Свободновихревой насос

 

СВОБОДНОВИХРЕВОЙ НАСОС, содержащий корпус с осевым подводящим патрубком и рабочей камерой, в которой расположены основное и вспомогательное рабочие колеса с лопатками, последнее из которых установлено со стороны подводящего патрубка, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы насоса путем снижения износа лопаток рабочих колес, в корпусе выполнены цилиндрическая и кольцевая проточки, в которых размещены соответственно основное и вспомогательное рабочие ,колеса, при этом глубина каждой проточки равна щирине размещенного в ней колеса.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4 F 04 Р 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

8

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3671441/25-06 (22) 13.12.83 (46) 15.02.85. Бюл. № 6 (72) И. А. Ковалев, А. А. Евтушенко, В. И. Склабинский и В. Ф. Герман (71) Сумский филиал Харьковского ордена Ленина политехнического института им. В. И. Ленина (53) 621.671 (088.8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР № 870761, кл. F 04 D 7/04, 1980.

2. Патент ФРГ № 1253582, кл. 49 b 1, опублик. 1968.

„„Я1)„„ 1139891 А (54) (57) СВОБОДНОВИХРЕВОЙ НАСОС, содержащий корпус с осевым подводящим патрубком и рабочей камерой, в которой расположены основное и вспомогательное рабочие колеса с лопатками, последнее из которых установлено со стороны подводящего патрубка, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы насоса путем снижения износа лопаток рабочих колес, в корпусе выполнены цилиндрическая и кольцевая проточки, в которых размещены соответственно основное и вспомогательное рабочие колеса, при этом глубина каждой проточки равна ширине размещенного в ней колеса.

1139891

Изобретение относится к насосостроению и касается конструкции свободновихревого насоса, предназначенного для перекачивания неоднородных сред, в том числе содержащих твердые включения.

Известен свободновихревой насос, содержащий корпус с осевым подводом, рабочей камерой и цилиндрической проточкой, в которой установлено на валу рабочее колесо и защитный элемент, выполненный в виде плоских лопаток (1).

Недостатком этого насоса является повышенный износ элементов насоса ввиду того, что слои жидкости, удаленные от рабочего колеса, вовлекаются во вращательное движение за счет сил вязкости, при этом в рабочей камере со стороны подвода окружные скорости среды уменьшаются, что приводит к снижению напора, создаваемого насосом, и снижению КПД, при этом твердые и абразивные включения изза небольших окружных скоростей совершают несколько оборотов в рабочей камере, что приводит к увеличенному износу деталей насоса.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является свободновихревой насос, содержащий корпус с осевым подводящим патрубком и рабочей камерой, в которой расположены основное и вспомогательное рабочие колеса с лопатками, последнее из которых установлено со стороны подводящего патрубка (2).

Недостатком такого насоса является повышенный износ лопаток рабочих колес за счет взаимодействия с перекачиваемой средой и, как следствие, малый срок службы насоса.

Цель изобретения — увеличение срока службы насоса путем снижения износа лопаток рабочих колес.

Указанная цель достигается тем, что в свободновихревом насосе, содержащем корпус с осевым подводящим патрубком и рабочей камерой, основное и вспомогательное рабочие колеса с лопатками, последнее из которых установлено со стороны подводящего патрубка, в корпусе выполнены цилиндрическая и кольцевая проточки, в которых размещены соответственно основное и вспомогательное рабочие колеса, при этом глубина каждой проточки равна ширине размещенного в ней колеса.

На чертеже схематически изображен свободновихревой насос, продольный разрез.

Насос содержит корпус 1 с осевым подводящим патрубком 2 и рабочей камерой

3, в которой расположены основное и вспомогательное рабочие колеса 4 и 5 с лопатками 6 и 7, последнее из которых установлено со стороны подводящего патрубка 2. В

1О

55 корпусе 1 выполнены цилиндрическая и кольцевая проточки 8 и 9, в которых размещены соответственно основное и вспомогательное рабочие колеса 4 и 5, при этом глубина каждой проточки 8 и 9 равна ширине размещенного в ней колеса 4 и 5. Выполнение глубины проточек 8 и 9 больше ширины рабочих колес 4 и 5 нежелательно вследствие увеличения гидравлических потерь. Если глубина проточек 8 и 9 меньше ширины рабочих колес 4 и 5, то абразивные частицы попадают на лопатки 6 и 7 колеса 4 и 5. Поэтому целесообразно выполнять проточки 8 и 9 по всей ширине рабочих колес 4 и 5. Насос снабжен также камерой 10 нагнетания. Вспомогательное рабочее колесо 5 или соединено с основным рабочим колесом 4, например, при помощи шпилек 11, или имеет автономный привод (на чертеже не показан). Основное рабочее колесо установлено на валу 12.

Во время работы насоса среда с абразивными включениями из подводящего патрубка 2 поступает в рабочую камеру 3.

Лопатки 6 рабочего колеса 4 при .вращении вала 12 образуют циркуляционный поток, который увлекает во вращательное движение основной поток, и происходит движение среды в камеру 10 нагнетания.

Вспомогательное рабочее колесо 5 приводит во вращение слои среды со стороны подводящего патрубка 2, чем достигается более интенсивное вовлечение во вращательное движение среды, повышается напор и экономичность свободновихревого насоса. Кроме того, более интенсивное вовлечение во вращательное движение различных твердых включений приводит к скорейшему их движению в камеру 10 нагнетания.

Расположение основного и вспомогательного рабочих колес 4 и 5 соответственно в цилиндрической и кольцевой проточках 8 и 9 позволяет вовлекать во вращательное движение основной поток за счет вязкости. Рабочие вихри, циркулирующие в основном и во вспомогательном рабочих колесах 4 и 5, двигаясь в плоскости, проходящей через ось насоса, одновременно участвуют во вращательном движении вокруг оси и увлекают во вращение основной поток, передавая ему энергию. При этом абразивные включения движутся с основным потоком, минуя лопатки 6 и 7 рабочих колес 4 и 5, что приводит к увеличению срока службы рабочих колес и насоса в целом.

Такое выполнение свободно вихревого насоса позволяет повысить его экономичность и срок службы путем уменьшения износа деталей за счет интенсивного вовлечения во вращательное движение среды в рабочей камере со стороны подводящего патрубка и уменьшения количества циклов вращения частиц в рабочей камере.