Рабочее колесо оседиагонального насоса

Рабочее колесо оседиагонального насоса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсююк

Соцнвттистююскмк

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 03:05.76 (21) 2357575/25-06 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл.

F 04 D 3/00 (23) Приоритет—

СССР

60 лелем вэвфретеквй н вткрмтте

Опубликовано 23.08.81. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 28.08.81 (53) УДК 621.671 (088.8) В. Н. Кудеяров, Г. М. Кушнир и А. С. Шапиро (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ОСЕДИАГОНАЛЬНОГО

НАСОСА

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано при проектировании насосов с высокими энергетическими и антикавитационными качествами.

Известен двухступенчатый насос, в котором первая ступень выполнена осевой, а вторая — центробежной (1) .

Однако течение жидкости в осевой ступени сопровождается образованием развитых отрывных зон на лопатке, что снижает КПД насоса.

Известно также рабочее колесо оседиагонального насоса, с профилированной втулкой и плавноизогнутыми лопатками, проточная часть которого имеет два плавно переходящих друг в друга осевой и диагональный участка (2).

Однако образование на всасывающей стороне лопатки насоса отрывочных каверн, в следе за которыми образуется зона турбулентного .смешения, вызывающая увеличение гидравлических потерь и неравномерность потока в межлопаточных каналах.

Цель изобретения — повышение антикавитационных и энергетических показа2 телей рабочего колеса оседиагонального насоса.

Указанная цель достигается тем, что проточная часть рабочего колеса снабжена третьим, осевым выходным участком, плавно сопряженным с диагональным, причем угол установки лопаток и диаметр втулки на диагональном и выходном осевом участках выполнены с переменным градиентом изменения по длине колеса, имеющим максимальное значение на диагональном участке и минимальное на выходном осевом, при этом углы расширения диффузорных межлопаточных каналов имеют значения Q =

= 1 — 3 для периферийного сечения, Q =

= 1 — 5 для остальных сечений.

На фиг. 1 показано рабочее колесо осет диагонального насоса; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1.

Рабочее колесо, имеющее постоянный или переменный наружный диаметр, содержит профилированную втулку 1 и плавноизогнутые лопатки 2. Проточная часть ко леса имеет плавно переходящие друг в друга осевой и диагональный участки 3 и 4.

В конце диагонального. участка 4 рабочее колесо снабжено третьим осевым выходным

857563 участком 5, плавно сопряженным с диагональным участком 4.

Угол установки лопаток 2 и диаметр втулки 1 на диагональном 4 и выходном осевом

5 участках выполнены с переменным градиентом изменения по длине колеса, имеющим максимальное значение на участке 4 и минимальное — на участке 5.

Углы расширения диффузорных межлопаточных каналов имеют значения Я =

= 1 — 3 для периферийного сечения лопаток, Q = 1 — 5 для остальных сечений лопаток.

Проточная часть выходного осевого участка 5, вследствие увеличения диаметра втулки 1 и постоянного наружного диаметра этого участка рабочего колеса, является конфузорной.

Работа насоса происходит следующим образом.

Поток жидкости с малыми углами атаки в осевом направлении входит в межлопаточные каналы рабочего колеса. При течении в первом осевом участке рабочего колеса на всасывающей стороне лопатки (при малых входных давлениях) возникает отрывная кавитационная каверна, распространяющаяся от входных кромок на длине, соответствующей примерно величине окружного шага лопаток, причем благодаря специально выполненному профилю лопатки граница каверны проходит вблизи всасывающей поверхности, не касаясь ее, что дает возможность обеспечить минимальные гидравлические потери на участке 3 и высокие антикавитационные свойства рабочего колеса. При течении на участке 4 происходит смешение отрывной зоны за каверной с ядром потока, жидкость приобретает расчетную величину, причем благодаря специально выполненному профилированию межлопаточных каналов и втулки 1 обеспечивается безотрывное и бескавитационное обтекание лопаток. На участке 5 поток поворачивается в осевое направление и благодаря выполненной конфузорности меридионального сечения обеспечивается выравнивание поля скоростей на выходе рабочего колеса.

Применение предлагаемой конструкции рабочего колеса оседиагонального насоса позволяет обеспечить:

1) повышение антикавитационных и энергетических показателей насосов (применительно к одноступенчатой конструкции) примерно на 50О/о, 2) уменьшить вес и габариты насосных установок (по сравнению с существующими двухступенчатыми конструкциями) примерно в 1,5 раза;

3) уменьшить интенсивность кавитационной эрозии и уровень пульсаций давления в насосах, работающих при малых входных давлениях.

Формула изобретения

Рабочее колесо оседиагонального насоса с профилированной втулкой и плавноизогнутыми лопатками, проточная часть которого имеет два плавно переходящих друг в друга осевой и диагональный участка, отличающееся тем, что, с целью повышения

25 антикавитационных и энергетических показателей, проточная часть снабжена третьим, осевым выходным участком, плавно сопряженным с диагональным, причем угол установки лопаток и диаметр втулки

30 на диагональном и выходном осевом участках выполнены с переменным градиентом изменения по длине колеса, имеющим максимальное значение на диагональном участке и минимальное на выходном осевом, при этом углы расширения диффузорных межлопаточных каналов имеют значение Q =

= 1 — 3 для периферийного сечения, (,) =

= 1 — 5 для остальных сечений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3.824.029, кл. 415 — 109

40 1974

2. Патент США № 3.299.821, кл. 416 — 175, 1967.

857563

Редактор А. Шандор

За каз 7192/58

Составитель Т. Довгели

Техред А. Бойкас Корректор Ю. Макаренко

Тираж 712 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4