RU2733500C1 - Centrifugal pump impeller with improved positive suction bead - Google Patents
Centrifugal pump impeller with improved positive suction bead Download PDFInfo
- Publication number
- RU2733500C1 RU2733500C1 RU2020108618A RU2020108618A RU2733500C1 RU 2733500 C1 RU2733500 C1 RU 2733500C1 RU 2020108618 A RU2020108618 A RU 2020108618A RU 2020108618 A RU2020108618 A RU 2020108618A RU 2733500 C1 RU2733500 C1 RU 2733500C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blade
- angle
- impeller
- tangent
- centrifugal pump
- 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
- 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
-
- 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
- F04D29/2272—Rotors specially for centrifugal pumps with special measures for influencing flow or boundary layer
-
- 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
- F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
- F04D29/669—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for liquid pumps
Abstract
Description
Область техникиTechnology area
Изобретение относится к области насосостроения, а именно к конструкциям рабочих колес центробежных насосов.The invention relates to the field of pump engineering, in particular to designs of impellers of centrifugal pumps.
Известно рабочее колесо центробежного насоса (см. патент РФ №2661801). У данного насоса величина угла между касательной к выходной кромке лопатки и касательной к окружности рабочего колеса находится в диапазоне от 40° до 90°, а форма лопаток описывается поверхностями второго порядка. Недостатком данного насоса является высокий кавитационный запас и высокие шумы.Known impeller centrifugal pump (see RF patent No. 2661801). For this pump, the angle between the tangent to the trailing edge of the blade and the tangent to the impeller circumference is in the range from 40 ° to 90 °, and the shape of the blades is described by second-order surfaces. The disadvantages of this pump are high cavitation headroom and high noise.
Наиболее близким источником информации является патент РФ №2594247 (рабочее колесо промежуточной ступени центробежного насоса). Данное рабочее колесо промежуточной ступени центробежного насоса содержит ведущий диск, покрывной диск и расположенные между ними лопатки, причем покрывной диск снабжен дополнительным уплотнением в виде кольцевого выступа, концентричного внутреннему выступу основного уплотнения, и образующего вместе с основным уплотнением разгрузочную камеру. При этом в плоскости перпендикулярной оси рабочего колеса, линия, соединяющая входную и выходную кромки лопатки рабочего колеса, наклонена к проходящей через выходную кромку лопатки рабочего колеса касательной к наружной окружности рабочего колеса под углом, превышающим на 30°-45° угол выхода лопатки рабочего колеса, а максимальное расстояние от линии, соединяющей входную и выходную кромки лопатки рабочего колеса, до лопатки в направлении, перпендикулярном к указанной выше линии, составляет от 0,15 до 0,25 от длины линии, соединяющей входную и выходную кромки лопатки рабочего колеса. Недостатком данного насоса является высокий кавитационный запас и высокие гидродинамические вибрации ротора.The closest source of information is RF patent No. 2594247 (impeller of an intermediate stage of a centrifugal pump). This intermediate stage impeller of a centrifugal pump contains a driving disc, a covering disc and blades located between them, and the covering disc is equipped with an additional seal in the form of an annular protrusion concentric with the inner protrusion of the main seal, and forming, together with the main seal, a discharge chamber. In this case, in the plane perpendicular to the impeller axis, the line connecting the inlet and outlet edges of the impeller blade is inclined to the tangent to the outer circumference of the impeller blade passing through the outlet edge of the impeller blade at an angle exceeding by 30 ° -45 ° the exit angle of the impeller blade , and the maximum distance from the line connecting the input and output edges of the impeller blade to the blade in the direction perpendicular to the above line is from 0.15 to 0.25 of the length of the line connecting the input and output edges of the impeller blade. The disadvantages of this pump are high cavitation reserves and high hydrodynamic vibrations of the rotor.
Предлагаемое рабочее колесо позволяет устранить указанные выше недостатки. Технический результат - существенное снижение акустического шума и гидродинамических вибраций ротора насоса, существенное повышение надежности и снижение кавитационного запаса рабочего колеса.The proposed impeller makes it possible to eliminate the above disadvantages. The technical result is a significant reduction in acoustic noise and hydrodynamic vibrations of the pump rotor, a significant increase in reliability and a decrease in the cavitation reserve of the impeller.
