RU68611U1

RU68611U1 - CENTRIFUGAL PUMP

Info

Publication number: RU68611U1
Application number: RU2007123955/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Ильич Прокопенко; Сергей Михайлович Шевченко
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ДС СОЮЗ"
Priority date: 2007-06-27
Filing date: 2007-06-27
Publication date: 2007-11-27

Abstract

Насос центробежный относится к области машиностроения и может быть использован при проектировании и изготовлении насосов для перекачивания нефтепродуктов, имеет входную и выходную крышки 1, 2, между которыми расположен наборной корпус из секции 3 и направляющие аппараты 4, снаружи все стянуты шпильками 5 с гайками 6, внутри насоса находится вал 7, с предвключенным и рабочими колесами 8, 9, за крышками установлены торцовые уплотнения 10, 11 в корпусах 12, 13, а за ними подшипники 14, 15 в корпусах 16, 17, во входной крышке 1, имеется кольцевая камера 18, между крышкой 1 и корпусом 12 уплотнения, образована дисковая полость 19, соединяющая отверстия 20 с кольцевой щелью 21, подвода жидкости к торцевому уплотнению 10 и с кольцевой щелью 22, между крышкой 1 и втулкой 23. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.The centrifugal pump belongs to the field of mechanical engineering and can be used in the design and manufacture of pumps for pumping petroleum products, it has an inlet and an outlet cover 1, 2, between which there is a stacked housing from section 3 and guide vanes 4, on the outside they are all tightened with studs 5 with nuts 6, inside the pump there is a shaft 7, with upstream and impellers 8, 9, mechanical seals 10, 11 are installed behind the covers in the housings 12, 13, and behind them bearings 14, 15 in the housings 16, 17, in the inlet cover 1, there is an annular chamber 18 between the cover 1 and the seal housing 12, a disk cavity 19 is formed connecting the holes 20 with the annular slot 21, the fluid supply to the mechanical seal 10 and the annular gap 22, between the cover 1 and the sleeve 23. 1 zp f-ly, 1 ill.

Description

Насос центробежный относится к области машиностроения и может быть использован при проектировании и изготовлении насосов для перекачивания нефтепродуктов.The centrifugal pump belongs to the field of mechanical engineering and can be used in the design and manufacture of pumps for pumping petroleum products.

Известен насос [1], который включает статорную и роторную части. Статорная часть состоит из входной и выходной крышек, между которыми расположены секции и стянуты крышки и секции шпильками. Внутри секций установлены направляющие аппараты.Known pump [1], which includes the stator and rotor parts. The stator part consists of inlet and outlet covers, between which sections are located and the covers and sections are pulled together with studs. Inside sections, guide vanes are installed.

Роторная часть включает вал с рабочими колесами. Связаны статорная и роторная части подшипниками, сальниковыми уплотнениями и устройством разгрузки осевой силы.The rotor part includes a shaft with impellers. The stator and rotor parts are connected by bearings, stuffing box seals and axial force unloading device.

Во входной крышке данного насоса имеется сальниковое уплотнение и примыкающая к нему кольцевая щель, образованная втулкой, расположенной на валу и втулкой крышки. Также в крышке имеется кольцевая камера, гидравлически соединенная с рабочей полостью насоса через кольцевую щель. Кроме того, кольцевая камера соединена с радиальным каналом. Такая конструкция обеспечивает работу насоса при протекании жидкости через сальниковое уплотнение. Жидкость может быть рабочей и запирающей.In the inlet cover of this pump there is a stuffing box seal and an adjacent annular gap formed by a sleeve located on the shaft and the cover sleeve. Also in the lid there is an annular chamber hydraulically connected to the working cavity of the pump through an annular gap. In addition, the annular chamber is connected to the radial channel. This design provides the pump with fluid flowing through the packing. The fluid can be working and locking.

