SU1098340A1

SU1098340A1 - Centrifugal pump

Info

Publication number: SU1098340A1
Application number: SU813317689A
Authority: SU
Inventors: В.А. Бабин; И.В. Ефанов; П.Ф. Селезнев; Г.И. Усков
Original assignee: Предприятие П/Я А-7755
Priority date: 1981-07-10
Filing date: 1981-07-10
Publication date: 1986-12-07

Abstract

ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС, содержащий кольцевую напорную полость, .соединенную с двум боковыми диффуэорными отводами, один из которых сообщен с камерой посто нного сечени , соединенной с напорным па-трубком , отличающийс тем, что, с целью уравновешивани радиальных сил и улучшени виброакустических характеристик, он содержит по крайней мере один дополнительный диффуэорный отвод, причем все отводы расположены равномерно по окружности и сообщены с камерой посто нного сечени , котора выполнена i кольцевой. (Л с со 00 со 4A CENTRIFUGAL PUMP containing an annular pressure cavity connected to two lateral diffuser taps, one of which is connected to a constant section chamber connected to a pressure pa tube, characterized in that, in order to balance the radial forces and improve the vibroacoustic characteristics at least one additional diffuer outlet, all the taps being evenly spaced around the circumference and communicating with a fixed section chamber, which is made i circular. (L from from 00 to 4

