WO2019013672A1 - Centrifugal pump impeller - Google Patents

Centrifugal pump impeller Download PDF

Info

Publication number
WO2019013672A1
WO2019013672A1 PCT/RU2018/050046 RU2018050046W WO2019013672A1 WO 2019013672 A1 WO2019013672 A1 WO 2019013672A1 RU 2018050046 W RU2018050046 W RU 2018050046W WO 2019013672 A1 WO2019013672 A1 WO 2019013672A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
impeller
tangent
centrifugal pump
blades
angle
Prior art date
Application number
PCT/RU2018/050046
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Юрий Александрович НИФАНТОВ
Сергей Владимирович ТОЙБИЧ
Павел Сергеевич ПАЦЕЙ
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "АДЕС"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "АДЕС" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "АДЕС"
Priority to EP18832090.7A priority Critical patent/EP3653887A1/en
Priority to US16/629,815 priority patent/US20210364006A1/en
Publication of WO2019013672A1 publication Critical patent/WO2019013672A1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/2205—Conventional flow pattern
    • F04D29/2216—Shape, geometry
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D1/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/24—Vanes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18—Rotors
    • F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/24—Vanes
    • F04D29/242—Geometry, shape

Definitions

  • the invention relates to the field of devices designed for pumping liquids, and can be used in industry, agriculture and for domestic needs.
  • a centrifugal pump impeller which contains blades that have a curvature in one plane [CN2204344, priority date: 02.08.1993, publication date: 02.08.1995, IPC: F04D 07/04].
  • a centrifugal pump impeller is known, containing blades curved in one plane [CN205779755, priority date: 05/19/2017, publication date: 12/07/2016, IPC: F04D 13/06].
  • the disadvantage of the prototype is that the fluid at the exit of the impeller moves at low speed due to the fact that the angle between the tangent to the exit edge of the blade and the tangent to the circumference of the impeller has a small value, while increasing this angle causes hydrodynamic losses and reduces the efficiency of the worker wheels, which ultimately greatly reduces the performance of the centrifugal pump.
  • the technical problem that the invention is intended to solve is an increase in the operational characteristics of a centrifugal pump.
  • the technical result achieved by the invention is to increase the generated head while maintaining the efficiency of the impeller of the centrifugal pump.
  • the invention consists in the following.
  • the impeller of a centrifugal pump characterized in that the angle between the tangent to the output edge of the blade and the tangent to the circumference of the impeller is in the range from 40 ° to 90 °, and the shape of the blades is described by surfaces of the second order.
  • the impeller of the centrifugal pump can be made by casting or welded-sharpened method and may have a flat or concave shape.
  • Working the wheel consists of the main and top disks and blades.
  • the impeller has an entrance in the central part and an outlet located along the side (end) surface.
  • the impeller has radial working channels formed between the blades, passing from the entrance to the impeller to the exit from it.
  • the blades are designed to create centrifugal force and convert the mechanical energy of the impeller into the hydrodynamic energy of the liquid. In this case, the blades have input and output edges.
  • the output edges of the blades provide the possibility of ejection of fluid from the radial working channels.
  • Output edges are located at the exit of the impeller.
  • the angle between the tangent to the output edge of the blade and the tangent to the circumference of the impeller is in the range from 40 ° to 90 °, which provides an increase in the circumferential component of the absolute velocity at the ends of the blades.
  • the angle between the tangent to the output edge of the blade and the tangent to the circumference of the impeller can be in the range from 80 ° to 90 °.
  • the shape of the blades is described by second-order surfaces, that is, any section of the blade in any plane has a curvature, which makes it possible to incline the blades in the direction of rotation of the impeller and the possibility of their maximum extrusion to the impeller inlet.
  • the surface of the second order can be profiled by calculating the velocity triangles in a variety of sections, taking into account the selected value of the angles between the tangents to the exit and entrance edges of the blades and tangents to the circumferences of the impeller.
  • the inlet edge of the blade can be located as close as possible to the inlet of the impeller, and the angle between the tangent edge of the blade and tangent to the circumference of the impeller can be in the range from 10 ° to 25 ° .
  • the angle between the tangent to the entrance edge of the blade and the tangent to the circumference of the impeller can be in the range from 12 ° to 15 °, and the angle between tangent to the output edge of the blade and tangent to the circumference of the impeller may be in the range from 80 ° to 90 °.
