Насос для перекачки вязких сред

 

Изобретение относится к конструкциям насосов для перекачки высоковязких неоднородных сред и суспензий и предназначено для снижения энергетических затрат и повышения производительности. Натекая на осевое колесо 6, поток высоковязкой жидкости испытывает сдвиговые напряжения в зазоре между лопастями 7 колеса 6 и лентами 10 завихрителя 8. За счет высоких сдвиговых напряжений снижается вязкость среды из-за механодеструкции и псевдопластического эффекта, характерного для большинства неньютоновских сред, что приводит к уменьшению энергозатрат и повышению производительности. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (51)5 F 04 D 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

НАСОС ДЛЯ ПЕРЕКАЧКИ ВЯЗКИХ (54) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦ7ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4244718/25-29 (22) 13.05.87 (46) 07.02.90, Ьюл. )1 5 (71) Ленинградский технологический институт целлюлозно-бумажной промышленности (72) Б.Е.Борилкевич, Ю.А.Тихонов, О.А.Терентьев, С.С.Синегубов, :,Е.М. Ценципер, С.В.)1 уковский

:и В.Д.Маковецкий (53) 621.671 (088.8) .(56) Патент Финляндии N" 628?1, :кл. D 21 D 1/38, 1979.

Патент Великобритании 11" 1589134, кл. F 04 D 7/04, 1981.

СРЕД (57) Изобретение относится к конструкциям насосов для перекачки высоковязких неоднородных сред и суспензий и предназначено для снижения энергетических затрат и повышения производительности. Натекая на осевое коле со 6, поток высоковязкой жидкости испытывает сдвиговые напряжения в зазоре между лопостями 7 колеса 6 и лентами 10 завихрителя 8. За счет высоких сдвиговых напряжений снижается вязкость среды из-за механодеструкции и псевдолластического эффекта, характерного для большинства неньютоновских сред, что приводит к уменьшению энергозатрат и повышению производительности. 5 з.п. A лы, 6 ил.

1 1541414

Изобретение относится к насосостроению, а именно к конструкциям насосов для перекачки высоковязких неоднородных сред и суспенэий, и может быть применено в целлюлознобумажной, нефтеперерабатывающей, текстильной и ряде других отраслей промышленности.

Пель изобретения — снижение энергетических затрат на перекачку и повышение производительности, На фиг.1 изображена конструкция насоса; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг,3 — конструкция насоса с лопастями осевого колеса иэ изогнутых лент; на фиг „4 — сечение Б-Б на фиг.3; на .фиг.5 — конструкция завихрителя с расположенным внутри него осевым колесом из изогнутых лент; 20 на фиг.6 — осевое колесо из изогнутых лент с увеличивающимся наружным диаметром.

Насос для перекачки вязких сред содержит корпус 1 co clIHpRJIbHhIM АТВодом 2, осевым подводом 3 и загрузочным патрубком 4, а также размещенное в нем центробежное колесо 5 и paclIn= ложенное в подводе 3 предвключенное осевое колесо 6 с лопастями 7. Насос 30 снабжен эавихрителем 8 и отсасывающим устройством 9. Завихритель 8 выполнен в виде изогнутых по винтовой линии вращающихся лент 10, частично охватывающих осевое колесо 6 и связанных между собой при помощи колец

11, а внутренняя область 12 завихрителя 8 сообщена с отсасывающим устройством 9. Лопасти 7 осевого колеса

6 могут быть выполнены из изогнутых 40 по винтовой линии лент 13, связанных между собой посредством колец 14, а отсасывающее устройство 9 сообщено с внутренней областью 15 осевого колеса при помощи установленной соосно . 45 последнему перфорированной трубы 16.

Лопасти 7 осевого колеса 6 и ленты

10 эавихрителя 8 изогнуты в противо- положных направлениях (фиг.5). Осевое колесо 6 выполнено с возрастающим в сторону центробежного колеса 5 наружным диаметром П. При этом диаметр

D может увеличиваться либо за счет увеличения ширины Н ленты 13, либо за счет увеличения радиуса R, по которому изогнуты по винтовой линии ленты. Перфорированная труба 16 установлена с возможностью вращения. Перфорированная труба 16 и кольца 11 и

14 снабжены радиальными выступами 1719. Завихритель 8 закреплен на втулке

20 и снабжен самостоятельным приводом

21. Отсасывающее устройство 9 и перфорированная труба также могут быть снабжены отдельным приводом 22.