В первом случае, рабочая жидкость через кольцевую щель поступает на сальниковое уплотнение и в кольцевую камеру. Жидкость, проходящая через уплотнение, охлаждает его и смазывает. Далее жидкость уходит в In the first case, the working fluid through the annular gap enters the stuffing box seal and into the annular chamber. The fluid passing through the seal cools and lubricates it. Next, the liquid goes into

трубопровод. Излишняя жидкость, которая заполнила кольцевую камеру, отводится. Отвод ее в трубопровод регулируется запорной арматурой.pipeline. Excess fluid that fills the annular chamber is discharged. Its removal into the pipeline is regulated by shutoff valves.

При использовании запирающей жидкости, ее подают в кольцевую камеру через радиальный канал. Часть запирающей жидкости уходит в полость насоса, а часть этой жидкости идет на охлаждение и смазывание сальникового уплотнения.When using a locking fluid, it is fed into the annular chamber through a radial channel. Part of the locking fluid goes into the pump cavity, and part of this fluid is used to cool and lubricate the stuffing box seal.

Таким образом, как в первом, так и во втором случае, необходима жидкость для работы сальникового уплотнения. Причем, количество этой жидкости довольно значительно, 60 л/час, а работа сальникового уплотнения непродолжительна, максимум 6 месяцев.Thus, in both the first and second cases, fluid is required for the packing to work. Moreover, the amount of this fluid is quite significant, 60 l / h, and the work of the packing is short, maximum 6 months.

Для устранения указанных недостатков, поставлена задача, создать насос с торцовыми уплотнениями и улучшенной конструкцией крышки, которые обеспечат более надежную работу насоса.To eliminate these shortcomings, the task was to create a pump with mechanical seals and an improved cover design, which will ensure more reliable pump operation.

Для решения поставленной задачи, предложен насос центробежный, включающий статорную часть, содержащую входную и выходную крышки, корпус наборной из секций, направляющие аппараты, внутри которых расположена роторная часть, включающая вал с предвключенным и рабочими колесами и втулку, расположенную в районе входного патрубка, при этом, связаны между собой части устройством регулирования осевой силы, подшипниками и уплотнениями, причем подшипники и уплотнения расположены в корпусах, а между втулкой и входной крышкой образована кольцевая щель.To solve this problem, a centrifugal pump has been proposed, including a stator part containing an inlet and an outlet cover, a stacked case of sections, guide devices, inside which a rotor part is located, including a shaft with upstream and impellers and a sleeve located in the area of the inlet pipe, this, the parts are connected by an axial force control device, bearings and seals, the bearings and seals being located in the housings, and an annular ring is formed between the sleeve and the inlet cover spruce.

В отличие от известного, в заявляемом насосе во входной крышке со стороны уплотнения, имеется кольцевая камера, связанная каналом с трубопроводом охлаждения, к тому же, между входной крышкой и корпусом уплотнения образована дисковая полость, гидравлически соединенная с проточной частью насоса через отверстия в крышке, выполненные по большему диаметру, чем кольцевая камера, кроме того, дисковая полость также сообщена с проточной частью кольцевой щелью, при этом, свободный конец втулки имеет форму продолжения канала Unlike the known one, in the inventive pump in the inlet cover on the seal side, there is an annular chamber connected by a channel to the cooling pipe, moreover, a disk cavity is formed between the inlet cover and the seal housing, hydraulically connected to the pump through part through the openings in the cover, made in a larger diameter than the annular chamber, in addition, the disk cavity is also in communication with the flowing part of the annular gap, while the free end of the sleeve has the form of an extension of the channel

входного патрубка, к тому же, на внешней поверхности втулки выполнена однозаходная или многозаходная резьба.the inlet pipe, in addition, on the outer surface of the sleeve is made single or multiple threads.

