Центробежный насос для перекачивания газожидкостных смесей

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1317185 А 2 (504 F 04 D 31 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 685845 (89) 136287 DD (21) 7770096/25-06 (22) 21.02.78 (31) WPF 04D/197627 (32) 02.03.77 (ЗЗ) DD (46) 15.06.87. Бюл. № 22 (71) ФЕБ Хемианлагенбау-унд Монтажекомбинат Лейпциг (DD) (72) Ягуш Леонхард, Шенхерр Вернер, Вайске Дитер и Деринг Вальдемар (DD) (53) 621.671 (088.8) (54) (57) 1. ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС

ДЛЯ ПЕРЕКАЧИВАНИЯ ГАЗОЖИДКОСТНЫХ СМЕСЕЙ по авт. св. № 685845, отличающийся тем, что, с целью повышения

КПД путем обеспечения отвода свободного от жидкости газового потока из области лопаток на тыльной стороне диска ступицы рабочего колеса, между лопатками 4 на тыльной стороне диска 1 ступицы 11 расположено отражательное кольцо, внешний радиус которого больше внешнего радиального межосевого расстояния газоотводящих каналов

8 в корпусе насоса 6, но меньше внутреннего радиуса образующегося при работе насоса кольца жидкости, внешняя часть отражательного кольца 5 установлена с осевым зазором как по отношению к диску 1 ступицы 11, так и по отношению к защитному диску лопаток 4 и корпусу насоса 6, внутренняя часть отражательного кольца

5 соединена со ступицей 11 рабочего колеса.

2. Насос по п. 1, отличающийся тем, что у двухпоточных рабочих колес в пространстве, расположенном между дисками 1 ступиц 11 обеих половин рабочего колеса лопаток 4, расположены два отражательных кольца 5, внешние части которых по отношению к следующим дискам 1 ступиц

11 и по отношению друг к другу установлены с осевым зазором.

3. Насос по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что у однопоточных рабочих колес осевой зазор между внешней частью отражательного кольца 5 и диском 1 ступицы 11 больше, чем зазор между защитным диском лопаток 4 или корпусом насоса 6, и тем, что у двухпоточных рабочих колес сумма осевых зазоров между отражательным кольцом 5 и следующим диском 1 ступицы 11 больше, чем осевой зазор между внешними частями отражательных колец 5.!

317185

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в центробежных насосах для перекачивания газожидкостных смесей, в частности для эмульгирванных ферментационных сред.

По основному авт. св. ¹ 685845 известен центробежный насос для перекачивания газожидкостных смесей, содержащий корпус и расположенное в нем рабочее колесо„ разделенное промежуточным диском с отверсгиями на жидкостную и газовую ступени, лопатки последней из которых имеют диаметр выходных кромок, превышающий диаметр выходных кромок лопаток жидкостной ступени, и газоотводящий трубопровод с дросселирующим органом, сообщенный с газовой ступенью, отверстия в промежуточном диске выполнены вдоль лопаток со стороны всасывания и имеют плошадь, уменьшающуюся к выходным кромкам лопаток, а поперечное сечение межлопаточнь х каналов жидкостной ступени выполнено уменьшающимся по ходу потока, и отверстия в промежуточ;юм диске могут быть располо;кены с неравномерным шагом, увеличивающимся к выходи iM кромкам.

Недостатком известного насоса является то, что газ, отделенный уже в области лопаток на тыльной стороне диска ступицы от проходящей через отверстия в диске ступицы жидкости, при поступления в газоотводящие каналы увлекает пену. выходяп,ую из расположенных ближайших к оси отверстий диска ступицы, вследствие чего ьыходит из насоса с жидкостью и в том, что отверстия в диске ступицы не могут быть расположены непосредственно у лопаток рабочего колеса, так как газоотводящие каналы для обеспечения возможно меньшего содержания жидкости в газовом потоке из насоса должны быть расположены на меньшем радиальном межосевом расстоянии, чем расстояние близлежащих к оси отверстий в диске ступицы рабочего колеса. Однако для достижения оптимального гидравлического

КПД необходимо, чтобы газ, выделяющийся из газоносной транспортируемой среды в канале рабочего колеса, отводился уже непосредственно у начала лопаток через отверстия в диске ступицы. Если газоотводящие каналы начинаются на большем радиальном межосевом расстоянии, чем расстояние близлежащих к оси отверстий в диске ступицы, то не может быть обеспечен свободный от жидкости газовый поток, проходящий через газоотводящие каналы. Это увеличивает потерю давления в газоотводящих каналах. С этим связаны повышенные затраты энерги на отвод газа, приводящие к снижению оощего КПД насоса. Если же при соблюдении требований в отношении расположения отверстий в диске ступицы и газоотводягцих каналов в корпусе насоса, делается попытка расположить отверстия в диске ступицы по возможности

1э

S5 у начала лопаток, то возникают значительные конструктивные трудности.

Целью изобретения является повышение

КПД путем обеспечения отвода свободного от жидкости газового потока из области лопаток на тыльной стороне диска ступицы рабочего колеса.

