RU73925U1

RU73925U1 - Vortex Pump

Info

Publication number: RU73925U1
Application number: RU2007148246/22U
Authority: RU
Inventors: Евгений Владимирович Шахматов; Александр Николаевич Крючков; Сергей Александрович Богданов; Глеб Олегович Белов; Зухра Аслановна Шаисламова
Priority date: 2007-12-24
Filing date: 2007-12-24
Publication date: 2008-06-10

Abstract

Полезная модель относится к гидравлической и пневматической технике, а именно в конструкциях насосов и компрессоров вихревого типа. Сущность заключается в том, что машина содержит корпус с отводом, перемычку, в который установлен объемный вытеснитель и рабочее колесо. Рабочее колесо приводит в движение объемный вытеснитель за счет контакта (зацепления) или за счет координированного привода объемного вытеснителя и рабочего колеса с помощью зубчатых колес. Изобретение позволяет снизить объемные потери и повысить общее КПД вихревого насоса на величину около 10%. 3 илл., 4 з.п. формулыThe utility model relates to hydraulic and pneumatic technology, namely in the design of vortex type pumps and compressors. The essence lies in the fact that the machine contains a body with a branch, a jumper in which a volume displacer and an impeller are installed. The impeller drives the volumetric displacer due to contact (engagement) or due to the coordinated drive of the volumetric displacer and the impeller using gears. The invention allows to reduce volumetric losses and increase the overall efficiency of the vortex pump by about 10%. 3 ill., 4 wp formulas

Description

Полезная модель относится к насосостроению и может использоваться как в гидравлической, так и в пневматической технике.The utility model relates to pump engineering and can be used in both hydraulic and pneumatic equipment.

Известна вихревая машина (патент №2108488, кл. F04D 5/00, F04D 23/00, опубликована 1995), содержащая корпус, разделитель, рабочее колесо с лопатками, установленное в корпусе с возможностью вращения, в выходном патрубке установлен центральный конусный обтекатель с лопаточным спрямляющим аппаратом.Known vortex machine (patent No. 2108488, class F04D 5/00, F04D 23/00, published 1995), comprising a housing, a spacer, an impeller with blades mounted in the housing for rotation, a central conical fairing with a blade is installed in the outlet straightening apparatus.

Недостатком устройства является неудовлетворительное значение коэффициента полезного действия (КПД), обусловленное большими объемными потерями.The disadvantage of this device is the unsatisfactory value of the coefficient of performance (COP), due to large volumetric losses.

Известна роторно-вихревая машина (патент №2121608, кл. F04D 5/00, F04D 23/00, F01D 1/00, опубликована 2006), содержащая статор и ротор, между которыми образована торообразная рабочая камера, в рабочей камере расположены лопатки и разделитель, связанные соответственно со статором и ротором, каждая лопатка содержит переднюю кромку, обращенную к ротору, а разделитель выполнен с отсечными кромками.Known rotary vortex machine (patent No. 2121608, class F04D 5/00, F04D 23/00, F01D 1/00, published 2006), containing a stator and a rotor, between which a toroidal working chamber is formed, blades and a separator are located in the working chamber associated respectively with the stator and rotor, each blade contains a leading edge facing the rotor, and the separator is made with cut-off edges.

Недостатками устройства являются неудовлетворительное значение коэффициента полезного действия (КПД), обусловленное большими объемными потерями и быстрый износ взаимодействующих деталей.The disadvantages of the device are the unsatisfactory value of the coefficient of performance (COP), due to large volumetric losses and the rapid wear of interacting parts.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является вихревой насос (патент №1250730, кл. F04D 29/40, опубликован 1985). Вихревой насос имеет рабочее колесо, корпус и перемычку между The closest in technical essence to the proposed one is a vortex pump (patent No. 1250730, class F04D 29/40, published 1985). The vortex pump has an impeller, a housing and a jumper between

полостью нагнетания и всасывания. Рабочее колесо снабжено вихревыми каналами, расположенными на периферии.cavity injection and suction. The impeller is equipped with vortex channels located on the periphery.