Отличительные признаки заявляемого насоса центробежного имеют ряд положительных качеств, которые влияют на технический результат:Distinctive features of the inventive centrifugal pump have a number of positive qualities that affect the technical result:

- во входной крышке, со стороны уплотнения имеется кольцевая камера, связанная каналом с трубопроводом охлаждения. Кольцевая камера расположена в материальной части входной крышки в непосредственной близости к кольцевой щели и дисковой полости. Она изолирована от перекачиваемой жидкости и постоянно заполнена циркулируемой охлаждающей жидкостью. Это способствует улучшенному охлаждению жидкости, идущей на торцовое уплотнение;- in the inlet cover, on the sealing side there is an annular chamber connected by a channel to the cooling pipe. The annular chamber is located in the material part of the inlet cover in close proximity to the annular gap and the disk cavity. It is isolated from the pumped liquid and is constantly filled with circulated coolant. This contributes to improved cooling of the fluid going to the mechanical seal;

- между входной крышкой и корпусом уплотнения образована дисковая полость. Эта полость соединяет кольцевую щель с отверстиями, выполненными по большему диаметру кольцевой камеры и кольцевой щелью подвода жидкости к торцевым уплотнениям. Таким образом, обеспечивается компактность конструкции;- a disk cavity is formed between the inlet cover and the seal housing. This cavity connects the annular gap with holes made along the larger diameter of the annular chamber and the annular gap of the fluid supply to the mechanical seals. Thus, compact design is ensured;

- дисковая полость сообщена с проточной частью кольцевой щелью. Это позволяет жидкости входить через отверстия в дисковую полость и охлаждаться. При этом, часть ее уходит на охлаждение торцевого уплотнения, а часть возвращается в полость насоса через кольцевую щель. Если же рабочая жидкость поступит в дисковую полость через кольцевую щель, она охладится, часть ее поступит на торцевое уплотнение, а часть выйдет в рабочую полость насоса через отверстия. Таким образом, обеспечивается прямое или обратное поступление жидкости на охлаждение и смазывание торцевого уплотнения;- the disk cavity is in communication with the flow part of the annular gap. This allows fluid to enter through the openings in the disk cavity and cool. At the same time, part of it is spent on cooling the mechanical seal, and part is returned to the pump cavity through the annular gap. If the working fluid enters the disk cavity through the annular gap, it cools, part of it enters the mechanical seal, and part enters the pump cavity through the openings. Thus, direct or reverse fluid flow is provided for cooling and lubrication of the mechanical seal;

- дисковая полость гидравлически соединена с проточной частью насоса через отверстия в крышке, выполненные по большему диаметру, чем кольцевая камера. Такое соединение дисковой полости и выполнение отверстий по диаметру большему, чем кольцевая камера, - the disk cavity is hydraulically connected to the flow part of the pump through openings in the cover, made in a larger diameter than the annular chamber. Such a connection of the disk cavity and making holes larger in diameter than the annular chamber,

позволяет на малых площадях рационально разместить необходимые отверстия, обеспечивая гидравлические перетоки жидкости по кругу;allows for small areas to rationally place the necessary holes, providing hydraulic fluid flows in a circle;

- свободный конец втулки имеет форму продолжения канала входного патрубка. Такое выполнение втулки обеспечивает плавное схождение потока жидкости со входного патрубка на предвключенное колесо;- the free end of the sleeve has the form of a continuation of the channel of the inlet pipe. This embodiment of the sleeve provides a smooth convergence of the fluid flow from the inlet to the upstream wheel;

- на внешней поверхности втулки выполнена однозаходная или многозаходная резьба. Это обеспечивает лучшую циркуляцию рабочей жидкости через отверстия, дисковую полость и кольцевую щель или в обратном направлении;- on the outer surface of the sleeve made single or multiple threads. This provides better circulation of the working fluid through the holes, the disk cavity and the annular gap or in the opposite direction;

Все отличительные признаки находятся в причинно-следственной связи с полученным результатом и позволяют на высоком техническом уровне создать насос центробежный, в котором крышка имеет изолированную от рабочей жидкости кольцевую камеру.All the distinguishing features are in a causal relationship with the result and allow to create a centrifugal pump at a high technical level, in which the lid has an annular chamber isolated from the working fluid.