  • auxiliary vanes the shape of which can repeat the shape of the main vanes.
  • the output edges of the auxiliary blades, relative to the output edges of the main blades, can be located at the same distance from the axis of rotation of the impeller.
  • the auxiliary blades of the first row can have a length of from 40% to 60% of the length of the main blades, and the auxiliary blades of the subsequent rows can have a length of from 40% to 60% of the length of the blades of the previous rows, which ensures their minimal hydrodynamic resistance to the flow of liquid.
  • the angle between the tangent to the output edge of the auxiliary blade and the tangent to the circumference of the impeller may be in the range from 40 ° to 90 °, which also provides an increase in pressure. Also the use of auxiliary blades allows you to improve the weight and size characteristics of the impeller by reducing the number and thickness of the main blades and provides the possibility of manufacturing the impeller from polymeric materials.
  • the invention has previously unknown to the prior art set of essential features, characterized in that:
  • the angle between the tangent to the output edge of the blade and the tangent to the circumference of the impeller is from 40 ° to 90 °, which increases the circumferential component of the absolute velocity at the exit of the impeller and leads to an increase in the dynamic component of the head generated by the impeller.
  • the shape of the blades is described by the surfaces of the second order, which provides the possibility of placing the input edges of the blades as close as possible to the entrance to the impeller, and reduces the hydrodynamic resistance and improves the cavitation characteristics of the impeller.
  • the set of distinctive features provides an increase in the dynamic component of the head, reduces the hydrodynamic resistance and improves the cavitation characteristics of the impeller, allowing you to achieve the technical result of increasing the created head while maintaining the efficiency of the impeller and improve the performance of the centrifugal pump.
  • the presence of new distinctive essential features demonstrates the compliance of the invention with the criteria of patentability "novelty" and "inventive step”.
  • the invention can be made from known materials using known means, which indicates the compliance of the invention with the patentability criterion of "industrial applicability".
  • Figure 1 Schematic representation of the impeller of a centrifugal pump indicating the angle between the tangent to the output edge of the blade and the tangent to the circumference of the impeller and the angle between the tangent to the input edge of the blade and the tangent to the circumference of the impeller, top view.
  • Fig.Z Impeller of a centrifugal pump, top view, cross-section.
  • FIG. 4 is an impeller of a centrifugal pump, equipped with auxiliary vanes, left side view, longitudinal section.
  • FIG. 5 is an impeller of a centrifugal pump, equipped with auxiliary vanes, top view, cross-section.
  • 6 is an impeller of a centrifugal pump, equipped with auxiliary vanes, three-dimensional model, axonometric view.
  • Fig.7 Impeller centrifugal pump, equipped with auxiliary blades, three-dimensional model, left view.
  • Fig.8 - Paddle impeller of a centrifugal pump having the form described by the surfaces of the second order, a general view.
  • a centrifugal pump contains an impeller, which has an input and output and consists of a main disk 1, a covering disk 2 and blades 3 with a shape described by second-order surfaces.
  • the angle ⁇ between the tangent to the exit edge of the blade and the tangent to the circumference of the impeller is 90 °
  • the angle ⁇ 2 between the tangent to the entrance edge of the blade and the tangent to the circumference of the impeller is 12 °.
  • the invention works as follows.
  • the centrifugal pump is immersed in the fluid and the impeller starts rotating.
  • the fluid enters the impeller inlet and, with minimum hydrodynamic resistance, bending around the input edges of the blades 3, set at an angle ⁇ 2 , moves along the surfaces of the second order of the blades h, interacting with the output edges of the blades 3, set at an angle ⁇ and, acquiring the maximum absolute speed, leaves the impeller of the centrifugal pump.
  • a technical result is achieved which consists in increasing the generated head while maintaining the efficiency of the impeller and increases the operating characteristics of the centrifugal pump.

Abstract

The invention relates to the field of devices intended for pumping liquids and can be used in industry, agriculture and for domestic needs. The technical result achieved by the invention is to increase the generated pressure while maintaining the efficiency of a centrifugal pump impeller. The essence of the invention is that the centrifugal pump impeller is characterised in that the size of the angle between a tangent to the trailing edge of a blade and a tangent to the impeller circle is in the range from 40° to 90°, and the shape of the blades is described by second-order surfaces.

