SU1679061A1 - Насосный агрегат - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к гидромашиностроению и предназначено дл  улучшени  кавитационных характеристик при перекачивании криогенных жидкостей (Ж) при одновременном снижении габаритов и металлоемкости турбоприводных насосных агрегатов. Агрегат содержит нагнетатель Ж, имеющий подвод щий патрубок 1, в к-ром установлен газовый эжектор 8, осевое рабочее колесо 2 с бандажом 3 и приводную газовую турбину с входным устройством 4, подключенным к источнику 5 рабочего тела, выполненному в виде газификатора перекачиваемой криогенной Ж, вращающимс  лопаточным венцом б, установленным на бандаже 3, и выходным каналом 7, сообщенным с областью нагнетани  нагнетател . Активное сопло эжектора 8, выполненное, например, в виде системы профилированных каналов 9 по периметру патрубка 1, подключено к выходному каналу 7 турбины магистралью 10. 1 ил. (Л ON VI 8 а

Description

Изобретение относитс  к гидромашиностроению и может быть использовано при перекачивании криогенных жидкостей турбоприводными насосными агрегатами.

Целью изобретени   вл етс  улучшение кавитационных характеристик при перекачивании криогенных жидкостей при одновременном снижении габаритов и металлоемкости .

На чертеже представлена схема насосного агрегата.

Насосный агрегат содержит нагнетатель жидкости, включающий подвод щий патрубок 1 и осевое рабочее колесо 2 с бандажом 3, и приводную газовую турбину с входным устройством 4, подключенным к источнику 5 рабочего тела, вращающимс  лопаточным венцом 6, установленным на бандаже 3 рабочего колеса 2, и выходным каналом 7, сообщенным с областью нагнетани  нагнетател .

Нагнетатель снабжен установленным в подвод щем патрубке 1 эжектором 8, активное сопло которого,выполненное в виде системы профилированных каналов 9 по периметру патрубка 1, подключено к выходному каналу 7 турбины, например, посредством магистрали 10.

Источник 5 рабочего тела турбины выполнен в виде газификатора перекачиваемой криогенной жидкости.

Насосный агрегат работат следующим образом.

Часть перекачиваемой криогенной жидкости поступает в газификатор и испар етс , превраща сь в высокотемпературное газообразное рабочее тело, которое последовательно поступает из источника 5 во входное устройство 4, лопаточный венец 6 и выходной канал 7 где раздел етс  на два потока: часть газа подаетс  в область нагнетани  за рабочим колесом 2, а друга  часть - в активное сопло газового эжектора 8. После перемешивани  газового и жидкостного потоков, поступающих в эжектор 8, при сопутствующем перемешиванию росте давлени  перекачиваемой жидкости она поступает в рабочее колесо 2.

Эжектор рассчитываетс  и выполн етс  так, чтобы процесс конденсации газа закончилс  до выхода из эжектора 8, т.е. заранее ставитс  условие, чтобы при входе в нагнетатель была чиста  жидкость.

Выход ща  из рабочего колеса 2 с повышенным запасом энергии жидкость перемешиваетс  с частью конденсирующегос  газа, поступающей в область нагнетани  из выходного канала 7, и подаетс  потребителю . Дл  однорежимного насосного агрегата

весь газ, выход щий из турбины, может поступать целиком в эжектор 8, и сброс части газа в область нагнетани  не производитс . В качестве потребител  может быть использован основной насос.

В услови х малых входных давлений возникает необходимость снижени  частоты вращени  лопаточного нагнетател  и соответственного увеличени  диаметра

осевого рабочего колеса 2. При этом рост диаметров корпусных деталей приводит к росту их массы. Таким образом, рост давлений на входе за счет установки газового эжектора 8 позвол ет увеличить обороты

нагнетател  и скорости потока и, следовательно , снизить его диаметральные габариты и металлоемкость.

Особенностью данного агрегата  вл етс  последовательное использование одного

и того же газообразного рабочего тела в качестве активной среды как дл  привода нагнетател , так и дл  эжектора 8. Таким образом, поступающее в агрегат высоко- энергетичное рабочее тело используетс  с

максимальной эффективностью. Газ с  паровой фазой одноименной жидкости, поступающей в нагнетатель, благодар  чему он быстро конденсируетс , смешива сь с жидкостью.

Подача рабочего тела турбины через каналы 9, образующие активное сопло эжектора , увеличива  давление на входе нагнетател , осуществл   подсос перекачиваемой жидкости. При нагреве криогенной

жидкости одновременно с ростом давлени  насыщенных паров уменьшаетс  склонность жидкости к кавитации,характеризуема  термодинамической поправкой ДКг . Рост этой поправки с увеличением температуры в определенных услови х компенсирует с избытком возрастание давлени  насыщенных паров, снижа  таким образом потребный запас устойчивости. В результате кавитационные характеристики нагнетател  улучшаютс .

Газ, используемый дл  привода турбины , не выбрасываетс  в окружающую среду, а утилизируетс  в самом агрегате, что повышает энергетическую эффективность и делает агрегат более экологически безопасным.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Насосный агрегат, содержащий нагнетатель жидкости, включающий подвод щий

   патрубок и осевое рабочее колесо с бандажом , и приводную газовую турбину с входным устройством, подключенным к источнику рабочего тела, вращающимс  лопаточным венцом, установленным на банда5 16790616

   же рабочего колеса, и выходным каналом,металлоемкости, нагнетатель снабжен устасообщенным с областью нагнетани  нагне-новленным в подвод щем патрубке Зжектотател , отличающийс  тем, что, с цельюром, активное сопло которого подключено к

   улучшени  кавитационных характеристиквыходному каналу турбины, а источник рапри перекачивании криогенных жидкостей5 бочего тела турбины выполнен в виде газипри одновременном снижении габаритов ификатора перекачиваемой жидкости,