Description

Изобретение относитс к области гидромашиностроени и может быть использовано в центробежных насосах Известен центробежный насос, содержащий рабочее колесо, кольцевую напорную полость, сообщенную с боковым отводом, имеющим диффузор и выполненным с торца-корпуса, зык, рас положенный в плоскости, перпендикул рной оси колеса. Недостатком известного насоса вл етс то, что на неноминальных режимах в результате неравномерного распределени давлений по длине боко вого отвода возникает неуравновешен- на радиальна гидравлическа сила, ухудшающа виброакустические характеристики насоса. Кроме того, боковой от.вод этого насоса, состо п1ий из одного канала, пропускающего весь расход рабочей жидкости, имеет увеличенньй радиальный и осевой габариты . Вьтолнение начального диаметра бокового отвода равным примерно выхо ному диаметру рабочего колеса и расположение зыка непосредственно за диском рабочего колеса приводит к значительному силовому взаимодействию неоднородного потока, выход щего из рабочего колеса, с зыком бокового отвода, что также ухудшает вибро акустические характеристики насоса. Известен также центробежный насос , , содержащий рабочее колесо, уста . новленное в корпусе, имеющем кольце вую напорную полость, сообщенную с двум расположенными на разньш торцах корпуса боковыми отводами, один из которых вьтолнен переход щим в канал посто нного сечени и смещен относительно другого на зыки, расположенные в плоскости, перпендикул рной оси рабочего колеса , и напорный патрубок. Така конструкци обеспечивает з еньшение ра диальных гидравлических сил и улучшение виброакустических характеристик . Недостатком этого насоса вл етс неполное уравновешивание радиальных сил в данном насосе, так как путь рабочей жидкости из кольцевой напорной полости до входного сечени напорного патрубка, где давление оди наковое дл потоков обоих отводов, по одному отводу больше, по другому на длину канала посто нного се чени . В результате этого на неноми нальных режимах давление по одной полуокружности рабочего колеса больше , чем по другой. Следовательно, в известном насосе существуют неуравновешенные радиальные гидравлические силы, вызьшающие ухудшение его виброакустических характеристик. Известен наиболее близкий по технической сущности и достигаемому реЭультату центробежный насос, содержащий кольцевую напорную полость, соединенную с двум боковыми диффузорными отводами, один из которых сообщен с камерой посто нного сечени , соединенной с напорным патрубком. Недостатками этого насоса вл -, ютс неполное уравновешивание радиальных сил, низкие виброакустические показатели и увеличенные радиальный и осевой габариты боковых отводов. Цель изобретени - уравновешивание радиальных сил и улучшение виброакустических характеристик. Указанна цель достигаетс тем, что центробежный насос, содержащий кольцевую напорную полость, соедцненцую с двум боковыми диффузорными отводами, один из которых сообщен с камерой посто нного сечени , соединенной с напорным патрубком, содержит по крайней мере один дополнительный диффузорньй отвод, причем все отводы расположены равномерно по окружности и сообщены с камерой посто нного сечени , котора вьтолнена кольцевой. На фиг, 1 изображен насос, продольный разрез; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1J на фиг, 3 - развертка по поверхности Б на фиг. 1; на фиг, 4 - насос, у которого начальный диаметр боковых отводов больше выходного диаметра рабочего колеса, продольньй разрез; на фиг. 5 - насос, у которого кольцева напорна полость И1меет поворот в сторону боковых отводов , продольньй разрез; на фиг, 6 насос , у которого кольцева напорна полость выполнена с плавным сужением , продольный разрез. Центробежный насос содержит кольцевую напорную полость 1, соединен-ную с двум боковыми диффузорными отводами 2, один из которых сообщен с камерой 3 посто нного сечени , соединенной с напорным патрубком 4, по крайней мере один дополнительньй диффузорный отвод 5, причем все отводы 3 2 и 5 расположены равномерно по окружности и сообщены с камерой 3 посто нного сечени , котора выполнена кольцевой. Насос также содержит рабочее коле со 6, установленное в корпусе 7. Центробежный насос такой конструк ции работает следунщим образом. Рабоча жидкость выбрасьгоаетс из рабочего колеса 6 в кольцевую напорную полость 1, далее переходит по крайней мере в три боковых отвода 2 и 5, имеющих каналы одинаковой длины и расположенных на одном торце корпуса 7 равномерно по окружности. Из диффузоров отводов 2 и 5 жидкость поступает в камеру 3 и оттуда в напорный патрубок 4.. Особенность работы насоса на фиг. А заключаетс в том, что путь рабочей жидкости по кольцевой напорной попости 1 в этом насосе-.больше , Чеы в предьщущем насосе на величину , определ емую разностью начального диаметра боковьЬс отводов 2 и 5 и выходного диаметра рабочего колеса 6. В кольцевой напорной полости нас са на фиг. 5 рабоча жидкость проходит дополнительный путь, определ емый поворотом продольного сечени кольцевой напорной полости 1 в сторону боковых отводов 2 и 5. В насосе на фиг. 6 рабоча ;кидкость из рабочего колеса 6 выбрасываетс в кольцевую напорную полость 1, поворот продольного сечени кото рой в сторону боковых отводов 2 и 5 выполнен с плавным сужением. 40 При наличии в насосе по крайней мере трех боковых отводов 2 и 5 одинаковой длины, расположенных равномерно по окружности, возникающие в них радиальные силы равны, равномерно расположены по окружности и, следовательно , уравновешиваютс . В насосе на фиг. 4 удлин етс путь рабочей жидкости от рабочего колеса 6 до боковых отводов 2 и 5 и, тем самым, уменьшаетс неоднородность потока рабочей жидкости в отводах, благодар чему уменьшаетс силовое воздействие потока на отвод. В насосе на фиг. 5 без дополнительного увеличени радиального габарита насоса еще более удлин етс путь рабочей жидкости от рабочего колеса 6 до боковых отводов 2 и 5 и уменьшаетс неоднородность потока рабочей жидкости в отводах, благодар чему еще более з еньшаетс силовое воздействие потока на отвод. Конструкци насоса на фиг. 6 позвол ет обеспечить посто нную или плавно измен ющуюс площадь сечени потока рабочей жидкости от рабочего колеса 6 до боковых отводов 2 и 5 и перейти от течени потека с резко измен ющейс скоростью, сопровождающемус интенсивным вихреобразованием, к течению потока с посто нной или плавно измен ющейс скоростью, сопровождающемус малым вихреобразованием. Применение данного изобретени позволит уравновесить радиальные гидравлические силы, улучшить виброакустические характеристики насоса и уменыпить радиальный и осевой габариты боковых отводов насоса.The invention relates to the field of hydraulic engineering and can be used in centrifugal pumps. A centrifugal pump is known, which contains an impeller, an annular pressure cavity communicated with a lateral branch having a diffuser and made from an end body, tongue located in a plane perpendicular to the wheel axis. A disadvantage of the known