Description

РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА  WORKING WHEEL CENTRIFUGAL PUMP
Изобретение относится к области устройств, предназначенных для перекачки жидкостей, и может быть использовано в промышленности, сельском хозяйстве и для бытовых нужд. The invention relates to the field of devices designed for pumping liquids, and can be used in industry, agriculture and for domestic needs.
Известно рабочее колесо центробежного насоса, содержащее лопатки, имеющие искривление в одной плоскости [CN2204344, дата приоритета: 02.08.1993 г., дата публикации: 02.08.1995 г., МПК: F04D 07/04].  A centrifugal pump impeller is known, which contains blades that have a curvature in one plane [CN2204344, priority date: 02.08.1993, publication date: 02.08.1995, IPC: F04D 07/04].
Известно рабочее колесо центробежного насоса, содержащее лопатки, искривленные в одной плоскости [CN205779755, дата приоритета: 19.05.2016 г., дата публикации: 07.12.2016 г., МПК: F04D 13/06].  A centrifugal pump impeller is known, containing blades curved in one plane [CN205779755, priority date: 05/19/2016, publication date: 12/07/2016, IPC: F04D 13/06].
В качестве прототипа выбрано рабочее колесо центробежного насоса, содержащее искривленные в одной плоскости лопатки, имеющие угол между касательной к выходной кромке лопатки и касательной к окружности рабочего колеса от 15° до 27° [CN204152837, дата приоритета: 15.10.2014 г., дата публикации: 11.02.2015 г., МПК: F04D 29/24].  As a prototype of the selected impeller centrifugal pump containing curved in the same plane blades having an angle between the tangent to the output edge of the blade and the tangent to the circumference of the impeller from 15 ° to 27 ° [CN204152837, priority date: 10/15/2014, publication date : February 11, 2015, IPC: F04D 29/24].
Недостаток прототипа заключается в том, что жидкость на выходе из рабочего колеса движется с малой скоростью вследствие того, что угол между касательной к выходной кромке лопатки и касательной к окружности рабочего колеса имеет малую величину, при этом увеличение этого угла вызывает гидродинамические потери и снижает КПД рабочего колеса, что в конечном итоге в значительной степени снижает эксплуатационные характеристики центробежного насоса.  The disadvantage of the prototype is that the fluid at the exit of the impeller moves at low speed due to the fact that the angle between the tangent to the exit edge of the blade and the tangent to the circumference of the impeller has a small value, while increasing this angle causes hydrodynamic losses and reduces the efficiency of the worker wheels, which ultimately greatly reduces the performance of the centrifugal pump.
Технической проблемой, на решение которой направлено изобретение, является повышение эксплуатационных характеристик центробежного насоса.  The technical problem that the invention is intended to solve is an increase in the operational characteristics of a centrifugal pump.
Техническим результатом, достигаемым изобретением, является повышение создаваемого напора при сохранении КПД рабочего колеса центробежного насоса.  The technical result achieved by the invention is to increase the generated head while maintaining the efficiency of the impeller of the centrifugal pump.
Сущность изобретения заключается в следующем.  The invention consists in the following.
Рабочее колесо центробежного насоса, отличающееся тем, что величина угла между касательной к выходной кромке лопатки и касательной к окружности рабочего колеса находится в диапазоне от 40° до 90°, а форма лопаток описывается поверхностями второго порядка.  The impeller of a centrifugal pump, characterized in that the angle between the tangent to the output edge of the blade and the tangent to the circumference of the impeller is in the range from 40 ° to 90 °, and the shape of the blades is described by surfaces of the second order.
Рабочее колесо центробежного насоса может быть изготовлено методом литья или сварно-точеным методом и может иметь плоскую или вогнутую форму. Рабочее колесо состоит из основного и покрывного дисков и лопаток. Рабочее колесо имеет вход в центральной части и выход, расположенный по боковой (торцевой) поверхности. Рабочее колесо имеет радиальные рабочие каналы, образованные между лопатками, проходящие от входа в рабочее колесо к выходу из него. Лопатки предназначены для создания центробежной силы и преобразования механической энергии рабочего колеса в гидродинамическую энергию жидкости. При этом лопатки имеют входные и выходные кромки. The impeller of the centrifugal pump can be made by casting or welded-sharpened method and may have a flat or concave shape. Working the wheel consists of the main and top disks and blades. The impeller has an entrance in the central part and an outlet located along the side (end) surface. The impeller has radial working channels formed between the blades, passing from the entrance to the impeller to the exit from it. The blades are designed to create centrifugal force and convert the mechanical energy of the impeller into the hydrodynamic energy of the liquid. In this case, the blades have input and output edges.
