Лопастной насос

 

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН 511 4 F 04 D 29/66, l/00 юа Д !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

00 делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3844189/25-06 (22) 30.11 84 (46) 07.!1.86. Бюл. 11- 41 (72) И.В.Щербатенко, В.П.Ханкин, А.С.Шапиро и Л.П.Сапрыкина (53) 621.671(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 879049. кл. F 04 D 29/66, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 1092301, кл. F 04 D 1/02, 1983. (54) ЛОПАСТНОЙ НАСОС (57) Изобретение относится к областинасосостроения и позволяет повыг сить всасывающую способность и КПД . насоса на пониженных расходах путем

„„SU„„1268825 А 1 уменьшения обратных токов на входе.

Передняя опора 2 выполнена в виде обтекателя 3 и обечайки 4, на которой с возможностью поворота установ- лено подпружиненное кольцо (ПК) 10 с лопастями ll симметричного профиля и тангенциальными каналами (ТК).

Втулка 9 шнекового колеса (ШК) 7 имеет хвостовик 9, на котором выполнены продольные пазы 13, а в обечайке 4 под ПК 10 выполнены радиальные отверстия 14. Последние сообщают полость 6 опоры 2 с ТК, направленными в сторону вращения ШК 7. В результате взаимодействия обратных токов с лопастями ll ПК 10 поворачиваются так, 1268825 что ТК совпадают с отверстиями 14 и жидкость иэ области высокого давления через ТК впрыскивается в зону корневого сечения ШК 7, что сообщает основному потоку скорость по направлению вращения ШК 7 и приводит к снижению относительной скорости осИзобретение отнбсится к насосостроению.

Целью изобретения — повышение всасывающей способности и КПД на пони.женных расходах путем уменьшения обратных токов на входе.

На фиг.1 представлен лопастной насос, продольный разрез; на фиг.2 разрез А-А на фиг.l.

Лопастной насос содержит корпус 1 и размещенные в нем переднюю опору 2, выполненную в виде обтекателя 3 и обечайки 4 с подшипником 5, которые образуют полость 6, сообщенную с об.ластью высокого давления насоса. В корпусе 1 установлено также шнековое колесо ? с втулкой 8, имеющей хвостовик 9, установленный в подшипнике 5. Передняя опора 2 снабжена подпружиненным кольцом 10 с лопастями Il симметричного профиля и тангенциальными каналами 12, направленными в сторону вращения шнекового колеса 7, причем кольцо 10 установлено на обечайке 4 с воэможностью поворота. На хвостовике 9 выполнены продольные пазы 13, а в обечайке 4 под кольцом 10 — радиальные отверстия

14, сообщающие полость 6 опоры 2 с . тангенциальными каналами 12. Опора 2 закреплена на пилонах 15, Лопастной насос работает следующим образом.

На режимах работы беэ обратных токов на входе, когда расходный пара Е (-Ж метр q = -"- — - > 0,5 (p, <Х вЂ” угол

tpÇ установки лопасти и угол атаки соответственно), лопасти 11 располагаются строго эа пилонами 15, практически не увеличивая гидравлическое сопротивление на входе в шнековое колесо. При новного потока. Варьируя расход и скорость впрыскиваемой жидкости можно добиться такого распределения предварительной закрутки по радиусу ШК 7, что насос будет работать практически без обратных токов на входе ° 2 ил.. — этом кольцо 10 под действием пружины занимает крайнее положение, перекрывая радиальные отверстия 14, в результате чего полость 6 и тангенциальные каналы 12 разъединены.

На пониженных расходах(режимах недогрузки), когда расходный параметр

q (0,5, на периферии корпуса 1 перед шнековым колесом 7 появляются обратIð ные токи, направленные против основного потока и закрученные по направлению вращения шнекового колеса. В результате взаимодействия обратных токов с лопастями Il на последних

1 возникает окружная сила, под действием которой кольцо 10, преодолевая сопротивление пружины, поворачивается так, что тангенциальные каналы 12 совпадают с радиальными отверстиями

2п 14 в обечайке 4. Тогда жидкость иэ области высокого давления насоса, например, из-за рабочего колеса (не показано) через осевой канал во . втулке 8, полость 6, подшипник 5, 25 продольные пазы 13 и отверстия 14 подается в тангенциальные каналы (сопла) 12, через которые она впрыскива". ,ется в зону корневого сечения шнеко вого колеса 7..При этом радиальные

Зо выступы между продольными пазами 13 образуют как бы дополнительное лопастное колесо, что способствует увеличению давления жидкости перед радиальными отверстиями 14.

35 ан .енциаль ь впрыск э ек иру щей жидкости по направлению вращения шнекового колеса 7 сообщает dcновному потоку скорость (предварительную закрутку) по направлению вра40 щения шнекового колеса, что приводит к уменьшению угла атаки и снижению отноСительной скорости основного потока. При этом максимальная

1268825 закрутка основного потока, а следовательно, и наибольшее снижение угла атаки 1 имеет место в корневых сечениях шнекового колеса вблизи места впрыска эжектирующей жидкости. По мере удаления от втулки к периферии шнекового колеса предваритель ная закрутка основного потока резко падает до нуля, так что в средних и периферийных сечениях шнекового колеса углы атаки практически не изменяются.

Варьируя расход и скорость впрыскиваемой жидкости можно добиться такого распределения предварительной закрутки по радиусу шнекового колеса, что во всех его сечениях от втулки до периферии выполняется условие

q > 0,5, т.е. насос работает практически без обратных токов на входе.

Поскольку последние являются основной причиной ухудшения всасывающей способности и КПД насоса, то в результате их уменьшения всасывающая способность и экономичность насоса повышаются.

По мере снижения размеров и интенсивности обратных токов, например, в результате увеличения q (q <0,5), окружная сила, возникающая на лопастях 11, уменьшается и под действием пружины кольцо !О поворачивается, частично перекрывая проходное сечение тангенциальных каналов 12. При этом за счет снижения расхода впрыскиваемой жидкости распределение предварительной закрутки основного потока по радиусу шнекового колеса остается близким к оптимальному, т.е. обеспечивается условие q 0,5. !

При увеличении расхода жидкости через насос, когда обратные токи на входе исчезают (q 0,5), кольцо 10 под действием пружины занимает свое исходное положение при котором ра7 диальные отверстия 14 перекрываются и впрыск эжектирующей жидкости через тангенциальные каналы 12 прекращаетСя ° формула и э о б р е т е н и я

Лопастной насос, содержащий корпус и размещенные в нем переднюю опору, выполненную в виде обтекателя и обечайки с подшипником, образующих полость, сообщенную с областью высокого давления насоса, и шнековое колесо с втулкой, имеющей хвостовик, установленный в подшипнике, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью

25 повышения всасывающей способности и КПД на пониженных расходах путем уменьшения обратных токов на входе, передняя опора снабжена подпружиненI ным кольцом с лопастями симметричного профиля и тангенциальными каналами, направленными в сторону вращения шнекового колеса, установленным на обечайке с воэможностью поворота, при этом на хвостовике выполнены продольные пазы, а в обечайке под коль35 цом — радиальные отверстия, сообщаюЦие полость опоры с тангенциальными каналами.

1 268825

Составитель В.Девисилов

Редактор И. Блан ар Техред М. Ходанич Корректор В.Бутяга

Заказ 6013/36 Тираж 586 Подписное

BHHKIH Государственного комитета СССР по. делам изобретений и открытий

113035, Иосква, )К-35, Раушская наб °, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæroðoä, ул.Проектная,4