SE444351B - Skovelpump - Google Patents

Description

*ßoo7soß«2 i 2 pumpar med hög kapacitet kan endast åstadkommas till mycket höga kostnader. Om pumpens sugförmåga kan göras}exemnelvis dubbelt så stor, kan man klara sig med en enda pump med stor kapacitet i stället för fyra pumpar med den_ekvivalenta sum- ma-kapaciteten, varjämte investeringskostnaderna för alst- randet av sugtrycket åtminstone kan nedbringas till en tred- jedel. 0 I Inom pumpkonstruktionstekniken finns alltså ett uttalat be- hov_av att öka pumpars sugförmåga; Om pumpens sugförmåga inte blir tillräckligt hög, uppkommer' kavitation i pumpen, vilket leder till en minskning av tryc- ket och verkningsgraden.

Ett utmärkande särdrag hos det aktuella problemet-är att då pumpens sugförmâga ökar, så minskas vanligen pumpens verk- ningsgrad H , vilket medför en avsevärd ökning av energi- förbrukningen. Pumpar med hög sugförmåga har därför i regel låg verkningsgrad H, under det att pumpar med hög verk- ningsgrad har låg sugförmåga.

Pumpar med hög sugförmåga (Ck = 4000) är kända (jämför exem- _pelvis Stripling "Kavitation i skovelpumpar“, Trans, ASME Ser; DN 3, 1962).

En dylik känd pump omfattar ett på en drivaxel anordnat axiallöphjul, som är försett med ett nav, på vilket skruv- xlinjeformade arbetsskovlar är fästa. Skovlarna är profilera- de längs hjulets radie enligt sambandet r-tgß = konst., där _r är axiallöphjulets momentanradie och ß skovlarnas stig- níngsvinkel (inställnlngsvinkely mellan ett plan vinkelrätt mot pumpens drivaxel, och ett plan som är tangentiellt mott arbetsskovlarna.

Denna kända pumps sugförmåga är hög tack vare dels en ökning av tvärsnittsytan hos pumpens genomströmningskanal, dels en We-...da soovßoa-2 minskning av en s.k. flödeshastighetsfaktor (en vätskeflö- desfaktor) w via hjulets inloppytvärsnittsyta, vilken fak- tor bestämmes som förhållandet mellan vätskans axiella ström- ningshastighet Cl och hjulets periferihastighet Ul vid hju- lets ytterdiameter. Tvärsnittsytan i pumpens genomströmnings- kanal ökar genom dels en ökning av hjulets ytterdiameter,' dels hållfasthetsmässigt största möjliga minskning av navets diameter.ÄDetta bidrar till en minskning av vätskeström- ningshastighetens axiella komposant och minsta möjliga sta- tiska tryckfall i vätskeströmmen, vilket resulterar i en ök- ning av pumpens sugförmåga.

I Denna kända pump har emellertid låg verkningsgrad (H = 0,$), som härrör från en låg flödeshastighetsfaktor~ ¶'av högst 0,1 på grund av en stor tvärsnittsyta hos pumpens genomström-I ningskanal och en låg axiell vätskeströmningshastighet Cl_ samt på grund av att strömningen i hjulets genomströmnings~ kanal är s.k. avlösningsströmning.

Skovelpumpar med hög verkningsgrad (ff = 0,75 - 0,9) är kän- da (jämför exempelvis A.I. Stepanov "Centrifugal- och axial- pumpar", izdatelstvo “Mashgiz", Moskva, 1960, s) 141 - 164).