Выходные кромки лопаток обеспечивают возможность выброса жидкости из радиальных рабочих каналов. Выходные кромки расположены на выходе из рабочего колеса. Величина угла между касательной к выходной кромке лопатки и касательной к окружности рабочего колеса находится в диапазоне от 40° до 90°, что обеспечивает увеличение окружной составляющей абсолютной скорости на концах лопаток. При величине угла менее 40° не обеспечивается повышение создаваемого напора, а при величине угла более 90° возможно чрезмерное увеличение гидравлического сопротивления, снижение эффективности работы и возникновение повышенного износа рабочего колеса. Для обеспечения максимального повышения создаваемого напора, величина угла между касательной к выходной кромке лопатки и касательной к окружности рабочего колеса может находиться в диапазоне от 80° до 90°.  The output edges of the blades provide the possibility of ejection of fluid from the radial working channels. Output edges are located at the exit of the impeller. The angle between the tangent to the output edge of the blade and the tangent to the circumference of the impeller is in the range from 40 ° to 90 °, which provides an increase in the circumferential component of the absolute velocity at the ends of the blades. When the angle is less than 40 °, the generated head does not increase, and if the angle is more than 90 °, an excessive increase in hydraulic resistance, reduced operating efficiency and increased wear of the impeller may occur. To maximize the generated head, the angle between the tangent to the output edge of the blade and the tangent to the circumference of the impeller can be in the range from 80 ° to 90 °.
Форма лопаток описывается поверхностями второго порядка, то есть любое сечение лопатки в любой плоскости имеет искривление, что обеспечивает возможность осуществления наклона лопаток в направлении вращения рабочего колеса и возможность их максимального вытягивания ко входу рабочего колеса. Поверхность второго порядка может быть профилирована методом расчетов треугольников скоростей во множестве сечений с учетом выбранного значения величины углов между касательными к выходной и входной кромкам лопаток и касательными к окружностям рабочего колеса.  The shape of the blades is described by second-order surfaces, that is, any section of the blade in any plane has a curvature, which makes it possible to incline the blades in the direction of rotation of the impeller and the possibility of their maximum extrusion to the impeller inlet. The surface of the second order can be profiled by calculating the velocity triangles in a variety of sections, taking into account the selected value of the angles between the tangents to the exit and entrance edges of the blades and tangents to the circumferences of the impeller.
Дополнительно для обеспечения снижения гидродинамического сопротивления и увеличения КПД рабочего колеса входная кромка лопатки может быть расположена максимально близко ко входу в рабочее колесо, а величина угла между касательной к входной кромке лопатки и касательной к окружности рабочего колеса может находиться в диапазоне от 10° до 25°.  Additionally, to reduce the hydrodynamic resistance and increase the efficiency of the impeller, the inlet edge of the blade can be located as close as possible to the inlet of the impeller, and the angle between the tangent edge of the blade and tangent to the circumference of the impeller can be in the range from 10 ° to 25 ° .
Для обеспечения максимального снижения гидродинамического сопротивления и повышения напора, при сохранении КПД рабочего колеса, величина угла между касательной к входной кромке лопатки и касательной к окружности рабочего колеса может находиться в диапазоне от 12° до 15°, а величина угла между касательной к выходной кромке лопатки и касательной к окружности рабочего колеса может находиться в диапазоне от 80° до 90°. To maximize the reduction of hydrodynamic resistance and increase the head, while maintaining the efficiency of the impeller, the angle between the tangent to the entrance edge of the blade and the tangent to the circumference of the impeller can be in the range from 12 ° to 15 °, and the angle between tangent to the output edge of the blade and tangent to the circumference of the impeller may be in the range from 80 ° to 90 °.