Технический результат достигается тем, что рабочее колесо центробежного насоса содержит: основной диск, покрывной диск и расположенные между ними лопатки. При этом каждая лопатка выполнена в виде изогнутой выпуклой поверхности, с началом построения на отрезке от диаметра основного диска до диаметра покрывного диска, с разворотом на угол 140-360° (при данных значениях угла происходит максимально плавное «всасывание» жидкости в каналы рабочего колеса без вихреобразования), начиная разворот под углом β1 между кромкой лопатки и касательной к внутренней окружности основного диска и заканчивая разворот под углом β2 между другой кромкой лопатки и касательной к внешней окружности покрывного диска, со смещением вдоль оси на величину L, при этом значения α - угла наклона входной кромки лопасти, должны лежать в диапазоне от 30 до 90°.The technical result is achieved by the fact that the impeller of the centrifugal pump contains: a main disk, a cover disk and blades located between them. In this case, each blade is made in the form of a curved convex surface, with the beginning of construction on a segment from the diameter of the main disk to the diameter of the covering disk, with a turn at an angle of 140-360 ° (at these values of the angle, the most smooth "suction" of liquid into the channels of the impeller without vortex formation), starting at an angle β1 between the blade edge and tangent to the inner circumference of the main disk and ending at an angle β2 between the other blade edge and the tangent to the outer circumference of the covering disk, with a displacement along the axis by the value L, while the values of α are the angle the slope of the leading edge of the blade should lie in the range from 30 to 90 °.
Сущность заявленного технического решения поясняется чертежами фиг.1-4, гдеThe essence of the claimed technical solution is illustrated by drawings 1-4, where
Фиг. 1 - Рабочее колесо насоса с минимально-возможным кавитационным запасом, аксонометрический вид;FIG. 1 - Pump impeller with the minimum possible cavitation reserve, axonometric view;
Фиг. 2 - Профиль лопасти рабочего колеса, вид спереди;FIG. 2 - Profile of the impeller blade, front view;
Фиг. 3 - Разрез рабочего колеса по фронтальной плоскости А-А;FIG. 3 - Section of the impeller along the frontal plane А-А;
Фиг. 4 - Профиль лопасти рабочего колеса, аксонометрический вид.FIG. 4 - Profile of the impeller blade, axonometric view.
Главной общей задачей предлагаемого изобретения является создание рабочего колеса центробежного насоса, с улучшенными технико-экономическими характеристиками, конкретно с пониженным акустическим шумом и гидродинамическими вибрациями ротора, повышенной надежностью, высоким ресурсом и минимально-возможным кавитационным запасом рабочего колеса, посредством комплекса объединенных единым изобретательским замыслом конструктивных усовершенствований в его базовых компонентах. Предлагаемая форма лопастей рабочего колеса позволяет «всасывать» жидкость во входную воронку с минимально возможными энергетическими потерями, практически без вихреобразования, т.е. с максимально низким кавитационным запасом.The main general objective of the present invention is to create a centrifugal pump impeller with improved technical and economic characteristics, specifically with reduced acoustic noise and hydrodynamic vibrations of the rotor, increased reliability, high resource and the minimum possible cavitation reserve of the impeller, through a complex of design improvements in its basic components. The proposed shape of the impeller blades makes it possible to “suck” liquid into the inlet funnel with the lowest possible energy losses, practically without vortex formation, i.e. with the lowest possible cavitation headroom.
Предлагаемое изобретение направлено на обеспечение максимального жизненного цикла рабочего колеса и насоса в целом, повышения его КПД, снижение акустического шума и гидродинамических вибрации, а главное - минимизацией кавитационного разрушения рабочего колеса насоса, за счет максимально плавного, безударного натекания жидкости на лопасти рабочего колеса, обеспечивая при этом минимальные вихреобразования в потоке и минимальные гидродинамические вибрации.The proposed invention is aimed at ensuring the maximum life cycle of the impeller and the pump as a whole, increasing its efficiency, reducing acoustic noise and hydrodynamic vibrations, and most importantly, minimizing the cavitation destruction of the pump impeller, due to the most smooth, shock-free fluid flow onto the impeller blades, providing at the same time, there are minimal eddies in the flow and minimal hydrodynamic vibrations.