En sådan känd pump omfattar ett hus, i vilket på en drivaxel är anordnat ett löphjul, som är försett med ett nav, på vil- ket skovlar är fästa. Skovlarna är anordnade att, sett i utbredningen för s.k. cylindriska sektioner, bilda ett gal- ler för aerodynamiska profiler, vilka har förhållandevis stora stigningsvinklar, som bestämmes som en vinkel mellan profilens korda och gallrets front och motsvarar stora flö- deshastighetsfaktorer *f överstigande 0,2. 0 Denna kända pump har emellertid låg sugförmåga (Ck e 1000), som är förknippad med förhållandevis höga axiella vätske- strömningshastigheter Cl på grund av en minskad tvärsnitts- yta hos hjulets genomströmningskanal. 8007308-2 4 Det är vidare känt pumpar med hög sugförmåga som bestämmes' av en_snabbhetskavitationsfaktor Ck lika med 5200 - 4200' (jämför exempelvis Borovsky B.I., Ershov N.S., Ovsjannikov B.V., Petrov V{I., Tshebaevskv V.F., Shapiro A.S. “Högvar- viga skove1pumpar“, Moskva, Mashinostroenie¶,1975, s. 13, I S liga är lika med 9, 19 Ck) är vidare fig. 5, s. 202). Pumpar med en relativ sughastighet s med 40000 - 60000 (där ss »kända (jämför exempelvis Barham H, Lee. The application of Waterjet propulsion to high-performance boats, "Hovercraft and nydr0f0i1“, 1976, 15, nr 9, S. 33 - 43ï. I dessa känaa _ pumpar använder man för att säkerställa hög sugförmåga ett axiallöphjul, som är anordnat på-samma drivaxel, som ett löphjul är anordnat på. Axiallöphjulet uppvisar hög kavita- tionsstabilitet och kan alstra ett tryck tillräckligt för att löphjulet skall kunna arbeta kavitationsfritt.j För att öka sugförmâgan-använder man vid de kända pumparna: - en snäckskruv med variabel stigning utefter sin längd (jämför exempelvis sovjetryska uppfinnarcertifikatet 154134, som publicerats i bulletinen "Izobretenija i tovarnye znakif, nr 8, april, 1963, s. 71); ° - en konisk snäckskruv, som är anordnad i en avsmalnande rörstuts (jämför exempelvis brittiska patentskriften 1 218 023, företaget "WEIR Pumps 1imited"); _ V - en snäckskruv med konisk hylsa, med variabel diameter och variabel lutningsvinkel för skovlar med.avfasad inloppssida;, - ett s.k. förkopplat avsmalnande axiallöphjul med koniskt bandage (jämför exempelvis sovjetryska uppfinnarcertifika- tet 158493, som publicerats i bulletinen_"Izobretenija i tovarnye znaki“, nr 21, november 1963, S. 76); - en snäckskruv i form av en axiellt förflyttbar spiral (jäm- för exempelvis sovjetiska uppfinnarcertifikatet 542022, som sonvaos-2 publicerats i bulletinen “Otkrytija, izobretenija,Vpromysh-' lennye obraszy i tovarnye znaki", nr 1, l977, s}.l5l); - ett förkopplat koniskt löphjul med skruvgängor vid hjulets utsida (jämför exempelvis sovjetiska_uppfinnarcertifikatet ' 547554, som publicerats i bulletinen fütkrytija, izobretenija, promyshlennye obraszy i tovarnye znaki", nr 7, 1977, s. 92); - en intagningsanordninâ, som är anordnad framför ett cent~ rifugallöphjul och omfattar några få skovelkransar med jämnt ökande diameter; _ - ett förkopplat axiallöphjul, vars beräknade flöde är tre gånger större än det hos ett centrifugallöphjul (jämför exeme pe1vis_amerikanska patentskriften 3 384 022, det japanska företaget "Ebara Manufacturing Co. Ltd."); - ett konformat, till ett radiallöphjul övergående nav, på vilket är anordnade några få ringformade rader (kransar) av tappar med cirkulärt tvärsnitt och med variabel lutningsvin- kel mot vridningsaxeln (jämför exempelvis brittiska patent- skriften 1 417 549, det brittiska företaget "Luoas -Industries Ltd."); - en förkopplad snäcksskruv med en eller flera ingångar el- ler ett komiskt munstycke med utsprång (jämför exempelvis_ västtyska patentskriften-2 545 736, Blum, Albert); ~ ett förkopplat, med två halsdelar utformat axiallöphjul,. vars halsdelars skovlar har olika stor diameter och lut- ningsvinkel (jämför exempelvis brittiska patentskriften 1 523 893), det japanska företaget "NIKKISO Co. Ltd§");, - ett förkopplat axiallöphjul med s.k. genomströmningsanord- ning för vätskecirkulation i en zon, där en snäckskruv ar' anordnad, (jämför exempelvis amerikanska patentskriften 3 723 019, det amerikanska företaget "Worthigton Corp."). -ningen, varvid sughjulet innefattar ett nav med på detsamma -let strömmar vätskan, som fått viss ener i, in i axiallö - 9 _ Samtliga kända tekniska lösningar karakteriserar endast den s0o7sDs-2 6 Ingen av nämnda, kända pumpar säkerställer högsta möjliga ökning av sugförmågan, utan en förbättring av en av pumpens egenskaper, exempelvis kavitationsegenskapen, medför försäm- ring av någon eller några av pumpens övriga egenskaper, exem- pelvis dess verkningsgrad eller driftsstabilitet.