Дополнительно для повышения напора, увеличения жесткости и, прочности и улучшения кавитационных характеристик рабочего колеса оно может содержать один или несколько рядов вспомогательных лопаток, форма которых может повторять форму основных лопаток. Выходные кромки вспомогательных лопаток, относительно выходных кромок основных лопаток, могут быть расположены на одинаковом расстоянии от оси вращения рабочего колеса. Вспомогательные лопатки первого ряда могут иметь длину от 40% до 60% от длины основных лопаток, а вспомогательные лопатки последующих рядов могут иметь длину от 40% до 60% от длины лопаток предыдущих рядов, что обеспечивает их минимальное гидродинамическое сопротивление потоку жидкости. При этом угол между касательной к выходной кромке вспомогательной лопатки и касательной к окружности рабочего колеса может находиться в диапазоне от 40° до 90°, что также обеспечивает повышение напора. Также применение вспомогательных лопаток позволяет улучшить массогабаритные характеристики рабочего колеса за счет уменьшения количества и толщины основных лопаток и обеспечивает возможность изготовления рабочего колеса из полимерных материалов.  Additionally, to increase head, increase stiffness and strength and improve the cavitation characteristics of the impeller, it can contain one or several rows of auxiliary vanes, the shape of which can repeat the shape of the main vanes. The output edges of the auxiliary blades, relative to the output edges of the main blades, can be located at the same distance from the axis of rotation of the impeller. The auxiliary blades of the first row can have a length of from 40% to 60% of the length of the main blades, and the auxiliary blades of the subsequent rows can have a length of from 40% to 60% of the length of the blades of the previous rows, which ensures their minimal hydrodynamic resistance to the flow of liquid. The angle between the tangent to the output edge of the auxiliary blade and the tangent to the circumference of the impeller may be in the range from 40 ° to 90 °, which also provides an increase in pressure. Also the use of auxiliary blades allows you to improve the weight and size characteristics of the impeller by reducing the number and thickness of the main blades and provides the possibility of manufacturing the impeller from polymeric materials.
Изобретение обладает ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что:  The invention has previously unknown to the prior art set of essential features, characterized in that:
— угол между касательной к выходной кромке лопатки и касательной к окружности рабочего колеса составляет от 40° до 90°, что обеспечивает увеличение окружной составляющей абсолютной скорости на выходе из рабочего колеса и приводит к возрастанию динамической составляющей напора, создаваемого рабочим колесом.  - the angle between the tangent to the output edge of the blade and the tangent to the circumference of the impeller is from 40 ° to 90 °, which increases the circumferential component of the absolute velocity at the exit of the impeller and leads to an increase in the dynamic component of the head generated by the impeller.
— форма лопаток описывается поверхностями второго порядка, что обеспечивает возможность размещения входной кромки лопатки максимально близко ко входу в рабочее колесо, и приводит к снижению гидродинамического сопротивления и улучшает кавитационные характеристики рабочего колеса.  - the shape of the blades is described by the surfaces of the second order, which provides the possibility of placing the input edges of the blades as close as possible to the entrance to the impeller, and reduces the hydrodynamic resistance and improves the cavitation characteristics of the impeller.
Таким образом, совокупность отличительных признаков обеспечивает возрастание динамической составляющей напора, снижает гидродинамическое сопротивление и улучшает кавитационные характеристики рабочего колеса, позволяя достигнуть технический результат, заключающийся в повышении создаваемого напора при сохранении КПД рабочего колеса и повысить эксплуатационные характеристики центробежного насоса. Наличие новых отличительных существенных признаков свидетельствует о соответствии изобретения критерию патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень». Thus, the set of distinctive features provides an increase in the dynamic component of the head, reduces the hydrodynamic resistance and improves the cavitation characteristics of the impeller, allowing you to achieve the technical result of increasing the created head while maintaining the efficiency of the impeller and improve the performance of the centrifugal pump. The presence of new distinctive essential features demonstrates the compliance of the invention with the criteria of patentability "novelty" and "inventive step".
