Свободновихревой насос

 

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„» 1236175 А1 (59 4 F 04 D 7 04

Эл: l;, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

H A BTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3780994/25-06 (22) 15.08.84 (46) 07.06.86. Бюл. № 21 (71) Сумский филиал Харьковского ордена

Ленина политехнического института им. В. И. Ленина (72) А. В. Вертячих, В. Ф. Герман и И. А. Ковалев (53) 621.671 (088.8) (56) Патент ПНР № 105442, кл. F 04 D 7/04, опублик. 1979.

Патент США № 31 67021, кл. 4!5 †1, опублик. 1965. (54) (57) СВОБОДНОВИХРЕВОЙ НАСОС, содержащий корпус с рабочей камерой и нишей, в которой установлено рабочее колесо с лопатками, имеющими на периферии выступы, размещенные в рабочей камере и образующие с корпусом осевой зазор, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и напора путем снижения гидравлических потерь и увеличения окружной составляющей скорости в месте слияния основного и циркуляционного потоков, каждый выступ выполнен в виде прямоугольной трапеции, меньшее основание которой обращено к рабочей камере, а наклонная грань — к оси колеса, причем длина меньшего основания составляет 0,2 — 0,25, а большего 0,3 — 0,35 наружного радиуса рабочего колеса.

1236175

Сос га витеза, l. Лииси иова

Редактор ll. Яцо !a 1 схрс,! И. IS(рсс Корректор !. 51у ка

Заказ З0064!6 тараи, 5ISIS ! > I! È«ÍÎ

ВНИИПИ осударствеииого комитета СССР во делам изобре гений и открыл ий

113035, Москва. Ж -35, Раугиская иаб., д 4!5

Филиал ППП «Г!атеит», г. Ужгород, уп. !!роектиая, 4

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в свободновихревых насосах, перекачивающих жидкости с твердыми включениями.

Цель изобретения — повышение КПД

S насоса путем снижения гидравлических потерь и увеличения окружной составляющей скорости в месте слияния основного и циркуляционного потоков.

На чертеже изображен свободновихревой насос, продольный разрез. 0

Свободновихревой насос содержит корпус 1 с рабочей камерой 2 и нишей 3, в Которой установлено рабочее колесо 4 с лопатками 5, имеющими на периферии выступы 6, размещенные в рабочей камере 2 I" образующие с корпусом осевой зазор 7.

Каждый выступ 6 выполнен в виде IlpHмоугольной трапеции, меньшее основание которой обращено к рабочей камере 2, а наклонная грань — к оси колеса 4, причем длина l! меньшего основания составляет

0,2- 0,25, а длина 4 большего основания

0,3--0,35 наружного радиуса Р рабочего колеса 4. Насос содержит также всасывающий и нагнетательный патрубки 8 и 9.

Свободновихревой насос работает следую- 25 .цим образом.

При запуске насоса среда поступает из патрубка 8 в рабочую камеру 2. Вращением лопаток 5 колеса 4 в камере 2 создаются циркуляционный поток, выходящий из межлопаточных каналов рабочего колеса 4, и основной поток, захватывающий среду в камере 2 и направляющий ее в нагнетагельный патрубок 9.

На основании проведенных экспериментов по изучению структуры потока в рабочей камере свободновихревого насоса с IIoмогцью зондов установлено, что окружная составляющая скорости потока вблизи 10IIBток 5 рабочего колеса 4 резко снижается в области от (0,65 -0,7) R,до (0,75 — 0,8) h, что приводит к снижению интенсивности основного потока среды в рабочей камере 2 и, как следствие, к снижению КП Г), и напора свободновихревого насоса.

Выполнение выступа 6 на периферии лопатки 5 колеса 4 дает возможность выравнять падение окружной cocTBBëÿloùåls абсолютной скорости потока в месте слияния циркуляционного и основного потоков жидкости. Форма выступа 6 в виде прямоугольной трапеции с наклонной гранью, направленной в сторону Оси рабочего колеса 4, позволяет произвести плавное Hd

PBCI BHHC OKP) IlOlS C0CTB8,. lHIO!lICÉ CK0POCTIS в месте слияния потоков по наклонной грани трагеции н lloд!!ержание ее постоянной на всем радиусе выхода из рабочего колеса 4 Ifo меньшему основанию трапеции.

Так как окружная составляющая скорости потока среды. выходящей из рабочего колеса 4, определяет КПЛ и напор насоса, то увеличение окружной составляющей скорости повышает КПД и напор насоса.

Проведенные иссле IQBBI.HH позволяют получить оптимальные соотношения выступа 6 лопатки 5 на периферии рабочего колеса 4.

Установление выступа 6 на лопатке 5 в»есте падения величины окружной составляющей скорости приводит к выравниванию ноля скоростей, тем самым увеличивая энерги!о, отданную рабочим колесом 4 циркуляционному IloTQKv B рабочей камере 2 насоса. При этом -.акже умень Iae гся коли-!

:ество циклов вращения в рабочей ка.:.ере насоса (происходит более быстрое направление ее в нагнетательный патрубок 9, т. е. уменьшаются гидравлические потери на трение жидкости о корпус).