SU1737161A1 - Отвод центробежного насоса - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области на- сосостроени , а именно, к конструкци м отводов центробежных насосов дл  перекачивани  жидкости с абразивными включени ми . Цель изобретени  - повышение КПД насоса на режимах, отличных от номинального , при перекачивании жидкости с абразивными включени ми. Сущность изобретени : отношение площадей Змэкс и SMUH поперечных сечений отводного канала равно 2,07-2,12, отношение радиуса кривизны износа к диаметру входного сечени  - диффузорного участка - 0,2-0,24, а отношение ширины к высоте макс поперечного сечени  канала - 1,76-1,86. 5 ил.

Description

Изобретение относитс  к насосострое- нию, а именно к конструкци м отводов центробежных насосов дл  перекачивани  жидкости с твердыми абразивными частицами .

Цель изобретени  - повышение КПД насоса на режимах, отличных от номинального , при перекачивании жидкости с абразивными включени ми.

На фиг.1 показан насос, вид в изомет- рии; на фиг.2 - меридиональное сечение насоса,1 на фиг.З - сечение насоса в плоскости , перпендикул рной оси, повернутое на угол 180°; на фиг.4 - контур отвода; на фиг.5 - контуры минимального и максимального сечений отводного канала в увеличенном масштабе.

Отвод центробежного насоса содержит изолированные выходной диффузорный участок 1, соединенный с ним отводной канал 2 пр моугольного сечени  с постепенной шириной В и высотой Н, увеличивающейс  по направлению движени  потока, и  зык 3. Отношение площадей максимального и минимального поперечных сечений отводного канала 2 равно 2,07-2,12; отношение радиуса R кривизны  зыка 3 к диаметру D входного сечени  диффузорного участка 1 - 0,2-0,24, а отношение ширины В к высоте Hmakc максимального поперечного сечени  канала 2 - 1,76-1,85.

Отвод работает следующим образом.

При вращении рабочего колеса насоса происходит всасывание жидкости с твердыми абразивными частицами в проточные каналы лопастного колеса, в которых происходит преобразование механической энергии вращени  колеса в кинетическую энергию перекачиваемой жидкости. Далее жидкость с твердыми абразивными частицами из проточных каналов колеса поступает а отводной канал 2, где происходит преобразование кинетической энергии жидкости в потенциальную энергию ее давлени .

ел

С

4 Ы 4

С

На потери давлени  перекачиваемой жидкости в отводном канале 2 пр моугольного сечени  вли ют два фактора: вторичное течение жидкости и размер большей стороны пр моугольного сечени . Вторичные течени  удерживают абразивные частицы во взвешенном состо нии даже при малых скорост х потока перекачиваемой жидкости, а увеличенный размер В ширины пр моугольного сечени  отводного канала 2 способствует перемещению большего количества твердых абразивных частиц по срав- нению с отводным каналом круглого сечени .

При отношении В/Н максимального поперечного сечени  отводного канала 2 большем , чем 1,85, скорость вторичного потока в центральной части сечени  настолько уменьшаетс , что сводит на нет преимущества отводного канала пр моугольного сечени . При отношении В/Н меньшем, чем 1,76, имеют место увеличенные затраты энергии на перемещение твердых абразивных частиц. Таким образом, отводной канал 2, у которого отношение ширины В к высоте Н максимального поперечного сечени  лежит з диапазоне значений 1,76-1,85, обеспечивает минимальные затраты энергии на перекачивание единицы объема жидкости с твердыми абразивными частицами.

При обтекании потоком перекачиваемой жидкости периферийной стенки сопр жени  с диффузорным участком 1 отводного канала 2 с большим радиусом R кривизны, т.е. при обтекании толстого  зыка 3, нарушаетс  симметри  течени  жидкости в.отводном канале 2 в окружном направлении. Помимо этого в расчетном и перегрузочном режимах работы насоса в отводном канале

2наблюдаетс  значительное обратное течение потока перекачиваемой жидкости из отводного канала 2 в лопастное колесо насоса. Хот  при наличии толстого  зыка

3полностью эти  влени  исключить нельз , можно получить достаточно высокий КПД насоса на недогрузочном и перегрузочном режимах его работы, если отношение радиуса R кривизны  зыка 3 к диаметру Q вход- -ного сечени  диффузорного участка 1 лежит в диапазоне значений 0,2-0,24.

При отношении площади максимального поперечного сечени  отводного канала 2 к площади минимального поперечного сечени  канала 2 меньшем , чем 2,07, происходит

интенсивный абразивный износ стенок отводного канала 2 в минимальном сечении, так как скорость твердых абразивных частиц в этом сечении достаточно велика.

В случае значени  отношени  указанных площадей сечений большего, чем 2,12, имеет место снижение КПД насоса из-за образовани  паразитного объема жидкости , вращающейс  в отводном канале 2. Результаты экспериментальных исследований свидетельствуют о том, что отношение площади максимального проходного сечени  отводного канала 2 к площади его минимального проходного сечени , лежащее в диапазоне значений 2,07-2,12, обеспечивает высокий КПД насоса на всех режимах егс работы,

По данным параметрических испыга ний центробежные насрсы унифицирован ного р да с гуммированными отводными

каналами с указанными соотношени ми геометрических размеров их сечений обеспечивают КПД в оптимальном режиме работы насоса 70%, а на недогрузочном и перегрузочном режимах работы снижение КПД

не более, чем на 10%.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Отвод центробежного насоса, содержащи и гуммированные выходной диффузор- ный участок, соединенный с ним отводной канал пр моугольного сечени  с посто нной шириной и высотой, увеличивающейс  по направлению движени  потока, и  зык,

   отличающийс  тем, что, с целью повышени  КПД насоса на режимах работы, отличных от номинального при перекачивании жидкости с абразивными включени ми, отношение площадей максимального и минимального поперечных сечений отводного канала равно 2,07-2,12, отношение радиуса кривизны  зыка к диаметру входного сечени  диффузорного участка - 0,2-0,24, а отношение ширины к высоте максимального

   поперечного сечени  канала - 1,76-1,85.

   Фиг. 7

   г-г/70

   19 иш

   МОИ,

   И

   Ј 2Пф

   191LCLI

   а:

   а

   3;

   фиг 5