RU2806866C1 - Centrifugal pump - Google Patents

Centrifugal pump Download PDF

Info

Publication number
RU2806866C1
RU2806866C1 RU2023113415A RU2023113415A RU2806866C1 RU 2806866 C1 RU2806866 C1 RU 2806866C1 RU 2023113415 A RU2023113415 A RU 2023113415A RU 2023113415 A RU2023113415 A RU 2023113415A RU 2806866 C1 RU2806866 C1 RU 2806866C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blades
impeller
hollow cylinder
ring element
cover
Prior art date
Application number
RU2023113415A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андриан Иванович Рубец
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ЭНЕРГОНИКА"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ЭНЕРГОНИКА" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ЭНЕРГОНИКА"
Application granted granted Critical
Publication of RU2806866C1 publication Critical patent/RU2806866C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to centrifugal pumping units designed for pumping liquids. The centrifugal pump contains an inlet pipe with a groove for a stationary cutter, an electric cable, a top cover, a bearing cover, a motor housing, a spiral-shaped housing, a semi-open impeller with a blade in the form of two rectangular plates and an impeller with six spiral blades, a mechanical seal cover, a mechanical seal, bearing housing, bearings, motor, oil seal, oil seal cover, water cooling jacket, cooling water inlet, three bearings, circuit board for electrical cable, stationary cutter includes a ring element with a flat surface and twelve evenly spaced holes for screw connection, hollow cylinder, three blades in the form of flat plates.
EFFECT: invention allows to increase reliability and productivity.
1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к центробежным насосным установкам, предназначенным для перекачивания жидкостей.The invention relates to the field of mechanical engineering, namely to centrifugal pumping units designed for pumping liquids.

Из уровня техники (интернет-ссылка https://www.youtube.com/watch?v=EmNyPOMqF9g, дата публикации 13.05.2021) известен центробежный насос, содержащий электрический кабель, верхнюю крышку, крышку подшипника, корпус двигателя, корпус спиралевидной формы, полуоткрытое рабочее колесо с импеллером с пятью спиралевидными лопатками, не сходящимися к центру колеса, крышку торцевого уплотнения, торцевое уплотнение, корпус подшипника, подшипники, двигатель.From the prior art (Internet link https://www.youtube.com/watch?v=EmNyPOMqF9g, publication date 05/13/2021) a centrifugal pump is known containing an electrical cable, a top cover, a bearing cover, a motor housing, a spiral-shaped housing, semi-open impeller with impeller with five spiral blades that do not converge to the center of the impeller, mechanical seal cover, mechanical seal, bearing housing, bearings, motor.

Данный центробежный насос является ближайшим аналогом заявленного насоса.This centrifugal pump is the closest analogue of the declared pump.

При этом недостатком указанного центробежного насоса является низкая надежность и производительность, обусловленные отсутствием возможности преобразования загрязненной рабочей среды в гомогенное состояние, что приводит к быстрому налипанию на конструктивных элементах содержания рабочей среды, что уменьшает пропускную способность насоса и быстрому износу указанных элементов, а также отсутствие охлаждения двигателя и низкая степень увеличения потока жидкости пятью спиралевидными лопатками.At the same time, the disadvantage of this centrifugal pump is low reliability and performance, due to the inability to convert the contaminated working environment into a homogeneous state, which leads to rapid adhesion of the working environment to the structural elements, which reduces the pump capacity and rapid wear of these elements, as well as the lack of cooling engine and low degree of fluid flow increase by five spiral blades.

Задачей настоящего изобретения является устранение описанных выше недостатков.The objective of the present invention is to eliminate the disadvantages described above.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение надежности и производительности центробежного насоса.The technical result of the present invention is to increase the reliability and performance of a centrifugal pump.