Указанная цель достигается тем, что в центробежном насосе для перекачивания газожидкостных смесей, по основному авторскому свидетельству № 685845, содержащем корпус и расположенное в нем рабочее ко.песо, разделенное промежуточным диском с отверстиями на жидкостную и газовую ступени, лопатки последней из которых имеют диаметр выходных кромок, превышающий диаметр выходных кромок лопаток жидкостной ступени, и газоотводящий трубопровод с дросселирующим органом, сообщенный с газовой ступенью, где отверстия в промежуточном диске выполнены вдоль лопаток со стороны всасывания и имеют площадь, уменьшающуюся к выХодным кромкам лопаток, а поперечное сечение межлопаточных каналов жидкостной ступени выполнено уменьшающимся по ходу потока, и могут быть расположены с неравномерным шагом, увеличивающимся к выходным кромкам, между лопатками на тыльной стороне диска ступицы расположено отражательное кольцо, внешний радиус которого больше внешнего радиального межосевого расстояния газоотводящих каналов в корпусе насоса, но меньше внутреннего радиуса, образующегося при работе насоса кольца жидкости и внешняя часть отражательного кольца установлена с осевым зазором как по отношению к диску ступицы, так и по отношению к защитному диску лопаток и корпусу насоса и, что внутренняя часть отражательного кольца соединена со ступицей рабочего колеса, и у двухпоточных рабочих колес в пространстве расположенных между дисками ступиц обеих половин рабочего колеса лопаток 4 могут быть расположены два отражательных кольца, внешние части которых по отношению к следующим дискам ступиц по отношению друг к другу установлены с осевым зазором у однопоточных рабочих колес, осевой зазор между внешней частью отражательного кольца и диском ступицы больше, чем зазор между защитным диском лопаток или корпусом насоса, а у двухпоточных рабочих колес сумма осевых зазоров между отражательным кольцом и следующим диском ступицы больше, чем осевой зазор между внешними частями отражательных колец.

На фиг. 1 схематично представлен однопоточнык центробежнь .й насос, продольный разрез; на фиг. 2 — рабочее колесо, разрез; на фиг. 3 — двухпоточное рабочее колесо, продольный разрез.

Центробежный насос для перекачивания газожидкостных смесей содержит корпус 6

1317185 и расположенное в нем рабочее колесо, разделенное промежуточным диском 1 с отверстиями 2 на жидкостную и газовую ступени, лопатки 4 последней из которых имеют диаметр выходных кромок, превышающий диаметр выходных кромок лопаток жидкостной ступени, и газоотводящий трубопровод с дросселирующим органом, сообщенный с газовой ступенью, отверстия 2 в промежуточном диске 1 выполнены вдоль лопаток 3 со стороны всасывания и имеют площадь, уменьшающуюся к выходным кромкам лопаток 3, а поперечное сечение межлопаточных каналов жидкостной ступени выполнено уменьшающимся по ходу потока и отверстия в промежуточном диске 1 расположены с неравномерным шагом, увеличивающимся к выходным кромкам, и между лопатками 4 на тыльной стороне диска 1 ступицы 11 расположено отражательное кольцо 5, внешний радиус которого больше внешнего радиального межосевого рсстояния газоотводящих каналов 8 в корпусе 6 насоса, но меньше внутреннего радиуса, образующегося при работе насоса кольца жидкости, и внешняя часть отражательного кольца

5 установлена с осевым зазором как по отношению к диску 1 ступицы 11, так и по отношению к защитному диску лопаток 4 и корпусу 6 и, внутренняя часть отражательного кольца 5 соединена со ступицей 11 рабочего колеса, а у двух поточных рабочих колес в пространстве расположенных между дисками 1 ступицы 11 обеих половин рабочего колеса лопаток 4 расположены два отражательных кольца 5, внешние части которых по отношению к следующим дискам ступиц 11 по отношению друг к другу установлены с осевым зазором и однопоточных рабочих колес осевой зазор между внешней частью отражательного кольца 5 и диском 1 ступицы 1 больше, чем зазор между защитным диском лопаток 4 или корпусом 6 насоса, а у двухпоточных рабочих

1О колес сумма осевых зазоров .между отражательным кольцом 5 и следующим диском

1 больше, чем осевой зазор между внешними частями отражательных колец 5.

Устройство работает следующим образом.

При работе насоса, газ, содержащий выходящую из отверстий 2 диска 1 ступицы 11 жидкость, из-за наличия отражательного кольца 5 сначала принудительного выходит наружу и подвергается там воздействию центробежных сил, так что достигается хорошая степень отделения жидкости. 3атем почти освобожденный газ в однопоточном насосе проходят между отражательным кольцом 5 и корпусом 6 насоса, а в двухпоточном насосе — между обоими отражательными кольцами 5 к оси насоса и перед

25 входом в газоотводящие каналы 8 отделяются оставшиеся капельки воды.

Использование предлагаемого изобретения позволит упростить конструкцию с повышением гидравлического КПД, что повышает экономичность насоса и его обслуживание.

1317185

Составитель Т. Куликова

Редактор Ю. Середа Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Заказ 2294/31 Тираж 574 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4