Центробежный насос

Центробежный насос

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

F 04 D 1/00

Гасударственные камнтет

llo делам нзабретеннй н открытий

Опубликовано 07.11.82. Бюллетень ¹41

Дата опубликования описания 17.11.82 (53) УДК 62! .671 (088.8) (72) Автор изобретения

С. Л. Александров (71) Заявитель (54) ЦЕНТРОБЕЖНЫИ НАСОС

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в центробежных насосах.

Известен центробежный насос, содержащий корпус и установленное в нем на валу колесо с лопатками, закрепленными на покрывном диске (1).

Недостатком известного центробежного насоса является его низкая всасывающая способность.

Известен также центробежный насос, содержащий корпус и установленное в нем на валу рабочее колесо с лопастями, закрепленными на диске, и с предвключенным осевым колесом, повышающим их всасывающую способность (2) .

Недостатками известного насоса являются возможность засорения межлопаточных каналов центробежного колеса при перекачивании суспензий, быстротвердеющих смесей и жидкостей с твердыми включениями, возникновение осевой силы, действующей на осевое колесо, для уравновешивания которой в насосе необходимо предусмотреть специальное устройство, что усложняет конструкцию, а также увеличенные габаритные размеры и, следовательно, повышенная масса насоса за счет того, что предвключенное осевое колесо устанавливается последовательно с центробежным колесом во входном корпусе насоса, увеличивая осевые размеры.

Цель изобретения — улучшение энергетических и кавитационных характеристик путем повышения напора и всасывающей способности.

Указанная цель достигается тем, что лопасти выполнены в виде винтовых элементов, например в виде шнеков с осями, совпадающими со средними линиями меридиального сечения рабочего канала, снабженных приводами и установленных с возможностью вращения в подшипниковых опорах, причем диск может быть снабжен расположенными на его внутренней поверхности ребрами, подшипниковые опоры размещены в последних, при этом выходные части шнеков расположены на диаметре, меньшем наружного диаметра колеса, и по средней линии канала могут быть установлены стержни, а на последних расположены винтовые элементы с возможностью осевого перемещения, и привод винтовых элементов может быть выполнен регулируемым, в виде гидро972160

Зо

35

Формула изобретения

55 турбины с поворотными лопатками, расположенными на выходе из рабочего колеса и снабженными рычагами их поворота, причем в зоне расположения последних стенка корпуса имеет люки.

На фиг. 1 изображен вариант выполнения насоса в разрезе с рабочим колесом с кольцевыми ребрами; на фиг. 2 — вариант выполнения насоса в разрезе с рабочим колесом с радиальными ребрами; на фиг. 3— вариант выполнения насоса в разрезе со шнеками, установленными на стержнях; на фиг. 4 — вариант выполнения насоса в разрезе с регулируемым приводом, выполненным в виде гидротурбины.

Центробежный насос содержит корпус 1 и установленное в нем на валу 2 рабочее колесо 3 с лопастями 4, закрепленными на диске 5, причем лопасти 4 выполнены в виде винтовых элементов, например в виде шнеков с осями, совпадающими со средними линиями меридиального сечения рабочего канала 6, снабженных приводами 7 и установленных с возможностью вращения в подшипниковых опорах 8, диск 5 может быть снабжен расположенными на его внутренней поверхности 9 ребрами 10 и подшипниковые опорц 8 размещены в последних, при этом выходные части шнеков 4 расположены на диаметре, меньшем наружного диаметра колеса 3, а для обеспечения регулирования характеристик по средней линии канала 6 могут быть установлены стержни 11 и на последних расположены винтовые элементы 4 с возможностью осевого перемещения.

Привод 7 может быть выполнен регулируемым в виде гидротурбины 12 с поворотными лопатками 13, расположенными на выходе из рабочего колеса 3 и снабженными рычагами их поворота, причем в зоне расположения последних стенка корпуса 1 имеет люки 14. Привод также имеет зубчатое соединение шестерни 15 с колесом 16 с определенным передаточным числом.