En skovelpump är dessutom känd (jämför exempelvis ameri- A kanska patentskriften 3 299 821), vilken omfattar ett hus, i vilket, under bildande av en radiell spalt, ett axialsug- hjul och ett axiallöphjul är anordnade i serie efter var- andra på en gemensam drivaxel, sett i vätskeströmningsrikt- i fästa, skruvlinjeformade skovlar med variabel, i vätskeström- ningsriktningen ökande stigning.

Stigningen hos sughjulets skovlar bör väljas så, attfpumpen fär hög sugförmåga, medan vid valet av stigningen hos löp- hjulets skovlar eftersträvas säkerställande av ett förut- bestämt tryck och ökning av pumpens verkningsgrad. Den kända pumpen fungerar på följande sätt. Vätskan tillföres först axialsughjulet, varvid när vätskan strömmar utefter sughju- lets skovlar, kavitation uppkommer och intensifieras. Vid sughjulets änddel upphör kavitationsfenomenen. Efter sughju- hjulet, som huvudsakligen alstrar det förutbestämda tryc- ket. En sådan pump säkerställer hög sugförmåga (Ck är unge- fär 3000) och hög verkningsgrad. Den i detta fall uppnådda sugförmågan resp. verkningsgraden är emellertid inte så hög som möjligt, eftersom den radiella spalten i denna kända 9 pump inte står_i förutbestämt samband med axiallöphjulens geometriska parametrar. 7 hittills uppnådda utvecklingsnivån för lösningar av proble- met att kunna säkerställa att pumpen samtidigt har hög sug- förmåga och hög verkningsgrad, vilken hittills uppnådda ut- vecklingsnivå givetvis inte är någon slutgiltig gränsnivâ. lsoo7s0s-2 Huvudändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en pump, vid vilken en genomströmningskanal i pumpens in- loppsparti är profilerad enligt ett speciellt samband, näm- ligen, att sambandet för ändring i inloppsrörstutsensïinner-_ diameter motsvarar axiallöphjulets geometriska dimensioner, varigenom man samtidigt kan öka pumpens sugförmåga och för- bättra dess energiegenskaper.

Nämnda ändamål uppnås, vid en skovelpump enligt patentkra- vets ingress, enligt uppfinningen genom att pumphuset sam- tidigt, i en zon för snghjulet har en i vätskeströmnings- riktningen avtagande innerdiameter, medan sughjulets skov- lar har en variabel, i vätskeströmningsriktningen tillta- gande s.k. periferistigningsvinkel, under det att pumphusets innerdiameter vi sughjulets inloppstvärsnitt (inloppsparti) är vald enligt sambandet: _ » -4 2' v no _ nlxk (ckio + 2,1) (zy där' ~D är husets innerdiameter i sughjulets inloppsparti (in- o loppstvärsnitt), 1 är husets innerdiameter i Iöphjulets inloppsparti (in- loppstvärsnitt), Kk är en dimensionslös faktor i intervallet 0,17 - 0,13, k-är en i området 5000 - 1lÖO0 förutbestämd snabbhetskavi- tationsfaktor,' I medan periferistigningsvinkeln för sughjulets skovel i sughjnlets inloppsparti är bestämd genom sambandet: .A )o po = (1043 -ÛT i 1,5° (a) 8007808-2 där ß,o är periferistigningsvinkeln för sughjulets skovel i sug- hjulets inloppsparti, ÅX är den radiella spaltens stofikm 1 sughjulets inloppsparti, och _ V Dl är husets innerdiameter i löphjulets inloppsparti.