Изобретение может быть выполнено из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о соответствии изобретения критерию патентоспособности «промышленная применимость».  The invention can be made from known materials using known means, which indicates the compliance of the invention with the patentability criterion of "industrial applicability".
Изобретение поясняется следующими чертежами.  The invention is illustrated by the following drawings.
Фиг.1 - Схематическое изображение рабочего колеса центробежного насоса с указанием угла между касательной к выходной кромке лопатки и касательной к окружности рабочего колеса и угла между касательной к входной кромке лопатки и касательной к окружности рабочего колеса, вид сверху.  Figure 1 - Schematic representation of the impeller of a centrifugal pump indicating the angle between the tangent to the output edge of the blade and the tangent to the circumference of the impeller and the angle between the tangent to the input edge of the blade and the tangent to the circumference of the impeller, top view.
Фиг.2 - Рабочее колесо центробежного насоса, вид слева, продольный разрез. Figure 2 - Impeller centrifugal pump, left side view, longitudinal section.
Фиг.З - Рабочее колесо центробежного насоса, вид сверху, поперечный разрез.Fig.Z - Impeller of a centrifugal pump, top view, cross-section.
Фиг.4 - Рабочее колесо центробежного насоса, снабженное вспомогательными лопатками, вид слева, продольный разрез. 4 is an impeller of a centrifugal pump, equipped with auxiliary vanes, left side view, longitudinal section.
Фиг.5 - Рабочее колесо центробежного насоса, снабженное вспомогательными лопатками, вид сверху, поперечный разрез.  5 is an impeller of a centrifugal pump, equipped with auxiliary vanes, top view, cross-section.
Фиг.6 - Рабочее колесо центробежного насоса, снабженное вспомогательными лопатками, трехмерная модель, аксонометрический вид.  6 is an impeller of a centrifugal pump, equipped with auxiliary vanes, three-dimensional model, axonometric view.
Фиг.7 - Рабочее колесо центробежного насоса, снабженное вспомогательными лопатками, трехмерная модель, вид слева.  Fig.7 - Impeller centrifugal pump, equipped with auxiliary blades, three-dimensional model, left view.
Фиг.8 - Лопатка рабочего колеса центробежного насоса, имеющая форму, описываемую поверхностями второго порядка, общий вид.  Fig.8 - Paddle impeller of a centrifugal pump, having the form described by the surfaces of the second order, a general view.
Центробежный насос содержит рабочее колесо, которое имеет вход и выход и состоит из основного диска 1, покрывного диска 2 и лопаток 3 с формой, описываемой поверхностями второго порядка. При этом угол βι между касательной к выходной кромке лопатки и касательной к окружности рабочего колеса равен 90°, а величина угла β2 между касательной к входной кромке лопатки и касательной к окружности рабочего колеса равен 12°. A centrifugal pump contains an impeller, which has an input and output and consists of a main disk 1, a covering disk 2 and blades 3 with a shape described by second-order surfaces. The angle βι between the tangent to the exit edge of the blade and the tangent to the circumference of the impeller is 90 °, and the angle β 2 between the tangent to the entrance edge of the blade and the tangent to the circumference of the impeller is 12 °.
Изобретение работает следующим образом.  The invention works as follows.
Центробежный насос погружается в жидкость, и рабочее колесо начинает вращаться. Жидкость поступает на вход в рабочее колесо и, с минимальным гидродинамическим сопротивлением, огибая входные кромки лопаток 3, установленные под углом β2, движется вдоль поверхностей второго порядка лопаток з, взаимодействуя с выходными кромками лопаток 3, установленными под углом βί и, приобретая максимальную абсолютную скорость, выходит из рабочего колеса центробежного насоса. Таким образом достигается технический результат, заключающийся в повышении создаваемого напора при сохранении КПД рабочего колеса и повышаются эксплуатационные характеристики центробежного насоса. The centrifugal pump is immersed in the fluid and the impeller starts rotating. The fluid enters the impeller inlet and, with minimum hydrodynamic resistance, bending around the input edges of the blades 3, set at an angle β 2 , moves along the surfaces of the second order of the blades h, interacting with the output edges of the blades 3, set at an angle βί and, acquiring the maximum absolute speed, leaves the impeller of the centrifugal pump. Thus, a technical result is achieved which consists in increasing the generated head while maintaining the efficiency of the impeller and increases the operating characteristics of the centrifugal pump.