Насос работает следующим образом.

Вязкая среда поступает в загрузочный патрубок 4, где под действием лент завихрителя 8 закручивается с некоторой угловой -скоростью и перемещается в осевом направлении по осевому подводу 3. Натекая на осевое колесо 6, поток высоковязкой жидкости испытывает сдвиговые напряжения в зазоре между лопастями 7 колеса 6 и лентами 10 завихрителя 8. При перемещении по подводу 3 среда циркулирует вокруг лент от лопастей 7 осевого колеса 6 до стенок подвода 3 и обратно. Таким образом, по всему подводу создаются высокие сдвиговые напряжения, что приводит к снижению вязкости среды за счет механодеструкции и псевдопластического эффекта, характерного для большинства неньютоновских сред. При достаточно высоких начальных вязкостях среды ленты 10 эавихрителя 8 и лопасти 7 колеса 6 изогнуты в противоположных направлениях для увеличения относительных скоростей вращающихся в противоположных направлениях лент 10 и 13.

1"

Это приводит к увеличению сдвиговых напряжений в среде и усиливает эффект

"разжижения" (снижения эффективной вязкости) среды. Кольца 11 и 14 кроме обеспечения жесткости конструкции обеспечивают интенсивную циркуляцию . потока между стенками подвода 3 и кромками лент 10 и 13 завихрителя

8 и колеса 6. Выступы 17-19 увеличивают эффект снижения вязкости за счет дополнительной турбулизации потока. За счет регулирования скорости и направления вращения завихрителя и осевого колеса можно регулиро- вать производительность и сдвиговые напряжения в зависимости от начальной вязкости перекачиваемой среды. При вращении среды, насыщенной газом, происходит его сепарация в центре вращающейся зоны. Газ ухудшает условия перекачки и может привести к срыву работы насоса. Для исключения этого отсасывающее устройство 9 откачивает газ через перфорацию трубы

16. Вращение трубы 16 устраняет заби5 15 вание перфорации твердыми частицами и волокнами за счет их отбрасывания центробежными силами. За счет значительного снижения эффективной вязкости среды перед подачей ее в центробежное колесо 5 значительно снижаются энергетические затраты на перекачку, а при той же мощности привода насоса существенно увеличивается его производительность.

Формула и з обретения

1. Насос для перекачки вязких сред, содержащий корпус со спиральным отводом, осевым подводом и загрузочным патрубком, а также размещенное в нем центробежное колесо и расположенное в подводе предвключенное осевое колесо с лопастями, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения энергетических затрат на перекачку и повьппения производительности, насос снабжен завихрителем и отсасывающим устройством, завихритель выполнен в виде изогнутых по винтовой линии вращающихся лент, частично охватывающих осевое колесо и связанных между собой при помощи

41414

6 колец, а внутренняя область завихрителя сообщена с отсасывающим устройством.

2. Насос по п.1, о т л и ч а ю

5 шийся тем, что лопасти осс:ного колеса выполнены из изогнутых по винтовой линии лент, связанных между собой посредством колец, а отсасывающее устройство сообщено с внутрен ней областью осевого колеса при помощи установленной соосно последнему перфорированной трубы.

3. Насос по п.2, .о т л и ч а ю— шийся тем, что лопасти осевого колеса и ленты завихрителя изогнуты в противоположных направлениях.

4. Насос по п.2, о т л и ч а ю— шийся тем, что осевое колесо вы2О полнено с возрастающим в сторону центробежного колеса наружным диаметром.

5. Насос по п.2, о т л и ч а ю— шийся тем, что перфорированная труба установлена с воэможностью

25 вращения.

6. Насос по п.2, о т л и ч а ю— шийся тем, что перфорированная труба и кольца снабжены радиальными выступами.

1541414

) 541414

1541414

Составитель R.Девисилов

Корректор B.Кабад й

Редактор В.Бугренкова

Техрел g.õîäàíè÷

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101.Заказ 272

ВНИИПИ Государственного

113035, Тираж 499 Подписное комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5