Этот насос имеет низкий коэффициент полезного действия (из-за перетекания между полостью всасывания и нагнетания) - при оптимальных условиях работы КПД не превышает 45%. Поэтому патент направлен именно на создание насоса с более высоким КПД. В основу полезной модели поставлена задача повысить КПД вихревого насоса.This pump has a low efficiency (due to overflow between the suction and discharge cavities) - under optimal operating conditions, the efficiency does not exceed 45%. Therefore, the patent is aimed specifically at creating a pump with a higher efficiency. The utility model is based on the task of increasing the efficiency of a vortex pump.

По фиг.1 вихревой насос состоит из корпуса 3, в котором установлена перемычка 4 с объемным вытеснителем 2 и рабочее колесо 1.In Fig.1, the vortex pump consists of a housing 3, in which a jumper 4 with a volume displacer 2 and an impeller 1 are installed.

Идея насоса заключается в том, чтобы обеспечить вытеснение жидкости из зазора между перемычкой 4 и рабочим колесом 1 за счет объемного вытеснителя 2, кроме того, это будет создавать дополнительную подачу в область нагнетания через отверстия в перемычке.The idea of the pump is to ensure the displacement of fluid from the gap between the jumper 4 and the impeller 1 due to the volume displacer 2, in addition, this will create an additional supply to the discharge area through the holes in the jumper.

Лопатки вихревого насоса проектируются без учета кинематики зацепления, что приведет к неплавному (рывками) взаимодействию с объемным вытеснителем.The vortex pump blades are designed without taking into account the kinematics of gearing, which will lead to smooth (jerky) interaction with the volume displacer.

По фиг.2, чтобы избежать неплавного взаимодействия, предлагается использовать зубчатые колеса 5 и 6 размещаемые на тех же валах, что и рабочие колеса насоса. Одновременно эта зубчатая передача может являться редуктором при необходимости снижения оборотов (снижения производительности) с передаточным отношением z5/z6.Figure 2, in order to avoid smooth interaction, it is proposed to use gears 5 and 6 placed on the same shafts as the impellers of the pump. At the same time, this gear transmission can be a gearbox if it is necessary to reduce revolutions (decrease in productivity) with the gear ratio z5 / z6.

Максимальное КПД вихревые насосы развивают при наибольшей производительности, поэтому имеет смысл не снижать обороты, а их увеличивать.Vortex pumps develop maximum efficiency at the highest performance, so it makes sense not to slow down, but to increase them.

По фиг.3, для повышения общего КПД насоса, устанавливают колесо внутреннего зацепления 9. Такая конструкция редуктора позволит повысить обороты и обеспечить плавность хода рабочих колес.Figure 3, to increase the overall efficiency of the pump, set the inner gear 9. This design of the gearbox will increase speed and ensure smooth running of the impellers.

Производительность насоса легче всего менять дросселированием, но у вихревого насоса при этом создается опасность кавитации в полости всасывания. Поэтому изменения производительности насоса и обеспечение безкавитационной работы насоса можно достигнуть за счет подключения привода к разным валам (фиг.3).Pump performance is easiest to change by throttling, but the vortex pump creates a risk of cavitation in the suction cavity. Therefore, changes in pump performance and ensuring pump-free operation of the pump can be achieved by connecting the drive to different shafts (figure 3).

Claims

1. A vortex pump comprising a housing, an impeller, a jumper, characterized in that a volume displacer is installed in the jumper.

2. The vortex pump according to claim 1, characterized in that the volume displacer is engaged with the impeller.

3. The vortex pump according to claim 1, characterized in that the gears are mounted on the displacer and impeller shafts, and the impeller and displacer have a guaranteed clearance during operation.

4. The vortex pump according to claim 1, characterized in that it has a gear wheel of internal gearing, and gear wheels are installed on the shafts of the displacer and the impeller, the gear wheel with internal gear engaging with one of the gear wheels of the external gearing, and the impeller and propellant have a guaranteed clearance at work.