En sådan konstruktiv utformning av pumpen bidrar till en_av_ sevärd ökning av pumpens sugförmåga genom att en större ra- diell spalt åstadkommas mellan sughjulets ytterdiameter och husets innerdiameter. Vätskeströmmen genom sughjulets in- loppsparti uppdelas därför i två strömmar, av vilka den ena passerar genom spalten, medan den andra strömmen passerar genom sughjulet. Det framgår av analysen av samnandet (l),ï att vid en minskning av flödet (volymhastigheten) hos den vätska, som skall pumpas, erfordras ett lägre s.k§ rent positivt sugtryck för att sughjulet skall kunna arbeta utan kavitationsavlösning, när drivaxelns varvtal och den kri- tiska snabbhetskavitationsfaktorn är kända och förutbestäm- da. En minskning av det nödvändiga rena sugtrycket leder, _när flödet hos vätskan, som skall pumpas, och drivaxelns varvfrekvens är kända och förutbestämda, till en avsevärd ökning av pumpens sugförmåga.

Kort beskrivning av ritningsfigurerna.

*Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig. l schematiskt visar ett längdsnitt genom en skovelför- sedd axialcentrifugalpump enligt uppfinningen; , . fig. 2 visar ett längdsnitt genom en skovelförsedd axial- diagonalpump enligt uppfinningen; 'fig. 3 visar en utbredning av en cylindrisk sektion genom axialsughjulet; *8ÛÛ7808-2. fig.*4 visar kurvor över sambandet mellan en ändring i hu- sets s.k. diameterfaktor i axialsughjulets inloppsparti ochv pumpens snabbhetskavitationsfaktor; och 5 fig. 5 visar kurvor över sambandet mellan en ändring i pum- pens snabkhetskavitationsfaktor och det s.k. reducerade flö- det (volymhastigheten) vid två värden för stigninqsvinkeln. för sughjulets skovlar, vilka kurvor konstruerats med led- ning av resultat erhållna vid provning av den i fig. 1 Visa-5 de pumpen.

Föredragen utföringsform av uppfinningen.

Skovelpumpen omfattar ett hus l (fig. 1), som vid denna ut- föringsform är isärtagbart och försett med en rörstuts 2 för vätsketillförsel och ett snäckformat utloppsparti 3. I hu- set l är anordnad en drivaxel 4, på vilken ett axialsughjul 5, ett axiallöphjul 6 och ett centrifugallöphjul 7 är an- ordnade i serie efter varandra, sett i vätskeströmningsrikt- ningen. Löphjulet 6 har ett nav 8, på vilket är fästa skruv- linjeformade skovlar 9, vilka är anordnade att mellan sig avgränsa kanaler 10 för vätskepassage. Sughjulet 5 innefat- tar ett nav ll och skruvformade, på navet fästa*skovlar 12, vilka är anordnade att mellan sig bilda kanaler l3._Sug- hjulets 5 skovlar 12 är anordnade med en variabel, i vätske- strömningsriktningen ökande stigning. I fig. 1 och 2 an- tyds följande hänvisningsbeteckningarí S är stigningen hos skruvlinjen för sughjulets 5 skovel 12, Dl är husets 1 innerdiameter (rörstutsens 2 innerdiameter, vid denna utföringsform) i löphjulets 6 inloppsparti, D är husets 1 innerdiameter i sughjulets 5Üinlopnsparti, och ' _ Å Ål är storleken av den radiella spalten i sughjulets 5 in- loppsparti. soo7sos~2 4 V10) När axialsughjulet 5 används i kombination med ett axial- diagonallöphjul 14 (fig. 2), är drivaxeln 4 lagrad i huset 1 medelst lager 15. Axialdiagonallöphjulet 14 är uppbyggt av tre partier, nämligen ett axialinloppsparti, som utgör ett kavitationsparti 16, ett diagonaltryckparti 17, och ett axialutloppsparti som utgör ett utjämningsparti 18. Akial- diagonallöphjulets 14 axialinloppsparti 16 används som axial- löphjulet 6 (fig. 1) medan dess inloppsparti (inloppstvär- snitt) utgör axiallöphjulets 6 inloppsparti (in1oppstvär- snitt). Pumphusets 1 innerdiameter ändrar sig i vätskeström- ningsriktningen från maximivärdet Do i sughjulets 5 inlopps- parti till minimivärdet Dl i axialdiagonallöphjulets 14 in- loppsparti (inloppstvärsnitt) och vidare till värdet D2 i tvärsnittet (partiet) framför utloppspartiet 3.