Кроме того, крышка имеет отверстия, а с корпусом подшипника создает дисковую полость, со втулкой образовывает кольцевую щель.In addition, the cover has holes, and with the bearing housing creates a disk cavity, with the sleeve forms an annular gap.

Таким образом, наличие различных сообщающихся между собой полостей и наличие кольцевой камеры улучшило качество (по температуре) жидкости, поступающей на смазку и охлаждение уплотнения.Thus, the presence of various interconnected cavities and the presence of an annular chamber improved the quality (in temperature) of the fluid supplied to the lubrication and cooling of the seal.

Таким образом, решена поставленная задача по созданию насоса, в котором конструкция крышки обеспечила хороший теплообмен рабочей жидкости, что, в свою очередь, позволило заменить сальниковое уплотнение на торцовое.Thus, the task of creating a pump was solved, in which the cover design ensured good heat transfer of the working fluid, which, in turn, made it possible to replace the stuffing box packing with a mechanical seal.

Сущность технического решения поясняется чертежом.The essence of the technical solution is illustrated by the drawing.

Насос центробежный, включает входную и выходную крышки 1, 2, между которыми расположен наборной корпус из секций 3 и направляющие аппараты 4. Снаружи крышки 1, 2 и секции 3, с направляющими аппаратами 4, стянуты шпильками 5 с гайками 6. Внутри насоса находится вал 7, с предвключенным и рабочими колесами 8, 9. За The pump is centrifugal, includes inlet and outlet covers 1, 2, between which there is a stacked housing of sections 3 and guide devices 4. Outside of the cover 1, 2 and section 3, with guide devices 4, are tightened by pins 5 with nuts 6. There is a shaft inside the pump 7, with upstream and impellers 8, 9. Over

крышками установлены торцовые уплотнения 10, 11 в корпусах 12, 13, а за ними подшипники 14, 15 в корпусах 16, 17. Во входной крышке 1, имеется кольцевая камера 18. Между крышкой 1 и корпусом 12 уплотнения, образована дисковая полость 19, соединяющая отверстия 20 с кольцевой щелью 21, подвода жидкости к торцевому уплотнению 10 и с кольцевой щелью 22, между крышкой 1 и втулкой 23.mechanical seals 10, 11 are installed in the covers 12, 13, followed by bearings 14, 15 in the housings 16, 17. In the inlet cover 1, there is an annular chamber 18. Between the cover 1 and the seal housing 12, a disk cavity 19 is formed connecting holes 20 with an annular gap 21, the fluid supply to the mechanical seal 10 and with the annular gap 22, between the cover 1 and the sleeve 23.

Насос центробежный работает следующим образом.The centrifugal pump operates as follows.

Через канал входной крышки 1 поступает рабочая жидкость. Основная ее часть поступает на предвключенное колесо 8, далее на рабочее(ие) колесо(а) 9. Преобразовывая кинетическую энергию в энергию давления, поток жидкости направляется в канал выходной крышки 2 на выход.Through the channel of the inlet cover 1, the working fluid enters. Its main part enters the upstream wheel 8, then to the impeller (a) 9. Converting the kinetic energy into pressure energy, the fluid flow is sent to the outlet cover channel 2 to the exit.

Незначительная часть рабочей жидкости через отверстия 20 поступает в дисковую полость 19. Жидкость, проходя через дисковую полость 19, передает свое тепло охлажденной жидкости, циркулирующей в кольцевой камере 18. Охлажденная рабочая жидкость в дисковой полости 19 распределяется на два потока. Один поток через кольцевую щель 22 уходит на предвключенное колесо 8, а другой поток, весьма незначительный, уходит в кольцевую щель 21 на охлаждение и смазывание торцового уплотнения 10.An insignificant part of the working fluid through the openings 20 enters the disk cavity 19. The liquid passing through the disk cavity 19 transfers its heat to the cooled liquid circulating in the annular chamber 18. The cooled working fluid in the disk cavity 19 is distributed into two streams. One stream through the annular gap 22 goes to the upstream wheel 8, and the other stream, very small, goes into the annular slot 21 for cooling and lubrication of the mechanical seal 10.