На фиг. 1 показано рабочее колесо, состоящее из основного диска 1, покрывного диска 2, лопастей 3.FIG. 1 shows an impeller consisting of a
На фиг. 2 изображен профиль лопасти 3 рабочего колеса - вид спереди. Фигура иллюстрирует построение количества n лопаток 3, толщиной s, с началом построения на отрезке, начинающегося от диаметра D1 основного диска 1 и заканчивающегося на диаметре D2 покрывного диска 2, с разворотом на угол ϕ, при этом значения угла ϕ лежат в диапазоне от 140 до 360°, начиная разворот под углом β1 между кромкой лопатки и касательной к внешней окружности основного диска, значения которого, с целью минимизации потерь от натекания жидкости на входную кромку лопасти рабочего колеса, лежат в диапазоне от 5 до 30° и заканчивая разворот под углом β2 между другой кромкой лопатки и касательной к внешней окружности покрывного диска, выбор значения угла β2, зависит прежде всего от максимального КПД рабочего колеса, и лежит в предпочтительно в диапазоне от 3 до 60°, со смещением вдоль оси на величину L. Построенная данным способом лопасть 3, состоящая из рабочей поверхности kp и тыльной поверхности ks (см. фиг.4), преобразуется в массив лопастей, позволяющий с максимальной эффективностью и с минимально возможными потерями на вихреобразование, т.е с максимально низким кавитационным запасом, подвести жидкость во входную воронку рабочего колеса и далее перевести вдоль профилей mh и ms до диаметра D3 выхода b из рабочего колеса.FIG. 2 shows the profile of the impeller blade 3 - front view. The figure illustrates the construction of the number n of
На фиг. 3 изображен разрез А-А рабочего колеса по фронтальной плоскости. Фигура иллюстрирует основные размеры рабочего колеса, а так же угол α - наклона входной кромки лопасти 3. Для обеспечения условия минимизации вихреобразования, т.е максимально низкого кавитационного запаса, значения угла α должны лежать в диапазоне от 30 до 90°.FIG. 3 shows a section A-A of the impeller along the frontal plane. The figure illustrates the main dimensions of the impeller, as well as the angle α - inclination of the leading edge of the
На фиг. 4 изображен аксонометрический вид профиля лопасти 3 рабочего колеса описанного ранее.FIG. 4 shows a perspective view of the profile of the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020108618A RU2733500C1 (en) | 2020-02-28 | 2020-02-28 | Centrifugal pump impeller with improved positive suction bead |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020108618A RU2733500C1 (en) | 2020-02-28 | 2020-02-28 | Centrifugal pump impeller with improved positive suction bead |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2733500C1 true RU2733500C1 (en) | 2020-10-02 |
Family
ID=72926867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020108618A RU2733500C1 (en) | 2020-02-28 | 2020-02-28 | Centrifugal pump impeller with improved positive suction bead |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2733500C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8360729B2 (en) * | 2008-05-19 | 2013-01-29 | Hitachi Plant Technologies, Ltd. | Blade, impeller, turbo fluid machine, method and apparatus for manufacturing blade |
RU2594247C1 (en) * | 2015-08-21 | 2016-08-10 | Владимир Дмитриевич Анохин | Mid stage impeller of centrifugal pump |
RU2661801C1 (en) * | 2017-07-10 | 2018-07-19 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "АДЕС" | Rotary pump impeller |
CN109578324A (en) * | 2019-01-31 | 2019-04-05 | 中国电建集团上海能源装备有限公司 | A kind of radial-curved blade centrifugal pump impeller |
CN110469539A (en) * | 2019-09-03 | 2019-11-19 | 珠海格力电器股份有限公司 | Impeller, centrifugal pump and air-conditioning |
-
2020
- 2020-02-28 RU RU2020108618A patent/RU2733500C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8360729B2 (en) * | 2008-05-19 | 2013-01-29 | Hitachi Plant Technologies, Ltd. | Blade, impeller, turbo fluid machine, method and apparatus for manufacturing blade |
RU2594247C1 (en) * | 2015-08-21 | 2016-08-10 | Владимир Дмитриевич Анохин | Mid stage impeller of centrifugal pump |
RU2661801C1 (en) * | 2017-07-10 | 2018-07-19 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "АДЕС" | Rotary pump impeller |
CN109578324A (en) * | 2019-01-31 | 2019-04-05 | 中国电建集团上海能源装备有限公司 | A kind of radial-curved blade centrifugal pump impeller |
CN110469539A (en) * | 2019-09-03 | 2019-11-19 | 珠海格力电器股份有限公司 | Impeller, centrifugal pump and air-conditioning |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3788765A (en) | Low specific speed compressor | |
US6210116B1 (en) | High efficiency pump impeller | |
EP0515633B1 (en) | Regenerative pump | |
DK150946B (en) | SIDE CHANNEL PUMP | |
EP2650546A1 (en) | Centrifugal turbomachine | |
EA007331B1 (en) | Improved pump impeller | |
US3918829A (en) | Low pressure-pulse kinetic pump | |
US9551354B2 (en) | Regenerative-type fluid machinery having a guide vane on a channel wall | |
US2696789A (en) | Self-priming centrifugal pump | |
JP3949663B2 (en) | Centrifugal impeller | |
RU2733500C1 (en) | Centrifugal pump impeller with improved positive suction bead | |
US4111597A (en) | Centrifugal pump with centripetal inducer | |
US4614478A (en) | Pump impeller | |
JP2017048703A (en) | Centrifugal Pump | |
CA1313974C (en) | Impeller | |
US10174766B2 (en) | Diffuser for a forward-swept tangential flow compressor | |
RU2732082C1 (en) | Stage of multistage centrifugal pump | |
US20160061213A1 (en) | Pump Impeller | |
JP6138009B2 (en) | Centrifugal turbomachine | |
EP4130489A1 (en) | Pressure bushing for a fluid pump and a pump including the pressure bushing | |
KR102574942B1 (en) | Impeller of fuel pump | |
EP4130485A1 (en) | Impeller for a fluid pump and a pump including the impeller | |
US11828295B2 (en) | Pressure wall for a fluid pump and a pump including the pressure wall | |
RU2677306C1 (en) | Guide device for centrifugal multi-stage pump | |
RU1788339C (en) | Centrifugal pump impeller blade |