Такие задача и технический результат достигаются благодаря центробежному насосу, содержащему входной патрубок, электрический кабель, верхнюю крышку, крышку подшипника, корпус двигателя, корпус спиралевидной формы, полуоткрытое рабочее колесо с импеллером со спиралевидными лопатками, не сходящимися к центру колеса, крышку торцевого уплотнения, торцевое уплотнение, корпус подшипника, подшипники, двигатель, при этом данный насос дополнительно содержит сальник, крышку сальника, рубашку водяного охлаждения, вход охлаждающей воды, стационарный резак, три подшипника, монтажную плату для электрического кабеля, при этом входной патрубок содержит паз для установки стационарного резака, стационарный резак содержит кольцевой элемент с плоской поверхностью, включающий двенадцать равномерно расположенных отверстий для винтового соединения, полый цилиндр, находящийся в центре кольцевого элемента, три лопасти, образующие между собой равные углы и своими концами соединенные с кольцевым элементом и полым цилиндром, одни торцевые части кольцевого элемента, полого цилиндра и лопастей находятся в одной плоскости, полый цилиндр имеет длину, большую, чем ширина кольцевого элемента, лопасти выполнены в виде плоских пластин и расположены под острым углом к указанной плоскости, на рабочем колесе расположен импеллер с шестью спиралевидными лопатками, соединенный с ножом, выполненным в виде двух прямоугольных пластин, образующих между собой равные углы, два подшипника установлены в средней части вала, а один подшипник на одном из концов вала, в плане рубашка водяного охлаждения выходит за торцы двигателя, вход и выход охлаждающей воды расположены асимметрично относительно оси вращения вала, монтажная плата для электрического кабеля расположена на торце крышки подшипника.Such a task and technical result are achieved thanks to a centrifugal pump containing an inlet pipe, an electric cable, a top cover, a bearing cover, a motor housing, a spiral-shaped housing, a semi-open impeller with an impeller with spiral blades that do not converge to the center of the wheel, a mechanical seal cover, an end a seal, a bearing housing, bearings, a motor, wherein this pump additionally contains an oil seal, an oil seal cover, a water cooling jacket, a cooling water inlet, a stationary cutter, three bearings, a mounting plate for an electrical cable, wherein the inlet pipe contains a groove for installing a stationary cutter , the stationary cutter contains a ring element with a flat surface, including twelve evenly spaced holes for a screw connection, a hollow cylinder located in the center of the ring element, three blades forming equal angles with each other and their ends connected to the ring element and the hollow cylinder, some end parts ring element, hollow cylinder and blades are in the same plane, the hollow cylinder has a length greater than the width of the ring element, the blades are made in the form of flat plates and are located at an acute angle to the specified plane, an impeller with six spiral blades is located on the impeller, connected with a knife made in the form of two rectangular plates forming equal angles between themselves, two bearings are installed in the middle part of the shaft, and one bearing is at one end of the shaft, in plan the water cooling jacket extends beyond the ends of the engine, the inlet and outlet of the cooling water are located asymmetrically relative to the shaft rotation axis, the mounting plate for the electrical cable is located at the end of the bearing cover.

Под острым углом понимается, что один из смежных углов является острым.An acute angle means that one of the adjacent angles is acute.

Благодаря выполнению входного патрубка с пазом для установки стационарного резака, кольцевого элемента стационарного с двенадцатью равномерно расположенными отверстиями для винтового соединения, происходит крепление резака с корпусом насоса при помощи установки кольцевого элемента в паз входного патрубка с последующей фиксацией винтами. Эмпирические испытания показали (при скорости вращении вала центробежного насоса 1450 об/мин), что количество, равное двенадцати равномерно расположенных отверстий для винтового соединения, является оптимальным для распределения силовых нагрузок на винты и жесткостных показателей резака, т.к. при количестве меньше двенадцати силовые нагрузки приводили к расшатыванию и саморазвинчиванию винтов, а при количестве больше двенадцати силовые нагрузки приводили к разрушению кольцевого элемента резака, т.к. жесткость кольцевого элемента была низкой из-за снижения количества материала.Due to the design of the inlet pipe with a groove for installing a stationary cutter, a stationary ring element with twelve evenly spaced holes for a screw connection, the cutter is secured to the pump body by installing the ring element in the groove of the inlet pipe with subsequent fixation with screws. Empirical tests have shown (at a centrifugal pump shaft rotation speed of 1450 rpm) that a number of twelve evenly spaced holes for a screw connection is optimal for distributing force loads on the screws and the rigidity of the cutter, because with a number of less than twelve, force loads led to loosening and self-unscrewing of the screws, and with a number of more than twelve, force loads led to the destruction of the annular element of the cutter, because The rigidity of the ring element was low due to the reduction in the amount of material.

