SU1506172A1 - Центробежный многоступенчатый насос - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано в насосостроении, , в частности, в многоступенчатых насосах, и позвол ет повысить КПД насоса и снизить осевые силы путем уменьшени  дискового трени  и снижени  перепада давлений на рабочем колесе. Во врем  работы насоса возникают параллельные между собой радиально-сход щиес  токи жидкости в боковых пазухах 3 и 4, соедин ющиес  в камере 6 в суммарный поток утечек через переднее уплотнение. При этом в пазухе 4 до сечени  входа в диффузор 7 имеет место конфузорный характер потока, обуславливающий понижение давлени  и мощности дискового трени . Далее на входном участке диффузора 7 падение давлени  прекращаетс , и к наиболее расширенной его части статическое давление вновь повышаетс . Соответствующим выбором параметров диффузора 7 и каналов 5 можно добитьс  того, что общий уровень давлени  в пазухе 3 будет больше, чем в пазухе 4, что и обеспечит необходимую степень уравновешивани  осевой силы. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

(Л

31506172

входа в диффузор 7 имеет место конфу- зорный характер потока, обуславли- вакхций понижение давлени  и мощности дискового трени . Далее на входном г участке диффузора 7 падение давлени  прекращаетс , и к наиболее расширенной его части статическое давление вновь повышаетс . Соответствующим

выбором параметров диффузора 7 и каналов 5 можно добитьс  того, что общий уровень давлени  в пазухе 3 будет больше, чем в пазухе 4, что и обеспечит необходимую степень уравновешивани  осевой силы. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относитс  к гидромашиностроению , а более конкретно к конструкци м многоступенчатого насоса.

Цель изобретени  - повьп ение КПД и снижение осевой силы путем умень- шени  дискового трени  и снижени  перепада давлени  на рабочем колесе.

На фиг. 1 представлен насос с и. кольцевой камерой задней пазухи в виде диффузора, продольный разрез; на фиг. 2 - насос с кольцевой .камерой передней пазухи первой ступени, сообщенной с одной из промежуточных ступеней; на фиг. 3 - насос, у которого кольцевые камеры и задние и пе- редние пазухи выполнены в виде диффузора; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 3.

Центробежный многоступенчатый насо содержит последовательно соединенные ступени с установленными на валу 1 рабочими колесами 2 и передними 3 и задними 4 пазухами, в которых со стороны вала 1 выполнены сообщенные между собой обводными каналами 5 коль- цевые камеры 6 и 7. Кольцева  камера 7 задней пазухи 4 выполнена в виде кольцевого диффузора, расшир ющегос  в сторону вала 2, причем обводные каналы 5 соединены с диффузором в его наиболее широкой части. Кольцева  камера 6 передней пазухи 3 первой ступени ( фиг. 2) может быть сообщена с одной из промежуточных ступеней, например с кольцевой камерой передней пазухи одной из промежуточных ступеней. Кольцева  камера 6 передней пазухи 3 может быть выполнена в виде кольцевого диффузора (фиг. 3), расшир ющегос  в сторону вала, причем обводные каналы 5 сообщены с диффузором в его наиболее широкой части, В кольцевых диффузорах могут быть выполнены радиальные или криволинейные ребра 8 (фиг.З

О

, 0 j

0

и 4). Между ступен ми жидкость может передаватьс  по каналам 9.

Насос работает следующим образом;

Рабочие колеса 2 привод тс  во вращение валом 1 и сообщают энергию проход щему через них потоку рабочей жидкости, за счет чего она транспортируетс  к потребителю. Одновременно возникают параллельные между собой радиально-сход щиес  токи жидкости в боковых пазухах 3 и 4, соедин ющиес  в камере 6 в суммарный поток утечек через переднее уплотнение на вход ступени. При этом в пазухе 4 до сечени  входа в диффузор 7 имеет место конфузорньй характер потока, обуславливающий понижение давлени  и мощности дискового трени . Далее на входном участке диффузора 7 падение давлени  (вдоль уменьшакцегос  радиуса) прекращаетс  и к наиболее расширен- ной его части уровень скоростей потока снижаетс , а статическое давление вновь повышаетс .

