide vane for the reversible pump turbine | |
| RU188867U1 (en) | The driving wheel of the centrifugal multistage pump | |
| JP7429810B2 (en) | Multi-stage centrifugal fluid machine | |
| RU188903U1 (en) | The driving wheel of the centrifugal multistage pump | |
| RU188868U1 (en) | The driving wheel of the centrifugal multistage pump | |
| RU2661801C1 (en) | Rotary pump impeller | |
| RU2680018C2 (en) | Liquid tolerant impeller for centrifugal compressors | |
| WO2020167163A1 (en) | Centrifugal multi-stage pump impeller (variations) | |
| RU2692941C1 (en) | Centrifugal pump impeller for gas-liquid media | |
| JP2018091317A (en) | Multi-stage pump | |
| RU2405972C1 (en) | Centrifugal pump | |
| JP2021004584A (en) | Rotor blade for two-phase flow turbine and two-phase flow turbine including the rotor blade | |
| RU185106U1 (en) | Centrifugal pump | |
| US20220299036A1 (en) | Drag pump | |
| RU2732082C1 (en) | Stage of multistage centrifugal pump | |
| RU2232297C2 (en) | Centrifugal vortex pump stage | |
| RU68613U1 (en) | SUBMERSIBLE PUMP LEVEL OPERATING WHEEL GUIDING DEVICE FOR SUBMERSIBLE PUMP STEPS AND SUBMERSIBLE PUMP STEPS | |
| KR102545555B1 (en) | Centrifugal Compressor | |
| JP6758923B2 (en) | Impeller |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20200910 |