SU1240955A1 - Центробежный насос - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к насосостроению, касаетс  конструкции центробежного насоса и может быть использовано в насосах , перекачивающих среды с абразивными включени ми.

Цель изобретени  - повышение ресурса при перекачивании сред с абразивными включени ми путем снижени  абразивного износа.

На фиг. 1 изображен центробежный насос , продольный разрез; на фиг. 2 - сече- ние А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Центробежный насос содержит корпус 1, установленное в нем .рабочее колесо с лопатками 2, закрепленными между ведущим диском и ведомым диском 3, последним из которых и корпусом 1 образовано щелевое уплотнение 4, и радиальный лопаточный направл ющий аппарат с направл ющим диском 5 и лопатками, выполненными из неподвижных 6 входных и поворотных 7 выходных частей, и соединенных с направл ющим диском 5 и корпусом 1 соответственно жестко и посредством валов 8. Ведущий диск выполнен из центральной 9 и периферийной 10 частей, соединенных друг с другом с образованием уступа, в котором с радиальным кольцевым зазором 11 установлен направл ющий диск 5, при этом центральна  часть 9 выполнена с каналами 12. Ведущий диск и корпус 1 со стороны последнего снабжены кольцевыми выступами 13, 14 и 15, образующими торцовую 16 и осевые 17 и 18 внутреннюю и внещние щели.

В корпусе 1 выполнено отверстие 19 дл  сообщени  с источником промывочной жидкости (не показан). По периферии центральной части 9 ведущего диска напротив внещ- ней осевой щели 18 выполнены щелевые отверсти  20, при этом площадь проходного сечени  щелевых отверстий 20 превышает площадь проходного сечени  кольцевого зазора 11, а площадь последнего превыщает площади проходных сечений щелевого уплотнени  4, торцовой 16 и осевых 17 и 18 щелей.

С целью обеспечени  возможности перекачивани  жидкостей с крупными абразивными включени ми минимальное рассто ние между входными кромками лопаток 2 рабочего колеса и выходными кромками поворотных частей 7 лопаток направл ющего аппарата выбираетс  равным рассто нию между входными кромками неподвижных частей 6 лопаток направл ющего аппарата, что исключает заклинивание включений между лопатками 2 и поворотными част ми 7 лопаток направл ющего аппарата.

Корпус 1 снабжен всасывающим 21 и напорным 22 патрубками. Ведущий диск об- разует с корпусом 1 задисковую полость.

Насос работает следующим образом.

Жидкость с абразивными включени ми из всасывающего патрубка 21 через лопатки

5

5

0

0

5

0

5

5

0

направл ющего аппарата, расположенные в радиальной зоне корпуса 1 насоса, подводитс  к лопаткам 2 рабочего колеса и перекачиваетс  ими в напорный патрубок 22.

На неподвижных част х 6 лопаток направл ющего аппарата поток мен ет направление движени  с осевого на радиальное без изменени  скоростей его движени , поступает далее на поворотные части 7 лопаток направл ющего аппарата. Выполнение частей 7 лопаток поворотными обеспечивает оптимальные услови  взаимодействи  выходных кромок лопаток направл ющего аппарата с потоком во всем диапазоне изменени  режимов работы насоса.

В экстремальной зоне насоса, где происходит поворот потока с осевого на радиальное Направление с интенсификацией по этой причине неравномерности распределени  пол  абразивных включений, поток контактирует не с рабочим колесом, а с установленными в этом месте неподвижными част ми 6 лопаток направл ющего аппарата и неподвижным направл ющим диском 5. По причине отсутстви  в этой зоне вращающихс  деталей скорости взаимодействи  потока с конструктивными элементами будут на пор док меньшими. Этим на два пор дка снижаетс  интенсивность износа деталей насоса в этой экстремальной зоне. При этом, поскольку рабочее колесо удалено на большое рассто ние от зоны поворота потока, а также благодар  наличию в этой зоне направл ющего аппарата, обеспечивающего создание оптимальных режимов подвода потока к рабочему колесу, резко улучшаетс  гидравлика рабочего колеса, что позвол ет снизить его износ и повысить КПД, в том числе и за счет увеличени  числа лопаток 2 по причине увеличени  входного диаметра. В соответствии с уравнением Эйлера, несмотр  на уменьшение длины лопаток в предлагаемом насосе, его напор при соответствующих режимах подвода потока на входные кромки лопастей рабочего колеса (UiCix xcosai 0, где Ui - окружна  скорость потока на входных кромках лопаток рабочего колеса; Ci - абсолютна  скорость потока на входных кромках лопаток рабочего колеса; ai - угол между Ui и Ci) сохранитс  без потерь. Этот прием позвол ет без потерь напора уменьщить металлоемкость той части рабочего колеса, котора  контактирует с абразивной средой и за счет этого еще в большей степени уменьшить потерю металла на износ. Уменьшение длины лопаток 2 эффективно и дл  увеличени  ресурса рабочих поверхностей лопаток 2 вблизи их выходных кромок - по причине снижени  концентрации абразивных частиц в этой зоне из-за меньшей продолжительности взаимодействи  лопаток 2 с ними. С увеличением числа лопаток 2 резко снижаетс  объем вихревой зоны и зоны отрывных течений в межлопаточном пространстве рабочего колеса, что позвол ет не только повысить КПД, но и увеличить угол наклона выходных кромок лопаток 2 рабочего колеса, а следовательно, и напорность рабочего колеса.

С целью снижени  расхода промывочной жидкости и уменьшени  объемных потерь площади проходных сечений уплотнени  4 и щелей 16, 17 и 18 выполнены минимальными .

Площадь кольцевого зазора 11 выполн етс  несколько большей, чем площади уплотнени  4 и щелей 16, 17 и 18 с целью

240955

4

предотвращени  повышени  давлени  в за- дисковой полости в зоне отверсти  19 и проникновени  в полость абразивных включений. Дл  обеспечени  свободного перетока про- J фильтровавшейс  через щель 18 перекачиваемой среды с включени ми транзитом через зазор 11 на вход рабочего колеса площадь проходного сечени  щелевых отверстий 20 выполнена больщей каждой из указанных выше площадей проходных сечений 10 уплотнени  4, щелей 16, 17, 18 и зазора 11.

Фие.З

и

Claims (1)

1. ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС, содержащий корпус, установленное в нем рабочее колесо с лопатками, закрепленными между ведущим и ведомым дисками, последним из которых и корпусом образовано щелевое уплотнение, и радиальный лопаточный направляющий аппарат с направляющим диском и лопатками, выполненными из неподвижных входных и поворотных выходных частей, соединенных с направляющим диском и корпусом соответственно жестко и посредством валов, отличающийся тем, что, с целью повышения ресурса при перекачи- вании сред с абразивными включениями путем снижения абразивного износа, ведущий диск выполнен из центральной и периферийной частей, соединенных друг с другом с образованием уступа, в котором с радиальным кольцевым зазором установлен направляющий диск, при этом центральная часть выполнена с каналами, ведущий диск и корпус со стороны последнего снабжены кольцевыми выступами, образующими торцовую и осевые внутреннюю и внешнюю щели, в корпусе выполнено отверстие для Сообщения с источником промывочной жидкости, а по периферии центральной части ведущего диска напротив внешней осевой щели выполнены щелевые отверстия, при этом площадь проходного сечения щелевых отверстий превышает площадь проходного сечения кольцевого зазора, а площадь последнего превышает площади проходных сечений щелевого уплотнения,торцовой и осевых щелей.

   <риг.1