За счет этого, а также вследствие диффузорного расширени  и наклона (с насосным зффектом) каналов 5 поток утечек поступает в камеру 6. Со- ответствук1дим выбором параметров диффузора 7 и каналов 5 можно добитьс , чтобы утечки из задней пазухи 4 на требуемую величину превышали таковые из передней пазухи 3. Благодар  этому оби(1т уровень давлени  в пазухе 3 будет больше, чем в пазухе 4, что и обеспечит необходимую степень уравновешивани  осевой силы. Благодар  по- вьш1ению статического давлени  в диффузоре 7 существенно, практически до нул , снижаютс  протечки через меж- ступенное уплотнение,

В процессе работы насоса (фиг, 2) имеет место отбор части расхода группы ступеней, pacnoJiojxeiiHon до места

51

подключени  канала 9. При этом поток отбора с помощью последнего направл етс  в камеру 6, из которой одна его часть через лабиринтное уплотне- ние поступает в область нагнетани , а друга , больша , через переднее уплотнение - во всас первой ступени. При этом, чем больше давление и размеры (по радиусу) камеры 6, тем боль ша  часть осевой силы уравновешиваетс , но одновременно большими станов тс  и утечки жидкости. Поэтому подобна  разгрузка наиболее эффективна  в совокупности с техническим ре- шением по фиг, 1, позвол нщим разгрузить часть осевой силы в ступен х

В процессе отбора жидкости по каналу 9 (фиг. 2) определенна  часть утечек из пазух 3 и А ступени, к ко- торой подключен канал 9, будет уходить в последний. Вследствие этого обща  сумма утечек возрастёт, но при этом соотношение между величинами утечек из пазух 3 и 4 сохранитс  и понизитс  статическое давление перед передним уплотнением ступени, В итоге утечки в последнем сниз тс , уменьшатс  также потери дискового трени  в ступени, абсолютна  разница между уровнем статического, давлени  в передней и задней пазухах 3 и 4 увеличитс .j

Таким образом, несколько повыситс  объемный и механический КПД насоса и снизитс  осева  сила, по сравнению со случаем отбора жидкости в канал 9 от нагнетани  ступени.

В процессе возникновени  радиаль- но-сход щегос  потока утечек в пе- редней пазухе 3 (фиг, 3) до сечени  входа в диффузор 6 имгет место кон- фузорный характер потока, обуславливающий понижение давлени  и мощность дискового трени . Далее на входном участке диффузора 6 падение давлени  прекращаетс  и к наиболее расширенному участку уровень скоростей снижаетс , а статическое давление вновь повышаетс .

Процесс протекает совершенно аналогично таковому в задней пазухе 4. Но, поскольку диффузор 6 расположен на больших радиусах, то даже при оди наковом уровне статических давлений в области диффузоров 6 и 7, что воз

0 5 Q

- . «

5

можно при близких к равным расходах в пазухах 3 и 4, осевое усилие со стороны последнего будет больше, чт- j и позволит решать задачу компенсации разницы в ппощад х покрывного и коренного дисков рабочего колеса 2.

Отличие течени  в диффузорах 6 и 7 при установке ребер 8 заключаетс  в том, что с помощью последних имеет место более резкое снижение закрутки потока и соответственное повышение статического давлени . Это дает возможность уменьшать длину и объем диффузоров 6 и 7.

Claims (5)

1.Центробежный многоступенчатый насос, содержащий последовательно соединенные ступени с установленными на валу рабочими колесами и передними и задними пазухами, в которых со стороны вала выполнены сообщенные между собой обводными каналами кольцевые камеры, отличающийс  тем, что, с целью повышени  КПД и снижени  осевой силы путем уменьшенил дискового трени  и снижени  перепада давлени  на рабочем колесе, кольцева  камера задней пазухи выполнена в виде кольцевого диффузора, расшир ющегос  в сторону вала, причем обпод- ные каналы соединены с Д11ффузором в его наиболее широкой части.

2.Насос по п. 1,отличаю- щ и и с   тем, что кольцева  камера передней пазухи первой ступени сообщена с одной из промежуточных сту- .

3.Насос по пп. 1 и 2, о т л и - чающий с  тем, что кольпев   камера передней пазухи первой ступени сообщена с кольцевой камерой передней пазухи одной из промежуточных ступе- н ей.

4.Насос по п. 1,отличаю- щ и и с   тем, что кольцева  камера передней пазухи выполнена в виде кольцевого диффузора, расшир ющегос  в сторону вала, причем обводные каналы сообщены с диффузором в его наиболее широкой части.

5.Насос по пп. 1 и 4, отличающийс  тем, что в кольцевых диффузорах выполнены радиальные или криволинейные ребра.

0U}.2

Редактор А.Шандор

Составитель Ю.Никитченко Техред А.Кравчук

Заказ 5408/37

Тираж 522

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113033, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патеит, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

мЗ

Корректор В.Кабаций

Подписное