При работе насосного агрегата при вращении центробежного колеса 3 происходит обкатывание шестерни 15 по неподвижному зубчатому колесу 16. От шестерен 15 через косозубую зубчатую передачу осуществляется привод 7 шнеков 4. Шнеки 4 при вращении всасывают жидкость в центробежное колесо 3, улучшая всасывающую способность насосного агрегата. Так, осевые колеса обладают лучшими антикавитационными свойствами по сравнению с центробежным.

Напор, создаваемый насосным агрегатом, определяется в первую очередь герметическими режимными параметрами центробежного колеса 3, в котором шнеки 4 сообщают потоку жидкости, протекающему в гидравлическом тракте, угловую скорость вращения колеса 3, в то же время вращение шнеков 4 создает дополнительный напор.

Угловая скорость вращения шнеков 4, обеспечивающая оптимальную всасывающую способность насосного агрегата, задается передаточным отношением зубчатых колес 16 и шестерен 15 привода 7. Выполнение опор 8 в ребрах 10, расположенных на выходе из центробежного колеса 3, играющих роль неподвижных лопастей, позволяет сохранить напорность насосного агрегата и получить структуру потока на выходе из рабочего колеса 3, характерную для центробежных насосов. Это дает возможность эффективно использовать выходные устройства, применяющиеся в центробежных насосах.

В ряде случаев необходимо производить регулирование характеристик насосных агрегатов. Регулирование характеристик осуществляется за счет изменения шага между соседними витками шнеков 4 за счет уменьшения или увеличения длины стержня 11, на котором посажены шнеки 4. Более широкие пределы регулирования характеристик позволяют получить регулируемый привод 7 шнеков 4.

Изменение углового положения лопаток гидротурбины 12 осуществляется через люки 14, выполненные в корпусе 1. Регулирование угловой скорости вращения гидротурбины 12 позволяет производить регулирование угловой скорости вращения шнеков 4.

Такое выполнение насосного агрегата позволяет повысить всасывающую способность и исключить возникновение осевой силы.

Использование изобретения позволяет улучшить энергетические и кавитационные характеристики и, таким образом, повысить экономичность и долговечность насосов.

1, Центробежный насос, содержащий корпус и установленное в нем на валу рабочее колесо с лопастями, закрепленными на диске, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических и кавитационных характеристик путем повышения напора и всасывающей способности, лопасти выполнены в виде винтовых элементов, например в виде шнеков с осями, совпадающими со средними линиями меридиального сечения рабочего канала, снабженных приводами и установленных с возможностью вращения в подшипниковых опорах.

2. Насос по п. 1, отличающийся тем, что диск снабжен расположенными на его внутренней поверхности ребрами, подшипниковые опоры размещены в последних, при этом выходные части шнеков расположены на диаметре, меньшем наружного диаметра колеса.

3. Насос по пп. 1 и 2, отичающийся тем, что, с целью обеспечения регулирования характеристик, по средней линии канала уста972160

5 новлены стержни, а на последних расположены винтовые элементы с возможностью осевого перемещения.

4. Насос по пп. 1 — 3, отличающийся тем, что привод винтовых элементов выполнен регулируемым, в виде гидротурбины с поворотными лопатками, расположенными на выходе из рабочего колеса и снабженными рычагами их поворота, причем в зоне расположения последних стенка корпуса имеет люки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ломакин А. А. Центробежные и осевые насосы. М вЂ” Л., «Машиностроение», 1966, с. 10 — 12.

2. Чебаевский В. Ф., Петров В. И. Кавитационные характеристики высокооборотных насосов. М., «Машиностроение», 1973, с. 152.

972160

Составитель Т. Куликова

Редактор Л. Торинец Техред И. Верес Корректор О. Билак

Заказ 7665 23 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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