RU37399U1 - Направляющий аппарат центробежного многоступенчатого насоса - Google Patents

Abstract

Направляющий аппарат центробежного многоступенчатого насоса, содержащий чередующиеся длинные и короткие лопатки, образующие межлопаточные каналы переменного сечения, отличающийся тем, что входные кромки коротких лопаток размещены в выходной части межлопаточных каналов, образованных длинными лопатками, при этом площади наименьших сечений межлопаточных каналов между профильными кромками короткой лопатки и профильными кромками длинных лопаток определены отношением к площади наименьшего проходного сечения входного канала в направляющий аппарат в пределах 1,0-1,5.

Description

2003134736

-ряцши

, 5 5 s

-J J t

МПК F04D 29/44

НАПРАВЛЯЮЩИЙ АППАРАТ ЦЕПТРОБЕЖПОГО МНОГОСТУПЕПЧАТОГО ПАСОСА

Полезная модель относится к насосостроению и, в частности, может быть использована в погружных центробежных многоступенчатых насосах для подъема жидкости из малодебитных скважин.

Известен направляющий аппарат погружного центробежного многоступенчатого насоса, содержащий лопатки, образующие межлопаточные каналы переменного сечения, для преобразования кинетической энергии патока жидкости в энергию давления и передачи ее на вход в рабочее колесо следующей ступени 1.

При этом известно также, что общая площадь S проходных сечений межлопаточных каналов направляющего аппарата определяется шириной минимального проходного сечения а, высотой лопаток В и количеством

лопаток Z, то есть Smin 8i В Z .

Однако, в центробежном многоступенчатом насосе, предназначенном для подъема жидкости из малодебитных скважин с подачей 15-30 ., межлопаточные каналы в направляющем аппарате должны быть выполнены с малыми проходными сечениями, образованными всего 3-мя :;-.

4-мя лопатками. Выполнение данного требования, а также выполнение требований к проточным каналам по диффузорности при одинаковой

высоте всех лопаток (В const), приводит к увеличению ширины самих

лопаток и, соответственно, к увеличению расстояния между выходными участками проходных сечений межлопаточных каналов направляющего аппарата. Это, в свою очередь приводит к тому, что поток жидкости с выхода направляющего аппарата поступает на вход в рабочее колесо следующей ступени с неравномерным полем скоростей, то есть порциями, что значительно снижает КПД насоса.

Известен также радиальный лопастной диффузор (направляющий аппарат) турбомашины, содержащий длинные и короткие лопатки, расположенные в чередующемся порядке и образующие межлопаточные каналы переменного сечения 2.

В известном диффузоре входные кромки коротких лопаток, расположенные на определенном расстоянии от входа в диффузор, образуют каналы по обе стороны от коротких лопаток, причем площадь сечения каналов по одну сторону от коротких лопаток равна 0,6 - 0,9 таких же площадей сечений каналов по другую сторону от коротких лопаток.

Известное техническое рещение обеспечивает снижение потерь энергии и потерь на трение в каналах, но не рещает задачи формирования равномерно распределенного поля скоростей на выходном участке

диффузора (направляющего аппарата) потока текучей среды для поступления, в данном случае, в каналы рабочего колеса следующей ступени.

Технический результат предложенной полезной модели заключается в формировании потока жидкости с равномерно распределенным полем скоростей, что обеспечивает уменьшение гидравлических потерь на входе в рабочее колесо следующей ступени и значительное повышение КПД центробежного многоступенчатого насоса, предназначенного для подъема жидкости из малодебитных скважин.

Технический результат обеспечивается тем, что в направляющем аппарате центробежного многоступенчатого насоса, содержащем чередующиеся длинные и короткие лопатки, образующие межлопаточные каналы, согласно полезной модели, входные кромки коротких лопаток размещены в выходной части межлопаточных каналов, при этом площади наименьших сечений межлопаточных каналов между профильными кромками короткой лопатки и профильными кромками длинных лопаток определены отношением к площади наименьшего сечения входного канала в направляющий аппарат в пределах от 1,0 до 1,5.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлено расположение лопаток в направляющем аппарате центробежного многоступенчатого насоса.

Заявляемыйнаправляющийаппаратцентробежпого

многоступенчатого насоса состоит из длинных лопаток 1, 2, образующих межлопаточные каналы 3.

В каждом межлопаточном канале 3 установлена короткая лопатка 4 таким образом, что ее входная кромка 5 размещена в выходном участке канала 3, Короткая лопатка 4 разделяет канал 3 на межлопаточные каналы 6 и 7. При этом канал 6 образован профильной кромкой 8 короткой лопатки 3 и профильной кромкой 9 длинной лопатки 1, а канал 7 образован профильной кромкой 10 короткой лопатки 4 и профильной кромкой 11 длинной лопатки 2.

Поскольку, как отмечалось выше, высота всех лопаток в

направляющем аппарате одинакова, то есть B const, то площади наименьших сечений Si min и 82 min межлопаточных каналов 6 и 7 будут определяться только шириной минимальных проходных сечений Sii и 3.2 ,

а площадь наименьшего проходного сечения входного канала в направляющий аппарат будет определяться шириной минимального

проходного сечения горла ар.

Работает предложенный напраляющий аппарат следующим образом. Из рабочего колеса центробежного насоса (на чертеже не показано)

поток жидкости через проходное сечение определяемое З-г поступает в направляющий аппарат с повышенной скоростью. В межлопаточных

каналах 3 скорость потока жидкости уменьшается, а давление потока увеличивается. На выходном участке канала 3 при подходе потока жидкости к входной кромке 5 короткой лопатки 4 происходит его разделение на два потока, протекающих по каналам 6 и 7, образованных профильными кромками 8, 9 и 10, 11 лопаток 1, 2 и 4. Экспериментальным путем установлено, что при размещении входной кромки короткой лопатки 4 на выходном участке межлопаточного канала 3 с образованием площадей наименьших проходных сечений в межлопаточных каналах 6 и 7, определенных величиной их отношений к площади наименьшего сечения входного канала 3 в направляющий аппарат в пределах от 1,0 до 1,5, то есть при

ai/ar l,0-l,5 и ai/ар 1,0-1,5,

поток жидкости, выходящий из направляющего аппарата, будет иметь близко к равномерному распределение поля скоростей, что снижает гидравлические нотери на входе в рабочее колесо следующей ступени. Благодаря этому обеспечивается повышение надежности работы центробежного многоступенчатого насоса и повышение его КПД, что является особенно важным при эксплуатации нефтяных малодебитных скважин.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:

1.А,А. Богданов «Погружные центробежные электронасосы для добычи нефти, М,, «Недра, 1968г., стр.4-5; 46-50.

2.Авт.свидет. №529304, МПК F04D 29/44, заявл. 11.04.74.

Claims (1)

1. Направляющий аппарат центробежного многоступенчатого насоса, содержащий чередующиеся длинные и короткие лопатки, образующие межлопаточные каналы переменного сечения, отличающийся тем, что входные кромки коротких лопаток размещены в выходной части межлопаточных каналов, образованных длинными лопатками, при этом площади наименьших сечений межлопаточных каналов между профильными кромками короткой лопатки и профильными кромками длинных лопаток определены отношением к площади наименьшего проходного сечения входного канала в направляющий аппарат в пределах 1,0-1,5.