SU1624206A1

SU1624206A1 - Pressure-tight pumping unit

Info

Publication number: SU1624206A1
Application number: SU884385201A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Павлович Кревсун; Василий Сидорович Пономаренко; Александр Валерианович Наганов; Александр Васильевич Шидлович
Original assignee: Институт ядерной энергетики АН БССР
Priority date: 1988-02-29
Filing date: 1988-02-29
Publication date: 1991-01-30

Abstract

Изобретение относитс к насосострое- нию. Цель изобретени - повышение экономичности и надежности. Герметичный насосный агрегат содержит электродвигатель с ротором 3 и статором 4. вал 5 с установленным на нем рабочим колесом 7 с центробежными лопатками 11 и шнеком 12 с лопаст ми 13, радиально-упорный подшипник 6 с задним осевым зазором 19. В S Г9Я валу 5 выполнены осевые 20 и 23 наклонный 24 и нагнетательный 21 каналы. Часть шнека 12 выполнена безвтулочной, а лопасти 13 в безвтулочной части - со скосом. При работе агрегата газожидкостна смесь предварительно сепарируетс в безвтулочной зоне шнека 12 и интенсивно сепарируетс на лопаст х 13 шнека 12. Газовые пузырьки отвод тс через канал 23 и отверсти 22. Подшипник 6 работает в качестве регул тора количества отводимой через канал 23 газожидкостной смеси, что повышает экономичность насосного агрегата на различных режимах его работы. Выполнение частично безвтулочного шнека 12 со скошенными лопаст ми 13 повышает эффективность предварительной сепарации газожидкостной смеси и удалени ее газовой фазы, повыша надежность работы насосного агрегата. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. 21 / г« п 23 2S 5The invention relates to pumping equipment. The purpose of the invention is to increase efficiency and reliability. The hermetic pump unit contains an electric motor with a rotor 3 and a stator 4. Shaft 5 with impeller 7 mounted on it with centrifugal blades 11 and screw 12 with blades 13, angular contact bearing 6 with rear axle clearance 19. S S9Ia shaft 5 is made axial 20 and 23 inclined 24 and discharge 21 channels. Part of the screw 12 is made without a sleeve, and the blades 13 in the sleeveless part with a bevel. During operation of the unit, the gas-liquid mixture is pre-separated in the sleeveless zone of the screw 12 and intensively separated on the blades x 13 of the screw 12. The gas bubbles are discharged through the channel 23 and the orifice 22. The bearing 6 functions as a regulator of the gas-liquid mixture discharged through the channel 23, which increases profitability of the pump unit on various modes of its operation. The implementation of a partially sleeveless screw 12 with bevelled blades 13 increases the efficiency of pre-separating the gas-liquid mixture and removing its gas phase, increasing the reliability of the pump unit. 1 hp f-ly, 1 ill. 21 / g "p 23 2S 5

Description

Изобретение относитс к насосострое- нию, в частности к герметичным насосным агрегатам, перекачивающим газонасыщенную жидкость.The invention relates to pumping equipment, in particular to hermetic pumping units, pumping a gas-saturated liquid.

Цель изобретени - повышение экономичности и надежности путем обеспечени регулировани утечек и повышени эффективности удалени газовой фазы рабочей среды.The purpose of the invention is to increase the economy and reliability by ensuring the regulation of leaks and increasing the efficiency of removing the gas phase of the working medium.

На чертеже изображен герметичный насосный агрегат, продольный разрез.The drawing shows a sealed pump unit, a longitudinal section.

Герметичный насосный агрегат содержит корпус 1 с газоотводным каналом 2. электродвигатель с ротором 3 и статорим 4, вал 5, установленный в радиально-упорном подшипнике 6, закрепленное на валу 5 рабочее колесо 7 с ведущим и ведомым дисками 8, 9, между которыми установлены с образованием безлопаточного пространства 10 центробежные лопатки 11 и предвклю- ченный шнек 12 слопаст ми 13, полости 14, 15, 16 всасывани , нагнетани и низкого давлени , последн из которых образована корпусом 1, ротором 3 электродвигател и ведущим диском 8 рабочего колеса 7 и сообщена с газоотводным каналом 2. Радиальный и передний и задний осевые зазоры 17, 18, 19 подшипника 6 сообщены с полост ми 15,16 нагнетани и низкого давлени . В валу 5 выполнены задний осевой и по крайней мере один радиальный нагнетательный каналы 20,21, сообщающие задний осевой зазор 19 с полостью 16 низкого давлени . В ведущем диске 8 выполнены отвер- сти 22, сообщающие безлопаточное пространство 10 колеса 7 с полостью 16 низкого давлени .Sealed pump unit includes a housing 1 with a gas outlet channel 2. an electric motor with a rotor 3 and a stator 4, a shaft 5 mounted in an angular contact bearing 6 mounted on an shaft 5 an impeller 7 with driving and driven disks 8, 9, between which are mounted with the formation of a gap-free space 10, centrifugal blades 11, and a pre-worm screw 12 slots 13, suction cavities 14, 15, 16, injection and low pressure, the latter of which is formed by the housing 1, the rotor 3 of the electric motor and the driving disk 8 of the impeller 7 and schena with a venting channel 2. The groove and the front and rear axial gaps 17, 18, 19 of the bearing 6 in communication with the cavities 15,16 and the low-pressure injection. In the shaft 5, there is a rear axial and at least one radial delivery channels 20.21, which communicate the rear axial clearance 19 with the low pressure cavity 16. Holes 22 are made in the drive disk 8, which communicate the bezopoletnoe space 10 of the wheel 7 with a low pressure cavity 16.