Также возможно обратное направление прохождения жидкости для охлаждения и смазывания торцового уплотнения 10. В кольцевую щель 22 поступает рабочая жидкость. Через стенку, поступающая жидкость передает тепло жидкости, циркулируемой в кольцевой камере 18. Далее жидкость поступает в дисковую полость 19, дополнительно отдавая тепло той же жидкости, что циркулирует в кольцевой камере 18. Достаточно охладившись, часть жидкости через отверстия 20 уходит в основной поток, а совсем незначительная часть жидкости идет в кольцевую щель 21 на охлаждение и смазывание торцов уплотнений 10.It is also possible to reverse the flow of fluid for cooling and lubrication of the mechanical seal 10. The working fluid enters the annular gap 22. Through the wall, the incoming fluid transfers heat to the fluid circulating in the annular chamber 18. Further, the fluid enters the disk cavity 19, additionally giving off the heat of the same fluid that circulates in the annular chamber 18. After cooling sufficiently, part of the fluid through the openings 20 goes into the main stream, and a very small part of the liquid goes into the annular gap 21 for cooling and lubrication of the ends of the seals 10.

Таким образом, изменение конструкции крышки, расположение корпуса уплотнения за крышкой дало возможность быстрее охладить жидкость, поступаемую на охлаждение и смазку уплотнения и позволило произвести замену сальникового уплотнения на торцовое, в результате чего снизились потери рабочей жидкости (0,5 л/час) на охлаждение и смазывание уплотнения и увеличился срок (2,5...3 года) эксплуатации насоса.Thus, a change in the design of the cover, the location of the seal housing behind the cover, made it possible to more quickly cool the fluid supplied for cooling and lubrication of the seal and allowed replacing the stuffing box seal with a mechanical one, resulting in a decrease in the loss of working fluid (0.5 l / h) for cooling and lubrication of the seal and increased life (2.5 ... 3 years) of the pump.

Заявляемый насос центробежный типа «НДМс» разработан и усовершенствован на базе известных насосов. Однако он имеет неоспоримые вышеперечисленные преимущества. Поэтому насосы типа «НДМс» широко востребованы в промышленности для перекачивания вязких сред и нефтепродуктов.The inventive centrifugal pump type "NDMs" was developed and improved on the basis of well-known pumps. However, it has the indisputable advantages listed above. Therefore, pumps of the "NDMs" type are widely demanded in the industry for pumping viscous media and oil products.

Изготовление заявленного насоса проводят на стандартном оборудовании, стандартным инструментом, широко используя унифицированные узлы и детали.The manufacture of the claimed pump is carried out on standard equipment, a standard tool, widely using standardized units and parts.

Claims

1. The centrifugal pump, including the stator part, containing the inlet and outlet covers, the case of the stacked section, the guide devices, inside which the rotor part is located, including the shaft with upstream and impellers and the sleeve located in the area of the inlet pipe, are interconnected parts by an axial force adjusting device, bearings and seals, the bearings and seals being located in the housings, and an annular gap is formed between the sleeve and the inlet cover, characterized in that in the inlet roofs e on the seal side there is an annular chamber connected by a channel to the cooling pipe; moreover, a disk cavity is formed between the inlet cover and the seal housing, hydraulically connected to the pump flow part through openings in the cap made of a larger diameter than the annular chamber, in addition, the disk cavity is also in communication with the flow part of the annular gap, while the free end of the sleeve has the form of a continuation of the channel of the inlet pipe.

2. The centrifugal pump according to claim 1, characterized in that on the outer surface of the sleeve made single or multiple threads.