Благодаря выполнению в стационарном резаке с кольцевым элементом с плоской поверхностью, полого цилиндра длиной большей, чем ширина кольцевого элемента, соединению концов лопастей с кольцевым элементом и полым цилиндром, количеству лопастей равным трем, образующих между собой равные углы, гидродинамическое сопротивление во входном патрубке не увеличилось по сравнению с аналогом за счет того, что полый цилиндр и лопасти с другого торца образуют наклонную обтекаемую поверхность.Due to the construction in a stationary cutter with a ring element with a flat surface, a hollow cylinder longer than the width of the ring element, the connection of the ends of the blades with the ring element and the hollow cylinder, the number of blades being three, forming equal angles among themselves, the hydrodynamic resistance in the inlet pipe did not increase compared to its analogue due to the fact that the hollow cylinder and the blades at the other end form an inclined streamlined surface.

Благодаря выполнению в стационарном резаке лопастей в виде плоских пластин, расположенных под острым углом к плоскости, в которой находятся одни торцевые части кольцевого элемента, полого цилиндра и лопастей, появилась возможность измельчения предметов или сред с иной плотностью, находящихся в рабочей среде, для приведения ее в гомогенное состояние.Thanks to the blades in the stationary cutter being made in the form of flat plates located at an acute angle to the plane in which some of the end parts of the ring element, the hollow cylinder and the blades are located, it became possible to grind objects or media with a different density located in the working environment to bring it into a homogeneous state.

Благодаря выполнению импеллера с шестью спиралевидными лопатками, не сходящимися к центру колеса, повышается скорость вращения импеллера, что приводит к повышению степени увеличения потока жидкости по сравнению с аналогом.Due to the implementation of the impeller with six spiral blades that do not converge to the center of the wheel, the speed of rotation of the impeller increases, which leads to an increase in the degree of increase in fluid flow compared to the analogue.

Благодаря соединению ножа, выполненного в виде двух прямоугольных пластин, образующих между собой равные углы, со спиралевидными лопатками импеллера, происходит измельчение предметов или сред с иной плотностью, находящихся в рабочей среде, которые не были в достаточной степени обработаны стационарным резаком, для приведения ее в гомогенное состояние.Thanks to the connection of a knife, made in the form of two rectangular plates forming equal angles between each other, with spiral impeller blades, objects or media with a different density located in the working environment that have not been sufficiently processed by a stationary cutter are crushed to bring it into homogeneous state.

Благодаря тому, что два подшипника установлены в средней части вала, а один подшипник на одном из концов вала, удалось снизить вероятность появления эксцентриситета и разрушающих колебательных процессов по сравнению с аналогом.Due to the fact that two bearings are installed in the middle part of the shaft, and one bearing is installed at one end of the shaft, it was possible to reduce the likelihood of eccentricity and destructive oscillatory processes compared to the analogue.

Благодаря тому, что в плане рубашка водяного охлаждения выходит за торцы двигателя, большая часть тепловой энергии от двигателя переходит на рубашку и тем самым снижается вероятность перегрева двигателя.Due to the fact that in plan the water cooling jacket extends beyond the ends of the engine, most of the thermal energy from the engine is transferred to the jacket and thereby reduces the likelihood of engine overheating.

Благодаря тому, что вход и выход охлаждающей воды расположены асимметрично относительно оси вращения вала, удалось достичь близкой к равномерной теплопередачи между двигателем и рубашкой охлаждения. Это позволило избежать перегрева отдельных частей двигателя.Due to the fact that the inlet and outlet of the cooling water are located asymmetrically relative to the axis of rotation of the shaft, it was possible to achieve close to uniform heat transfer between the engine and the cooling jacket. This made it possible to avoid overheating of individual engine parts.

