RU30402U1 - Спиралоконический насос - Google Patents

Description

Ш Ш йШЙд;йЗ;дгШ Ш ШШ

ШЖЗЙ

СПИРМОКОНИЧЕСКИЙ НАСОС

Предлагаемая полезная модель относится к области насосостроения и может быть использованав системах подачи топлива ракетных летательных аппаратов и других отраслях промышленности при перекачивании жидкостей насосами с повышенными антикавитационными качествами.

Известен осевой насос, содержащий корпус, входной аппарат, рабочее колесо, выходной аппарат (Овсянников Б.В., Боровский Б.И. Теория и расчет агрегатов питания жидкостных ракетнБК двигателей, М., Машиностроение, I97I г., стр.259,1ж:Эб9} выбранный в качестве аналога.

Недостатком насоса по аналогу является низкая антикавитационная устойчивость, связанная с малой протяженностью лопаточного венца рабочего колеса и его аэродинамическим профилированием.

Известен Диагона-льный шнековый насос, патент РФ А 2135835 от 08.07.1998 г., F 04 3/02, принятый за прототип, . который содержит конусный корпус с подводом и отводом 1 заключенное внутри корпуса шнековое колесе с винтовыми лопатками.

Проточная лопаточная часть указанного насоса имеет постоянную высоту.

М.КЛ.7 F04D 3/02

Недостатком насоса по прототипу является наличие зазора между корпусом ипёриферд йкаждой лопасти венца ра(5очего колеса, допускающего перетекание прокачиваемой жидкости из области более высокого давления за рабочим колесом в область входа в насос. Взаимодействие перетекающего через зазор слоя жидкости с набегающим потоком приводит к образованию вихрей во входной области, что снижает полное давление на входе, увеличивает гидравлические потери и уменьшает объемный и гидравлический КПД насоса. Передача тепла от перетекающего слоя жидкости с более высокой температурой к набегающему потоку вызывает повышение давления насыщенного пара. Совокупность указанных, вше-факторов уменьшает располагаемый кавитационный запас насоса.

Кроме того, постоянство высоты проточной части насоса соответствует резкому возрастанию угла раскрытия эквивалентного диффузора и приводит к отрыву потока от стенок канала, увеличивая гидравлические потери и уменьшая гидравлический КЦЦ насоса.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является устранение указанных недостатков с целью повышения антикавнтационной устойчивости ж КЦЦ насоса.

Эта цель достигается тем, что предлагаемая полезная модель спиралоконического насоса содержит конусный полый корпус с утлом cL раскрытия конуса, причем на внутреннюю поверхность корпуса нанесен слой облщовочного податливого материала, например, баббита, рабочее колесо со спиралоконическим лопаточным венцом, расположенным на конусной втулке, имеющей угол 6 раскрытия конуса, выходное устройство.

Рабочее колесо помещено в корпус без зазора так, что периферия лопаточного венца рабочего колеса вплотную примыкает к слою облицовочного материала.

- 2 Проточная часть насоса выполнена конфузорной, для чего угол «зС раскрытия конуса корпуса выполнен меньшим угла в раскрытия конуса втулки рабочего колеса.

Ба фиг. I представлена принципиальная схема предлагаемого спиралоконжческого насоса, на фиг. 2 - представлены кавитагщонная характеристика предлагаемого и обобщенная кавитационная характеристика шнекоцентробежных насосов.

Предлагаемая полезная модель насоса включает конусный корпус I с углом сС раскрытия конуса, на внутренней поверхности которого -нанесен слой 2 облицово Еного податливого материала, рабочее .ко лес о 3,. состоящее иЗКонуснойв/гулкМ; смуглом, в раскрытия конуса и спиралоконического лопаточного венца 5, расположенного на втулке 4, выходное устройство 6.

Принцип действия предлагаемого насоса заклвзчается в следущем. При вращении рабочего колеса 3 поток жидкости с развитой кавитацией, т.е. с наличием в нем парогазовых пузырьков и каверн, поступает в межлопаточную проточную часть насоса, ограниченную полым корпусом I, покрытым с внутреннней поверхности слоем 2 облицовочного податливого материала, и конусной втулкой 4 рабочего колеса 3. Под действием центробежных сил и закрутки потока кавитационные образования уменьшаются вплоть до полного их исчезновения уже в первой половине проточной части насоса.

Вследствие того, что периферия лопаточного венца 5 вплотную, без зазора, примыкает к слою 2 облицовочного материала, предотвращается перетекание жидкости из области высокого давления в об-ласть входа в насос, исключая, тем самым, снижение полного давления и повышение давления насыщенного пара в потоке при входе в проточную часть насоса. Таким образом улучшается антикавитационная устойчивость и КВД насоса.

. - 3

На фиг. 2 представлены графики зависимости кавитационного коэффициента от коэффициента расхода , где кривая I построена в соответствии с экспериментальными данными опытного образца предлагаемого насоса, а кривая 2 представляет обобщенную зависимость для пшекоцентробежных насосов.

Коэффициенты CjQ( вы71ис.лялись по форлулам:

fe.-Po) 7 -1° . л fio

Р

где р - полное давление при входе в насос, Pg - давление насщенного пара, осевая скорость при входе в насос, TJYCfr окружная, скорость при вхвде в насос на среднем радиусе.

Как видно из фиг. 2, кривая I, характеризущая предлагаемую полезную модель спиралоконического насоса отвечает меньшим значением Лср , что означает большую антикавитационную устойчивость с практически стабильным уровнем в широком диапазоне изменения коэффициента расхода Снаср .

Конфузорность проточной части предлагаемого насоса снижает интенсивность возможного отрыва потока от стенок канала в силу того, что указанная конфигурация проточного канала эквивалентна диффузору с меньшим утлом раскрытия. Тем самым снижаются гидравлические потери и повышается КЦЦ насоса.

ТГ

Claims (2)

1. Спиралоконический насос, содержащий конусный полый корпус, рабочее колесо, состоящее из конусной втулки и расположенного на ней спиралоконического лопаточного венца, выходное устройство, отличающийся тем, что на внутреннюю поверхность конусного корпуса нанесен слой облицовочного податливого материала, при этом периферия лопаточного венца вплотную примыкает к слою облицовочного материала.

2. Насос по п.1, отличающийся тем, что проточная часть насоса выполнена конфузорной, при этом угол раскрытия конусности корпуса меньше угла раскрытия конусности втулки рабочего колеса.