SU1751432A1 - Лопастной насос - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : жидкость поступает в насос через всасывающий патрубок к рабочему колесу (РК) 2, укрепленному на валу, мину  конус 7, Из РК 2 она поступает в спиральный отвод и далее в напорный патрубок насоса. Под действием разности давлений между напорной полостью насоса и входом в РК 2 жидкость с большой скоростью преходит через цилиндрический кольцевой зазор между защитно-уп- лотнительной втулкой 5, укрепленной в корпусе 1, и уплотнительной втулкой 4 РК2. Далее тонким кольцевым слоем она поворачивает по тороидальному участку 6 защиг- 1 но-уплотнительной втулки 5 на угол менее 180° и направл етс  по коническому участку 7 к лопаст м рабочего колеса 2. 1 ил.

Description

Изобретение относится к насосостроению, в частности к конструкциям насосов, которые могут быть использованы при проектировании гидротранспортных систем в промышленности и сельском хозяйстве.'

Известно техническое решение, в котором для уменьшения размеров вихревой зоны” во всасывающем патрубке центробежного насоса установлен конус, меньший диаметр которого обращен к рабочему колесу. Между конусом и торцом рабочего колеса имеется радиальный зазор для сброса утечек, протекающих через щелевое уплотнение, которое расположено между корпусом и рабочим колесом. Наличие конуса не дает обратным токам распространяться во всасывающий патрубок насоса. Он помогает поворачивать обратному потоку снова в рабочее колесо и, таким образом, сокращает размеры вихревой зоны и площадь контакта ее с активным потоком. Поэтому последний закручивается в меньшей степени, чем а случае^ если бы конуса не было.

Недостатком такой конструкции является ‘ 0, что поток утечек, направленный к центру, отжимает вихревую зону в сторону активного потока и способствует более интенсивному перемешиванию их, а значит, увеличивает закрутку активного потока со всеми вытекающими отсюда отрицательными последствиями.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к заявляемому изобретению является конструкция лопастного насоса, содержащего корпус, установленные в нем рабочее колесо и цилиндрическое щелевое уплотнение, образованное двумя уплотнительными втулками, первая из которых закреплена на горловине рабочего колёса,- а вторая - в специальной обойме, причем радиальный зазор между корпусом и торцом рабочего колеса для сброса утечек переходит в конус, сужающийся s сторону входа в рабочее колесо.

Недостатком такой конструкции является то, что вытекающий параллельно оси вращения колеса с большой скоростью из щелевого уплотнения поток жидкости практически полностью гасит свою скоростную энергию за счет двух резких поворотов на участке от выхода из щелевого уплотнения до схода с конуса. Сходящий с конуса поток жидкости имеет малую скоростную энергию, не способную¹ повернуть обратный ток из колеса обратно в колесо. Поэтому обратный поток у конуса может и не повернуться на 180°, а отжаться к центру всасывающего патрубка, что способст ’ вует большей закрутке активного потока и снижению теоретического напора колеса.

Указанные выше недостатки аналога и прототипа могут быть устранены, если реализовать техническое решение, предложенное в настоящей заявке на изобретение.

Цель изобретения - повышение надежности работы насоса путем предотвращения образования горба на его напорно-расходной характеристике.

Цель достигается тем, что у лопастного насоса, содержащего корпус, установленное в нем рабочее колесо и цилиндрическое щелевое уплотнение, образованное двумя, уплотнительными втулками, первая из которых закреплена на горловине рабочего колеса, а вторая ·- в корпусе, поверхность второго уплотнительного кольца,выполнена с плавно переходящими один в другой тороидальным и коническим участками, образующигии с торцом горловины рабочего колеса кольцевую камеру, при этом тороидальный участок плавно сопряжен с цилиндрической поверхностью второго кольца.

Устройство содержит корпус 1, установленное в нем рабочее колесо 2, цилиндрическое щелевое уплотнение 3, образованное двумя уплотнительными втулками 4 и 5, первая из которых закреплена на горловине рабочего колеса 2, а вторая - в корпусе 1; кроме того, поверхность второй уплотнительной втулки 5 выполнена с плавно переходящими один в другой тороидальным и коническим участками 6 и 7, образующими с торцом горловины рабочего колеса 2 кольцевую камеру 8.

Предложенная конструкция лопастного насоса работает следующим образом.

Жидкость через всасывающий патрубок насоса поступает к рабочему колесу 2 и далее в спиральный сборник и. напорный патрубок насоса (на чертеже не показаны). Под действием разности давлений между напорной полостью насоса и входом в рабочее колесо 2 жидкость (утечки) с большой скоростью проходит через щелевое уплотнение 3, образованное уплотнительными втулками 4 и 5. Далее тонким кольцевым слоем она поворачивает по тороидальному участку 6 с переходом на конический участок 7. Если насос работает на пониженных подачах с обратными токами из колеса 2, то последние попадают в кольцевую камеру 8. Движущийся с большой скоростью по участкам 6 и 7 тонкий слой жидкости увлекает за собой обратные токи, образуя вихревую зону”, размеры которой относительно малы, так как для ее образования используется скоростная энергия утечек через щелевое уплотнение 3. Стекающий с конусного участка 7 слой жидкости снижает турбулентный обмен частицами жидкости между вихревой зоной и активным потоком. Следовательно, закрутка активного потока будет меньше, а теоретический и действительный 5 напоры насоса больше.

Если насос работает на режимах больших подач - без противотоков, то конус сужает поток жидкости при входе в колесо, что может привести к некоторому повышению потерь в насосе, которые, однако, могут быть компенсированы эжектирующим действием утечек, стекающих с большой скоростью с конусного участка 7. Таким образом, в предложенной конструкции насоса в зна- 15 чительной мере используется в полезных целях скоростная энергия утечек, которая в прежних конструкциях просто гасилась.

Реализация предложенного технического решения не вызовет серьезных за- 20 труднений и не связана с какими-либо принципиальными изменениями конструкции насоса.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Лопастной насос, содержащий корпус, установленное в нем рабочее колесо и цилиндрическое щелевое уплотнение,образованное двумя уплотнительными втулками, первая из которых закреплена на.горловине рабочего колеса, а вторая - в корпусе, о т10 пинающийся тем, что, с целью повышения надежности работы насоса путем предотвращения образования горба на его напорно-расходной характеристике, поверхность второго уплотнительного кольца выполнена с плавно переходящими один в другой тороидальным «'коническим участками, образующими с торцом горловины рабочего колеса кольцевую камеру, при этом тороидальный участок плавно сопряжен с цилиндрической поверхностью второго кольца.

   . Составитель В. Чебаевский ' .