Claims

Формула изобретения Claim
1. Рабочее колесо центробежного насоса, отличающееся тем, что величина угла между касательной к выходной кромке лопатки и касательной к окружности рабочего колеса находится в диапазоне от 40° до 90°, а форма лопаток описывается поверхностями второго порядка. 1. The impeller of a centrifugal pump, characterized in that the angle between the tangent to the output edge of the blade and the tangent to the circumference of the impeller is in the range from 40 ° to 90 °, and the shape of the blades is described by surfaces of the second order.
2. Рабочее колесо центробежного насоса по п.1, отличающееся тем, что что величина угла между касательной к выходной кромке лопаток и касательной к окружности рабочего колеса находится в диапазоне от 80° до 90°.  2. The impeller of the centrifugal pump according to claim 1, characterized in that the angle between the tangent to the output edge of the blades and the tangent to the circumference of the impeller is in the range from 80 ° to 90 °.
3. Рабочее колесо центробежного насоса по п.1, отличающееся тем, что величина угла между касательной к входной кромке лопатки и касательной к окружности рабочего колеса находится в диапазоне от 10° до 25°.  3. The impeller of the centrifugal pump according to claim 1, characterized in that the angle between the tangent to the input edge of the blade and the tangent to the circumference of the impeller is in the range from 10 ° to 25 °.
4. Рабочее колесо центробежного насоса по п.З, отличающееся тем, что величина угла между касательной к входной кромке лопатки и касательной к окружности рабочего колеса находится в диапазоне от 12° до 15°, а величина угла между касательной к выходному концу лопаток и касательной к окружности рабочего колеса находится в диапазоне от 80° до 90°.  4. The impeller of a centrifugal pump according to claim 3, characterized in that the angle between the tangent to the input edge of the blade and the tangent to the circumference of the impeller is in the range from 12 ° to 15 °, and the angle between the tangent to the output end of the blades and tangent to the circumference of the impeller is in the range from 80 ° to 90 °.
5. Рабочее колесо центробежного насоса по п.1, отличающееся тем, что содержит ряд вспомогательных лопаток.  5. The impeller of the centrifugal pump according to claim 1, characterized in that it contains a number of auxiliary vanes.
6. Рабочее колесо центробежного насоса по п.5, отличающееся тем, что вспомогательные лопатки имеют длину от 40% до 60% от длины основных лопаток.  6. The impeller of the centrifugal pump according to claim 5, characterized in that the auxiliary vanes have a length of from 40% to 60% of the length of the main blades.
7. Рабочее колесо центробежного насоса по п.5, отличающееся тем, что величина угла между касательной к выходному концу вспомогательных лопаток и касательной к окружности рабочего колеса находится в диапазоне от 40° до 90°.  7. The impeller of the centrifugal pump according to claim 5, characterized in that the angle between the tangent to the output end of the auxiliary vanes and the tangent to the circumference of the impeller is in the range from 40 ° to 90 °.
8. Рабочее колесо центробежного насоса по п.5, отличающееся тем, что содержит дополнительный ряд вспомогательных лопаток.  8. The impeller of the centrifugal pump according to claim 5, characterized in that it contains an additional row of auxiliary vanes.
9. Рабочее колесо центробежного насоса по п.8, отличающееся тем, что дополнительные вспомогательные лопатки имеют длину от 40% до 60% от длины вспомогательных лопаток.  9. The impeller of a centrifugal pump of claim 8, wherein the additional auxiliary vanes have a length of from 40% to 60% of the length of the auxiliary vanes.
6 6
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
PCT/RU2018/050046 2017-07-10 2018-04-28 Centrifugal pump impeller WO2019013672A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18832090.7A EP3653887A1 (en) 2017-07-10 2018-04-28 Centrifugal pump impeller
US16/629,815 US20210364006A1 (en) 2017-07-10 2018-04-28 Centrifugal pump impeller

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017124511 2017-07-10
RU2017124511A RU2661801C1 (en) 2017-07-10 2017-07-10 Rotary pump impeller

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019013672A1 true WO2019013672A1 (en) 2019-01-17

Family

ID=62917259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2018/050046 WO2019013672A1 (en) 2017-07-10 2018-04-28 Centrifugal pump impeller

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210364006A1 (en)
EP (1) EP3653887A1 (en)
EA (1) EA036239B1 (en)
RU (1) RU2661801C1 (en)
WO (1) WO2019013672A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2733500C1 (en) * 2020-02-28 2020-10-02 Общество с ограниченной ответственностью «Лизинговая Компания «ЛИАКОН» Centrifugal pump impeller with improved positive suction bead
CN112128120B (en) * 2020-09-17 2022-08-23 青岛海信日立空调系统有限公司 Ultra-thin indoor unit

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CS234599B1 (en) * 1983-11-28 1985-04-16 Jan Vykopal Moving wheel
CN2204344Y (en) 1993-08-02 1995-08-02 成都杜同水轮机研究所 Centrifugal pump impeller
RU2126102C1 (en) * 1997-11-05 1999-02-10 Козлов Анатолий Иванович Pump for liquid
WO1999036701A1 (en) * 1998-01-14 1999-07-22 Ebara Corporation Centrifugal turbomachinery
CN204152837U (en) 2014-10-15 2015-02-11 黄晓东 Low-specific-speed high-efficiency centrifugal pump
CN205779755U (en) 2016-05-19 2016-12-07 宁波沃力机电有限公司 The centrifugal water pump that a kind of raising is the most high-lift