pump is that, in non-nominal modes, as a result of an uneven distribution of pressures along the length of the side outlet, an unbalanced radial hydraulic force occurs, degrading the vibro-acoustic characteristics of the pump. In addition, the lateral outlet of this pump, consisting of one channel, which allows the flow of the working fluid through, has increased radial and axial dimensions. Completion of the initial diameter of the lateral outlet equal to approximately the outlet diameter of the impeller and the location of the language directly behind the impeller disk leads to a significant force interaction of the non-uniform flow coming out of the impeller with the lateral outlet, which also impairs the vibro-acoustic characteristics of the pump. Also known centrifugal pump, containing the impeller, mouth. The housing has an annular pressure cavity connected to two lateral branches located at the opposite ends of the housing, one of which is connected to a constant channel and shifted relative to the other language located in a plane perpendicular to the axis of the impeller, and pressure port. This design ensures the reduction of radial hydraulic forces and the improvement of vibro-acoustic characteristics. The disadvantage of this pump is incomplete balancing of the radial forces in this pump, since the path of the working fluid from the annular pressure cavity to the inlet section of the discharge port, where the pressure is the same for the flows of both branches, is one branch more cheni. As a result, in non-nominal modes, the pressure on one semicircle of the impeller is greater than on the other. Consequently, in the known pump there are unbalanced radial hydraulic forces, which cause deterioration of its vibro-acoustic characteristics. A centrifugal pump closest to the technical essence and the achieved reEtition is known, which contains an annular pressure cavity connected to two lateral diffuser outlets, one of which is connected to a constant section chamber connected to the pressure pipe. The disadvantages of this pump are the incomplete balancing of radial forces, low vibro-acoustic performance and increased radial and axial dimensions of the lateral branches. The purpose of the invention is to balance the radial forces and improve vibro-acoustic characteristics. This goal is achieved by the fact that a centrifugal pump containing an annular pressure cavity connected to two side diffuser taps, one of which is connected to a constant cross-section chamber connected to the pressure nozzle, contains at least one additional diffuser outlet, all the taps being evenly spaced. circumferentially and communicated with a constant section chamber, which is filled with a ring. Fig, 1 shows a pump, a longitudinal section; FIG. 2 is a section A-A in FIG. 1J in FIG. 3; a scanning of the surface B in FIG. one; FIG. 4 shows a pump in which the initial diameter of the side branches is larger than the output diameter of the impeller, a longitudinal section; in fig. 5 - pump, in which the annular pressure cavity I1 has a turn in the direction of lateral branches, a longitudinal section; Fig. 6 shows a pump in which the annular pressure cavity is made with a smooth constriction, a longitudinal section. The centrifugal pump contains an annular pressure cavity 1 connected to two side diffuser taps 2, one of which is connected to the chamber 3 of constant cross section connected to the pressure nozzle 4, at least one additional diffuser 5, and all the taps 3 2 and 5 are evenly spaced around the circumference and communicated with the constant-section chamber 3, which is annular. The pump also contains an impeller with 6 installed in the housing 7. A centrifugal pump of this design works as follows. The working fluid is ejected from the impeller 6 into the annular pressure cavity 1, then goes into at least three lateral taps 2 and 5 having channels of the same length and located on one end of the housing 7 evenly around the circumference. From the diffusers of the outlets 2 and 5, the liquid enters the chamber 3 and from there to the discharge port 4. The feature of the pump in FIG. But it consists in the fact that the path of the working fluid through the annular pressure pop 1 in this pump is more, Chey in the previous pump by an amount determined by the difference between the initial diameter of the lateral side from the outlets 2 and 5 and the output diameter of the impeller 6. ca in fig. 5, the working fluid passes an additional path defined by turning the longitudinal section of the annular pressure cavity 1 towards the side branches 2 and 5. In the pump in FIG. 6 working; the liquid from the impeller 6 is ejected into the annular pressure cavity 1, the longitudinal section of which is rotated towards the lateral taps 2 and 5 is made with a smooth contraction. 40 If there are at least three lateral taps 2 and 5 of the same length in the pump, evenly spaced around the circumference, the radial forces arising in them are equal, evenly spaced around the circumference and, therefore, balanced. In the pump of FIG. 4, the path of the working fluid from the impeller 6 to the lateral outlets 2 and 5 is extended, thereby reducing the non-uniformity of the flow of the working fluid in the outlets, thereby reducing the force effect of the flow on the outlet. In the pump of FIG. 5 without further increasing the radial size of the pump, the path of the working fluid from the impeller 6 to the lateral outlets 2 and 5 is further extended and the heterogeneous flow of the working fluid in the outlets decreases, thereby reducing the force effect of the outflow on the outlet. The design of the pump in FIG. 6 allows to provide a constant or smoothly varying cross-sectional area of the flow of working fluid from the impeller 6 to the lateral taps 2 and 5 and to move from a drip flow with a sharply varying speed followed by intense vortex formation to a constant or smoothly varying flow speed, accompanied by a small vortex. The application of this invention will allow to balance the radial hydraulic forces, to improve the vibro-acoustic characteristics of the pump and reduce the radial and axial dimensions of the side branches of the pump.

Вид ВType B

77

5.five.

Фиг, 4FIG 4

.б.b

Claims

CENTRIFUGAL PUMP containing an annular pressure cavity connected to two lateral diffuser bends, one of which is in communication with a constant section chamber connected to the pressure pipe, characterized in that, in order to balance radial forces and improve vibroacoustic characteristics, it contains at least one additional diffuser tap, and all the USSR author's certificate No. 530113, cl. F 04 D 29/40, 1975. Copyright certificate No. 623002, cl. F 04 D 1/00,

USSR 1977.

dy are evenly spaced around. nosti and communicated with a camera of constant cross section, which is made annular.

C ©

Q0 CO 4 ^