Благодаря наличию сальника и крышки сальника исключается просачивание рабочей среды внутрь насоса через зазоры.Thanks to the presence of the oil seal and the oil seal cover, leakage of the working medium into the pump through the gaps is prevented.

Благодаря расположению монтажной платы для электрического кабеля на торце крышки подшипника кабель жестко фиксируется и не контактирует с другими конструктивными элементами насоса.Due to the location of the mounting plate for the electrical cable at the end of the bearing cover, the cable is rigidly fixed and does not come into contact with other structural elements of the pump.

Вся изложенная информация наглядно демонстрирует повышение надежности и производительности заявленного центробежного насоса по сравнению с аналогом, что говорит о достижении вышеуказанных технических результатов.All the information presented clearly demonstrates an increase in the reliability and performance of the claimed centrifugal pump compared to an analogue, which indicates the achievement of the above technical results.

На фиг. 1-5 подробно отражен пример конструктивных особенностей центробежного насоса и его составных элементов.In fig. 1-5 shows in detail an example of the design features of a centrifugal pump and its components.

Фиг. 1 - общий вид центробежного насоса, где:Fig. 1 - general view of a centrifugal pump, where:

- поз. 1 - электрический кабель;- pos. 1 - electrical cable;

- поз. 2 - сальник;- pos. 2 - oil seal;

- поз. 3 - крышка сальника;- pos. 3 - oil seal cover;

- поз. 4 - верхняя крышка;- pos. 4 - top cover;

- поз. 5 - крышка подшипника;- pos. 5 - bearing cover;

- поз. 6 - корпус двигателя;- pos. 6 - engine housing;

- поз. 7 - рубашка водяного охлаждения;- pos. 7 - water cooling jacket;

- поз. 8 - вход охлаждающей воды;- pos. 8 - cooling water inlet;

- поз. 9 - корпус спиралевидной формы;- pos. 9 - spiral-shaped body;

- поз. 10 - входной патрубок;- pos. 10 - inlet pipe;

- поз. 11 - стационарный резак;- pos. 11 - stationary cutter;

- поз. 12 - рабочее колесо с ножом и импеллером;- pos. 12 - impeller with knife and impeller;

- поз. 13 - крышка торцевого уплотнения;- pos. 13 - mechanical seal cover;

- поз. 14 - торцевое уплотнение;- pos. 14 - mechanical seal;

- поз. 15 - корпус подшипника;- pos. 15 - bearing housing;

- поз. 16 - два подшипника;- pos. 16 - two bearings;

- поз. 17 - двигатель;- pos. 17 - engine;

- поз. 18 - выход охлаждающей воды;- pos. 18 - cooling water outlet;

- поз. 19 - один подшипник;- pos. 19 - one bearing;

- поз. 20 - монтажная плата для электрического кабеля.- pos. 20 - mounting plate for electrical cable.

Фиг. 2 - общий вид стационарного резака, где:Fig. 2 - general view of a stationary cutter, where:

- поз. 21 - круговой элемент в виде кольца с плоской поверхностью;- pos. 21 - a circular element in the form of a ring with a flat surface;

- поз. 22 - полый цилиндр, находящийся в центре кольцевого элемента;- pos. 22 - hollow cylinder located in the center of the ring element;

- поз. 23 - три лопасти в виде плоских пластин, образующие между собой равные углы и своими концами соединенные с кольцевым элементом и полым цилиндром.- pos. 23 - three blades in the form of flat plates, forming equal angles between themselves and their ends connected to a ring element and a hollow cylinder.

Фиг. 3 - вид сбоку стационарного резака, где:Fig. 3 - side view of a stationary cutter, where:

- поз. 24 - плоскость, в которой находятся одни торцевые части кольцевого элемента, полого цилиндра и лопастей;- pos. 24 - plane in which some end parts of the annular element, hollow cylinder and blades are located;

- поз. 25 - длина полого цилиндра, которая больше ширины (поз. 26) кольцевого элемента;- pos. 25 - the length of the hollow cylinder, which is greater than the width (item 26) of the ring element;

- поз. 27 - обтекаемость, получаемая тем, что полый цилиндр и лопасти с другого торца образуют наклонную поверхность.- pos. 27 - streamlining obtained by the fact that the hollow cylinder and the blades at the other end form an inclined surface.