En stigningsvinkel B (fig. 3) för sughjulets 5:skov1ar 12 (fig. 1) är bildad av dels ett plan, som går i rät vinkel mot sughjulets 5 rotationsaxel, dels ett plan, som är tan- gentiellt mot sughjulete 5 skovel 12. Den axiella vätske- stromningshastighetens riktning antydes medelst en pil Cl (fig. 3), medan riktningen för sughjulets 5 (fig, 1) peri- ferihastighet antyds medelst en pil Ul (fig. 3). g p I fiq. 4 visas grafiska försökskurvor över sambandet mellan ändringen i husets 1 diameterfaktor K i sughjulets 5 Do (fig. 1) inloppsparti och pumpens snabbhetskavitationsfak- tor Ck för fyra pumpar.

K =---- - ^ m' där Do är pumphusets innerdiameter i sughjulets 5 inloppsparti, Q är vätskeflödet hos pumpen, n är axelns 4 varvfrekvens (varvtal). _...._i._.__.\.......v-.......-.-..-w-w~w-.._._.... .,., _ .i . _ _ _. ._ _ ._ _ __... _. 8007808-2 ll I fig. 5 visas grafiskt kurvor över sambandet mellan änd- ringen 1 pumpens snabbhetskavitationsfaktor Ck och det s.k. reducerade flödet Q/n.

En kurva 20 konstruerades vid provning av den i fig. l visa- de pumpen, varvid stigningsvinkeln ßo (fig.-3) för sug- hjulets 5 skovlar 12 (fig. 1) är lika med SO, medan en kur- va 21 konstruerades för stigningsvinkeln_ po (fig. 3) lika med 1o°. ' i i Skovelpumpens funktion.

När drivaxeln 4 (fig. 1) roterar, strömmar vätskan genom hu- sets 1 rörstuts 2 in i det roterande sughjulet 5. En del av vätskan strömmar genom kanalerna 13 mellan skovlarna, sam- tidigt som återstoden av vätskan strömmar in.i det roterande löphjulet 6 genom spalten Ås mellan huset l och sughjulets 5 skovlar 12. Genom att skovlarna 12 kraftmässigt samverkar med vätskan, ökar trycket hos vätskan, som tillföres löp- hjulet 6, i vilket vätskan strömmar genom kanalerna 10 mel- lan-skovlarna. Genom att skovlarna § kraftmässigt samverkar med vätskan, ökar trycket hos vätskan, som därefter strömmar in i centrifugallöphjulet 7. Vätskan strömmar ut ur kanalerna 10 mellan löphjulets 6 skovlar och in i centrifugallöphjulet 7, där vätsketrycket ökar till det önskade värdet. En sådan successiv vätsketryckökning säkerställer att pumpens samt- liga löphjul 5, 6, 7 arbetar utan kavitationsavlösning. Ur_ centrifugallöphjulet 7 strömmar vätskan in i utloppšpartiet 3 och vidare in i en inte visad tryckrörledning. ' Den i fig. 2 visade_pum§en f ngärag-på samma sätt som pum- pen enligt fig. l. i HE i ii i ”I Vi " Med ledning av teoretiska data samt försöksdata, som till- handahållits för några fâ, i fig. 1 och 2 visade pumpar, har man kunnat uppställa samband mellan de geometriska dimensio- nerna hos de konstruktionselement, som inverkar på husets l soovsoa-2 V 12' (fig. 1) diameterfaktor KD , och pumpens snabbhetskavita- ' o tionsfaktor Ck (fig. 4), som inverkar på pumpens erforder_ liga sugförmâga.

För pumpar med ytterst hög sugförmåga bör husets l (fig. 1) diameterfaktor väljas i överensstämmelse med de i fig. 4 visade, genom försök konstruerade kurvorna. Dessa grafiska samband kan approximativt representeras i analytisk form, nämligen K = a (ck 1o"4 D O . ^+ 2,112 i (s) där a är lika med 0,85 till l,l5 och vald i överensstämmel- Ase med dataspridningen på kurvorna enligt fíg. 4.

För att säkerställa pumpens ytterst höga sugförmâga i sug- hjulets 5 (fig. 1) inloppsparti bör man bestämma husets l diameter Do i detta inloppsparti genom sambandet: _ -4 I 2 _ 3. ' i DO ~ a (ck 10 + 2,1) \/ Q' <6) n där a = 0,85 - 1,15.