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU769102A1 (en) * 1978-11-02 1980-10-07 Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро Герметичных И Скважинных Насосов (Сктбн) Centrifugal pump impeller
SU1141221A1 (en) * 1983-02-09 1985-02-23 МВТУ им.Н.Э.Баумана Centrifugal pump impeller
SU1423809A1 (en) * 1986-12-30 1988-09-15 Коломенский тепловозостроительный завод им.В.В.Куйбышева Centrifugal pump impeller
SU1435847A1 (en) * 1987-01-14 1988-11-07 Всесоюзный научно-исследовательский институт нерудных строительных материалов и гидромеханизации Centrifugal suction dredge impeller
SU1605034A1 (en) * 1988-08-11 1990-11-07 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Горной Механики Им.М.М.Федорова Centrifugal pump impeller blade
RU2161737C1 (en) * 2000-03-02 2001-01-10 Открытое акционерное общество "Альметьевский насосный завод" Multistage centrifugal pump
US10584705B2 (en) * 2015-04-30 2020-03-10 Zhejiang Sanhua Automotive Components Co., Ltd. Centrifugal pump and method for manufacturing the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CS234599B1 (en) * 1983-11-28 1985-04-16 Jan Vykopal Moving wheel
CN2204344Y (en) 1993-08-02 1995-08-02 成都杜同水轮机研究所 Centrifugal pump impeller
RU2126102C1 (en) * 1997-11-05 1999-02-10 Козлов Анатолий Иванович Pump for liquid
WO1999036701A1 (en) * 1998-01-14 1999-07-22 Ebara Corporation Centrifugal turbomachinery
CN204152837U (en) 2014-10-15 2015-02-11 黄晓东 Low-specific-speed high-efficiency centrifugal pump
CN205779755U (en) 2016-05-19 2016-12-07 宁波沃力机电有限公司 The centrifugal water pump that a kind of raising is the most high-lift

Also Published As

Publication number Publication date
RU2661801C1 (en) 2018-07-19
US20210364006A1 (en) 2021-11-25
EA036239B1 (en) 2020-10-16
EA201890879A3 (en) 2019-05-31
EA201890879A2 (en) 2019-01-31
EP3653887A1 (en) 2020-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9874219B2 (en) Impeller and fluid machine
US20150176594A1 (en) Radial impeller for a drum fan and fan unit having a radial impeller of this type
EP0011506B1 (en) Single vane rotodynamic impeller
CN111094758A (en) Impeller blade of ventilator, impeller, axial ventilator, diagonal ventilator, or radial ventilator
CN110594192B (en) Rotor structure of centrifugal fan
CN104358707A (en) Design method for non-clogging vortex-pump impeller with long and short edgefold blades
WO2019013672A1 (en) Centrifugal pump impeller
JP5314441B2 (en) Centrifugal hydraulic machine
KR20170056517A (en) Francis turbine with short blade and short band
JP4768361B2 (en) Francis type runner and hydraulic machine
US7210904B2 (en) Runner blade for low specific speed Francis turbine
WO2011117801A2 (en) Single-entry radial pump
CN112628191B (en) Axial flow pump for inhibiting radial flow of swept blades
RU2692941C1 (en) Centrifugal pump impeller for gas-liquid media
GB2507307A (en) Impeller
RU2741190C1 (en) Impeller of a turbine pump with humpback whale hubble structure
CN101255871A (en) Method for processing water pump impeller
RU188868U1 (en) The driving wheel of the centrifugal multistage pump
RU184384U1 (en) Centrifugal Pump Auger
RU188903U1 (en) The driving wheel of the centrifugal multistage pump
RU2754049C1 (en) Stage of a multi-stage vane pump
WO2020167163A1 (en) Centrifugal multi-stage pump impeller (variations)
MD1747Y (en) Rotor of centrifugal hydraulic pump
US11629726B2 (en) Centrifugal or diagonal impeller with modified blade edge
AU2013100633A4 (en) Improved centrifugal pump impeller

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18832090

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018832090

Country of ref document: EP

Effective date: 20200210