В валу 5 выполнены сообщенные между собой передний осевой и по крайней мере один наклонный каналы 23, 24, причем осевой канал 23 сообщен с полостью 14 всасывани в зоне шнека 12, а каждый наклонный hanafl 24 подключен к радиальному нагнетательному каналу 21 с образованием инжектора .In the shaft 5, front axial and at least one inclined channels 23, 24 are interconnected. The axial channel 23 communicates with the suction cavity 14 in the area of the screw 12, and each inclined hanafl 24 is connected to the radial discharge channel 21 to form an injector.

Лопасти 13 шнека 12 установлены с образованием безвтулочной части 25 последнего и выполнены в ней с уменьшением их внутреннего в направлении к ведущему диску 8 колеса 7.The blades 13 of the screw 12 are installed with the formation of the sleeveless part 25 of the latter and are made therein with a decrease in their inner direction towards the drive disk 8 of the wheel 7.

Агрегат работает следующим образом.The unit works as follows.

Газонасыщенна жидкость поступает в полость 14 всасывани , где вследствие ее закрутки и возникающего при этом радиального градиента давлени на входе в шнек 12 газовые пузырьки скапливаютс в оси полости 14, тем самым происходит предварительна сепараци газа. Далее газожидкостна смесь поступает на шнек 12, где за счет значительного увеличени ееThe gas-saturated fluid enters the suction cavity 14, where, due to its twist and the resulting radial pressure gradient at the inlet of the screw 12, gas bubbles accumulate in the axis of the cavity 14, thereby pre-separating the gas. Next, the gas-liquid mixture enters the screw 12, where due to a significant increase in its

закрутки сепараци газа интенсифицируетс . После шнека 12 газожидкостна смесь поступает в полость 10, откуда жидкость центробежными лопатками 11 поступаетswirling gas separation is intensified. After the screw 12, the gas-liquid mixture enters the cavity 10, from where the liquid enters by centrifugal vanes 11

в полость 15 нагнетани , а отсепариро- ванные газовые пузырьки, сконцентрировавшиес у втулки шнека 12, вытесн ютс через отверсти 22 в полость 16 низкого давлени .into the cavity 15 of the injection, and the separated gas bubbles, concentrated at the bushing of the screw 12, are forced out through the holes 22 into the cavity 16 of low pressure.

0 Часть жидкости из полости 15 нагнетани поступает на смазку радиально-упорно- го подшипника 6, где раздел етс на два потока: один смазывзс: подшипник 6, проход радиальный и передний осевой зазоры0 A part of the liquid from the discharge cavity 15 is fed to the lubricant of the angular contact bearing 6, where it is divided into two streams: one lubricates: the bearing 6, the radial passage and the front axial clearance

5 17, 18, другой - смазывает подшипник 6, проход через радиальный и задний осевой зазоры 17, 19, и поступает в задний осевой и радиальный нагнетательный каналы 20, 21. Поток жидкости в канале 21 через пе0 редний осевой и наклонный каналы 23, 24 инжектирует газожидкостную смесь из пред- шнековой зоны полости 14 всасывани . На выходе из нагнетательного канала 21 потоки смешиваютс и поступают через зазор меж5 ду ротором 3 и статором 4 электродвигател в полость 16 низкого давлени , охлажда последний. Газожидкостна смесь из полости 16 низкого давлени удал етс из агрегата через газоотводной канал 2.5 17, 18, another one lubricates the bearing 6, the passage through the radial and rear axial clearances 17, 19, and enters the rear axial and radial discharge channels 20, 21. Fluid flow in channel 21 through the front axial and inclined channels 23, 24 injects a gas-liquid mixture from the pre-auger zone of the suction cavity 14. At the outlet of the injection channel 21, the flows are mixed and fed through the gap between the rotor 3 and the stator 4 of the electric motor into the low pressure cavity 16, cooling the latter. The gas-liquid mixture from the cavity 16 of low pressure is removed from the unit through the gas outlet channel 2.