Det är känt att pumpar med hög sugförmâga har förhållandevis låg verkningsgrad ( fl_ = 0,5 - O,65Y, vilket beror på en minskning av flödesfaktorn ('f< 0,1) på grund av en avse- värd tvärsnittsyta hos genomströmningskanalen och en låg axiell vätskeströmningshastighet, samt på grund av att ström» ningen i hjulets genomströmningsdel är avlösningsströmning.

För att öka verkningsgraden“HosTnumnenimed.fiöggsugförmåga bör man, enligt uppfinningen, i vätskeströmningsriktningen minska husets 1 innerdiameter från det genom formeln (6) be- räknade värdet DO till värdet Dl, som härletts ur sambandet: 3ob73os-2a A13 l öl _-En ' (7) där KD är mellan 6 och 7 och representerar husets l diame- l l , _ . _ terfaktor i axiallöphjulets 7 inloppsparti (inloppstVär~ snitt), vilken diameterfaktor bidrar till hög verkningsgrad.

Ur sambanden (6) och (7) kan man härleda den ändringslag- bundenhet för husets l innerdiameter, som säkerställer sug- hjulets 5 högsta möjliga sugförmåga och löphjuleets 6 maxi- miverkningsgrad D - i ' o _ -4 2 5: - Kk (Ck 10 - + 2,1) (8) där Kk är mellan 0,17 och 0,13.

Pumpens sugförmåga blir i detta fall högre genom en ökning av tvärsnittsytan hos pumpens genomströmningskanal och följaktligen genom minskning av flödesfaktorn f i sughju- lets 5 inloppsparti, vilken flödesfaktor bestämmes som för- hållandet mellan den axiella vätskeströmningshastigheten Cl_ och sughjulets 5 periferihastighet Ul vid dess ytterdiame- Iter. Detta säkerställer en minskning av den axiella vätske- strömningshastigheten och ett minimifall för det statiska trycket i vätskeströmmen, varigenom pumpens sugförmåga ökar.

Pumpens sugförmåga ökar dessutom genom en ökning av storle- ken hos den radiella spalten |Å -mellan sughjulets 5 ytter- diameter och husets 1 innerdiameter. Detta_resulterar i att vätskeströmmen i sughjulets É inloppsparti delar sig i tvâ strömmar, av vilka denšenš passerar genom_š§êlten ÅÄ, medan den andra strömmen passerar genom sughjulet 5; Analys av sambandet (1) visar, att vid en minskning av flödet hos vätskan som skall pumpas, erfordras ett lägre rent positivt sugtryck (Å h) för att sughjulet skall kunna fungera utan kavitationsavlösning, när drivaxelns 4 varvfrekvens och pum- 8007808-2 14 dpens kritiska snabbhetskavitationsfaktor Ck är kända och förutbestämda. En minskning av det nödvändiga rena sugtryc- ket leder, då flödet hos den vätska som skall pumpas, och drivaxelns 4 varvfrekvens är kända och_förutbestämda; till en ökning av pumpens sugförmåga; Det framgår av strömningsteorin för ett plant galler av Q- _ ändligt tunna plåtar med en ström av en idealisk vätska, att* ju mindre_stigningsvinkeln ß¿)(fig¿ 3) för skoveln 12 är, desto högre antikavitationsegenskaper måste sughjulet 5 (fig. l) ha: . C1 U1'_t9)3o - l A h = _------- ' (9) k 2 där Cl är den axiella vätskeströmningshastigheten vid sug- hjulets 5 inloppssida, Ul är sughjulets 5 periferihastighet, Pb är stigningsvinkeln för skoveln 12 vid inloppssidan, Ahk det rena positiva sugtrvcket.