Фиг. 4 - вид спереди стационарного резака, где:Fig. 4 - front view of a stationary cutter, where:

- поз. 28 - двенадцать равномерно расположенных на кольцевом элементе (поз. 21) отверстий для винтового соединения.- pos. 28 - twelve holes evenly spaced on the ring element (item 21) for a screw connection.

Фиг. 5 - общий вид импеллера, где:Fig. 5 - general view of the impeller, where:

- поз. 29 - рабочее колесо;- pos. 29 - impeller;

- поз. 30 - спиралевидные лопатки, не сходящиеся к центру колеса- pos. 30 - spiral blades that do not converge to the center of the wheel

Фиг. 6 - общий вид рабочего колеса, где: Fig. 6 - general view of the impeller, where:

- поз. 31 - нож в виде двух прямоугольных пластин, образующих между собой равные углы, соединенный со спиралевидными лопатками импеллера.- pos. 31 - a knife in the form of two rectangular plates forming equal angles between themselves, connected to spiral impeller blades.

Конструктивные элементы центробежного насоса изготавливаются из следующих материалов:Structural elements of a centrifugal pump are made of the following materials:

- корпус из чугуна;- cast iron body;

- рабочее колесо, резак и нож из нержавеющей стали;- impeller, cutter and knife made of stainless steel;

- вал насоса из углеродистой стали;- pump shaft made of carbon steel;

- уплотнения из карбида кремния.- silicon carbide seals.

Составные части центробежного насоса соединяются между собой сборочными операциями.The components of a centrifugal pump are connected to each other by assembly operations.

Центробежный насос работает следующим образом.A centrifugal pump works as follows.

Центробежный насос устанавливается на опорную поверхность, рабочая среда попадает на входной патрубок, включается электродвигатель и рабочая среда перекачивается, а содержащиеся в ней предметы и/или среды с иной плотностью, находящиеся в рабочей среде, измельчаются до гомогенного вместе с рабочей средой состояния.The centrifugal pump is installed on a supporting surface, the working medium enters the inlet pipe, the electric motor is turned on and the working medium is pumped, and the objects contained in it and/or media with a different density located in the working medium are crushed to a homogeneous state along with the working medium.

Эти сведения показывают, что заявленный центробежный насос описан в полной степени, позволяющей специалисту в данной области техники его осуществить, а также промышленно применить.This information shows that the claimed centrifugal pump is described to the fullest extent, allowing a person skilled in the art to implement it, as well as industrially apply it.

Claims (1)