0 Работа подшипника 6 в качестве регул тора взаимосв зана с режимом работы всего насосного агрегата и зависит от положени ротора 3, которое определ етс соотношением осевых сил,0 The operation of the bearing 6 as a regulator is interrelated with the mode of operation of the entire pump unit and depends on the position of the rotor 3, which is determined by the ratio of axial forces,

5 При малом газонасыщении в перекачиваемой агрегатом газожидкостной смеси шнек 12 работает в безкавитационном режиме и дает полный напор, что способствует максимальному давлению в полост х 105 With low gas saturation in the gas-liquid mixture pumped by the aggregate, the screw 12 operates in a non-cavitation mode and gives a full head, which contributes to the maximum pressure in the cavity 10

0 и 16 и минимальному зазору 19 подшипника 6. Минимальный зазор 19 ограничивает количество питающей нагнетательный канал 21 жидкости, и отсос через каналы 23, 24 газожидкостной смеси из полости 14 всасы5 вани незначительный, а утечки малогазо- насыщенной жидкости минимальны.0 and 16 and the minimum clearance 19 of the bearing 6. The minimum clearance 19 limits the amount of liquid feeding the discharge channel 21, and the suction through the channels 23, 24 of the gas-liquid mixture from cavity 14 sucks in small amounts and the leakage of low-saturated liquid is minimal.

При повышении газосодержани в перекачиваемой газожидкостной смеси шнек 12 работает в режиме частичной кавитацииWith increasing gas content in the pumped gas-liquid mixture, the screw 12 operates in partial cavitation mode.

0 и дает напор ниже номинального, что снижает давление в полост х 10, 16, вызыва перемещение ротора 3 с увеличением заднего осевого зазора 19 подшипника 6. Увеличение зазора 19 приводит к увеличению0 and gives a pressure below the nominal, which reduces the pressure in the cavity 10, 16, causing the rotor 3 to move with an increase in the rear axial clearance 19 of the bearing 6. An increase in the clearance 19 leads to an increase

5 количества питающей нагнетательный канал 21 жидкости, увеличива отсос частично отсепарированной газожидкостной смеси из полости 14 всасывани .5 of the amount of liquid supplying the injection channel 21, increasing the suction of the partially separated gas-liquid mixture from the suction cavity 14.

Использование подшипника 6 в качестве регул тора расхода питающей нагнетательный канал 21 жидкости обеспечивает эффективное регулирование утечек жидкости в зависимости от ее газонасыщенности, что повышает экономичность насосного агрегата на различных режимах работы.The use of the bearing 6 as a flow regulator of the fluid supplying the discharge channel 21 ensures effective regulation of fluid leakage depending on its gas saturation, which increases the efficiency of the pump unit during various operating modes.

Выполнение частично безвтулочного шнека 12 со скошенными лопаст ми 13 приводит к повышению эффективности предварительной сепарации газожидкостной смеси и, следовательно, к уменьшению газонасыщенности нагнетаемой агрегатом жидкости, что повышает надежность его работы .The implementation of a partially sleeveless screw 12 with bevelled blades 13 leads to an increase in the efficiency of preliminary separation of the gas-liquid mixture and, consequently, to a decrease in the gas saturation of the fluid injected by the unit, which increases the reliability of its operation.

Claims

Claim 1. Airtight pumping unit, comprising a housing by a vapor pipe, an electric motor with a rotor and a stator, a shaft mounted in a radial-stop bearing, an impeller mounted on a shaft with driving and driven discs, between which centrifugal vanes are mounted to form a no-blade space and front-mounted a screw with blades, suction, discharge and low pressure cavities, the latter of which is formed by the housing, the rotor of the electric motor and the driving disk of the impeller and

communicated with the venting channel, the radial and front and rear axial clearances of the bearing are communicated with the pressure cavity and low pressure, the shaft is made

the rear axial and at least one radial injection channels, which communicate the rear axial clearance with the low pressure cavity, have holes in the drive disk that communicate the wheelless space of the wheel with the low pressure cavity, characterized in that in order to improve efficiency and reliability by providing leakage control and increase the efficiency of removal of the gas phase of the working medium; the front axial and at least one inclined channels interconnected with each other are made in the shaft, and the axial channel communicates with a suction cavity in the auger zone, and

Each inclined channel is connected to the radial injection channel to form an injector.

2. An assembly of claim 1, characterized in that the blades of the screw are installed to form a sleeveless part of the latter and are made therein with a reduction in their internal diameter in the direction of the driving disk of the wheel.