De kända försöken visar, att för pumpar med höga antikavi- tationsegenskaper, vid vilka de förkopplade snäckskruvarna har liten stigningsvinkel po (fig. 3) för skovlarna (pc)š 200), inverkar ßcy när snäckskruven och huset 1 (fig. l) har konstant diameter, praktiskt taget inte på pum- pens kavitationsegenskaper (jämför exempelvis V.F. Chebaevsky, V.I. Petrov "Kavitationsegenskaper hos högvarviga snäckcent- rifugalpumpar", M0skva¿="åashin0stroenief}¿l973,_s. ll? - 118). Dessa försök gengmfördésfyid¿smalägradiella,spalter.Af (fig. 1) mellan snäcksÉru§en¿ogh pnmphusetf_ filäv 2 Att vid pumpen enligt uppfinningen utforma sughjulet 5 med konstant diameter samt öka husets l diameter leder till att en förhållandevis stor radiell spalt A bildas mellan sug- hjulet 5 Och huset 1. En minskning av vinkeln po (fig. 3) subrsoß-2 15' gör det möjligt att i detta fall, enligt i fig. 5 visade försöksdata, avsevärt öka den kritiska snabbhetskavitations- faktorn Ck. Jämfört med begynnelsevärdet av Ck lika med 4000 - 5000 har man kunnat erhålla ett Ck~värde lika med 8000. De genomförda försöken med olika stigningsvinklar ßo (fig. 3) och olika radiella spaltstorlekar [Ä (fig. 1) gör det möjligt att uppställa det optimala samband mellan' .@>0 och ZS, som säkerställer den maximala ökningen av pum~ pens sugförmåga: [50 = (io - 33A y° + -1,s° e (io) där ßo är stigningsvinkeln för sughjulets 5 skovlar.V [Ä är storleken av den radiella spalten mellan sughjulets 5 ytterdiameter ooh husets l innerdiameter, och Dl är husets l innerdiameter i löphjulets 6 inloppsparti.

De i fig. 4 visade försökskurvorna konstruerades för de pum- par, vid vilka man samtidigt säkerställt en stor radiell spalt Åx (fig. 1) i süghjulets 5 inloppsparti, och små stigningsvinklar Po (figys) för hjuiets 5 skoviar 12 (fig. l) enligt sambandet (lOï.

Genom att utforma huset l och sughjulet 5 med de geometriska dimensionerna enligt sambanden (8) och (10), kan man till- handahålla en snabbhetskavitationsfaktor Ck lika med 6000 - 10000 vid en hög verkningsgrad fl lika med 0,6 - 0,8.

Industriell användbarhet_j ¿::{?1_}'if 0- #5 f“^\ f Uppfinningen kan användas inom kemisk industri, oljebehand- lingsindustri, bevattningsteknik etc. 8007808-2 l6 'Uppfinningen kan företrädesvis användas inom elkåaftš- maskinbyggnads-, skeppsbyggnads-, rymdtekniken osv., spa? ciellt när det gäller pumpar med hög kapacitet, vilka är avf vsedda att arbeta vid lågt sugtfyck, eller när det gäïler pumpar, sqm drives med högt varvtal. 4 A....__-__, .__,_]4_v_.___

Claims (1)

1. M aøøvsos 2 Skovelpump med ett hus (1), som innehåller ett'axia1sughju1 (5) och ett axiallöpbjul (6) anordnade med radiellt spel vísavi' huset på en gemensam drivaxel (H), 1 serie meö_varandra sedda i vätskeströmningsriktningen, varvid sughjulet (5) omfattar ett nav (11) med skruvformade, på navet fästa skovlar (12), med_var1abe1 stigning och konstant ytterdiameter, k ä n n e - t e~c k n ald av att pumphuset (1) samtidigt i en zon för: , sughjulet (5) har en i vätskeströmníngsríktningen avtagande ínnerdiameter, medan sughjulets (5) skovlar (12) har en variabel, i vätskeströmningsríktningen tilltagande periferistignings- 1) vinkel (ß), varvid Husets (1) innerdíameter (DO) i inlopps- partiet för sughjulet (5) är vald genom_sambandet: FU 2 (0 10 + 2,1) , k k DO är husets (1) innerdiameter i sughjulets (5) inloppsparti, D är husets (1) innerdiameter i inloppspartiet för löp- hjulet (6), ' Kk är en dimensionslös faktor varierande mellan 0,17 och 0,13, är en i ett intervall 5 000 - 11 000 förutbestämd snabb- hetskavitationsfaktor, , ' I I medan en periferistigningsvinkel (ßo) för sughjulets (5) skovel (12) i sughjulets inloppsparti är bestämd genom sambandet ßo = (10 - 33 -ÜA- )° i 1,5°,' där 1 / . ßo är periferistigningsvinkeln för sughjulets (5) skovel (12) i sughjulets ínloppsparti, ö A är storleken av den radiella spalten 5 sughjulets (5) in- loppsparti _ ' " Dl är husets (1) innèrdiameter i_1öphju1etsM(6).inloppspartí. '\/