Центробежный насос содержит входной патрубок, электрический кабель, верхнюю крышку, крышку подшипника, корпус двигателя, корпус спиралевидной формы, полуоткрытое рабочее колесо с импеллером со спиралевидными лопатками, не сходящимися к центру колеса, крышку торцевого уплотнения, торцевое уплотнение, корпус подшипника, подшипники, двигатель, отличающийся тем, что дополнительно содержит сальник, крышку сальника, рубашку водяного охлаждения, вход охлаждающей воды, стационарный резак, три подшипника, монтажную плату для электрического кабеля, при этом входной патрубок содержит паз для установки стационарного резака, стационарный резак содержит кольцевой элемент с плоской поверхностью, включающий двенадцать равномерно расположенных отверстий для винтового соединения, полый цилиндр, находящийся в центре кольцевого элемента, три лопасти, образующие между собой равные углы и своими концами соединенные с кольцевым элементом и полым цилиндром, одни торцевые части кольцевого элемента, полого цилиндра и лопастей находятся в одной плоскости, полый цилиндр имеет длину, большую, чем ширина кольцевого элемента, лопасти выполнены в виде плоских пластин и расположены под острым углом к указанной плоскости, на рабочем колесе расположен импеллер с шестью спиралевидными лопатками, соединенный с ножом, выполненным в виде двух прямоугольных пластин, образующих между собой равные углы, два подшипника установлены в средней части вала, а один подшипник на одном из концов вала, в плане рубашка водяного охлаждения выходит за торцы двигателя, вход и выход охлаждающей воды расположены асимметрично относительно оси вращения вала, монтажная плата для электрического кабеля расположена на торце крышки подшипника.The centrifugal pump contains an inlet pipe, an electric cable, a top cover, a bearing cover, a motor housing, a spiral-shaped housing, a semi-open impeller with an impeller with spiral-shaped blades that do not converge towards the center of the wheel, a mechanical seal cover, a mechanical seal, a bearing housing, bearings, and a motor. , characterized in that it additionally contains an oil seal, an oil seal cover, a water cooling jacket, a cooling water inlet, a stationary cutter, three bearings, a mounting plate for an electrical cable, while the inlet pipe contains a groove for installing a stationary cutter, the stationary cutter contains a ring element with a flat surface, including twelve evenly spaced holes for a screw connection, a hollow cylinder located in the center of the ring element, three blades forming equal angles with each other and their ends connected to the ring element and the hollow cylinder, one end parts of the ring element, the hollow cylinder and the blades are in one plane, the hollow cylinder has a length greater than the width of the annular element, the blades are made in the form of flat plates and are located at an acute angle to the specified plane, the impeller with six spiral blades is located on the impeller, connected to a knife made in the form of two rectangular plates forming equal angles with each other, two bearings are installed in the middle part of the shaft, and one bearing is on one of the ends of the shaft, in plan the water cooling jacket extends beyond the ends of the engine, the inlet and outlet of the cooling water are located asymmetrically relative to the axis of rotation of the shaft, a mounting plate for electrical cable is located at the end of the bearing cover.
RU2023113415A 2023-05-24 Centrifugal pump RU2806866C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2806866C1 true RU2806866C1 (en) 2023-11-08

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU73409U1 (en) * 2008-01-09 2008-05-20 Общество с ограниченной ответственностью "Кузнецкий экспериментальный механический завод" SLUTT VERTICAL PUMP
RU98498U1 (en) * 2010-05-31 2010-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "Полимер" SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP FOR PUMPING AGGRESSIVE LIQUIDS

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU73409U1 (en) * 2008-01-09 2008-05-20 Общество с ограниченной ответственностью "Кузнецкий экспериментальный механический завод" SLUTT VERTICAL PUMP
RU98498U1 (en) * 2010-05-31 2010-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "Полимер" SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP FOR PUMPING AGGRESSIVE LIQUIDS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3953150A (en) Impeller apparatus
AU594230B2 (en) Centrifugal pump impeller
US4271682A (en) Cooling apparatus for viscous liquids
US8177236B2 (en) Seal assembly
US3786996A (en) Axial flow unit
US3118384A (en) Bearings for motor pump units
RU2806866C1 (en) Centrifugal pump
US5288215A (en) Integral motor centrifugal pump
EP1985357A1 (en) Method and apparatus for processing liquids under cavitation conditions
KR20110070156A (en) Centrifugal water pump
JP7108377B2 (en) Vacuum pumps, rotating parts of vacuum pumps, and unbalance correction methods
US3164096A (en) Pumps with incorporated motor
RU2568358C1 (en) Centrifugal impeller
JP2020193620A5 (en)
USRE24803E (en) Apparatus for pumping solids
RU2156648C1 (en) Rotary disperser
RU2158629C1 (en) Rotary dispersing apparatus
RU60399U1 (en) DEVICE FOR PHYSICAL AND CHEMICAL TREATMENT OF LIQUID MEDIA
RU2166986C2 (en) Rotary pulsating apparatus
RU2813399C1 (en) Centrifugal pump
GB2066899A (en) Centrifugal pumps and turbo- generators
RU2229626C1 (en) Monoblock type pump
US1231381A (en) Rotary pump and fan for water and air and other fluids.
RU78884U1 (en) CENTRIFUGAL FAN ROTOR
RU38858U1 (en) SINGLE AUGER PUMP PUMP