Способ нагнетания среды и устройство для его осуществления

 

Изобретение позволяет повысить КПД на номинальном режиме и снизить вибрации на режимах с противотоками. В процессе подвода среды к рабочему колесу (РК) 3 по центральному каналу 13 всасывающего патрубка 2 измеряют распределение по радиусу осевой составляющей скорости (ОСС) потока среды в этом канале, определяют кольцевое сечение, в котором величина ОСС равна нулю, и перемещают в это сечение подвижные элементы кольцевого экрана 4, изменяя при этом ширину периферийного канала 8, в котором происходит уменьшение интенсивности кольцевого вихря, снижение окружной компоненты скорости. При номинальном режиме подвижные элементы установлены непосредственно у стенок патрубка 2 и не оказывают сопротивления движению потока среды. Устройство для нагнетания среды включает установленный перед РК 3 во всасывающем патрубке 2 раздвижной кольцевой экран 4, составленный из подвижных элементов, каждый из которых жестко связан со штоком 6 привода 7 радиального перемещения и установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в радиальном направлении. Устройство снабжено датчиком регистрации ОСС потока, выход которого подключен к приводу 7, а периферийный канал 8 может быть сообщен с полостью 9 всасывающего патрубка 2 со стороны входа в последний, при этом датчик может быть установлен на одном из подвижных элементов экрана 4. 2 с.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (192 (11) щ) 04 П 27/00, 29/66

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4418761/31-29 (22) 28.03.88 (46) 15,06,90. Бюл. 11 - 22 (71) Институт проблем машиностроения

AH УССР (72) В.Н;Дедков и Ю,И.Федулов (53) 621.671(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1213253, кл. F 04 D 27/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N - 1416764, кл, F 04 D 29/66, 1986.

Авторское свидетельство СССР

11 127354, кл. F 04 D 27/00, 1959. (54) СПОСОБ НАГНЕТАНИЯ СРЕД 1 И УСТРОИСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить

КПД на номинальном режиме и снизить вибрации на режимах с противотоками, В процессе подвода среды к рабочему колесу (PK) 3 по центральному каналу

13 всасывающего патрубка 2 измеряют распределение по радиусу осевой составляющей скорости (ОСС) потока среды в этом канале, определяют кольцевой сечение, в котором величина ОСС равна нулю, и перемещают в этом сечение подвижные элементы кольцевого

2 экрана 4, изменяя при этом ширину пе -, риферийного канала 8, в котором происходит уменьшение интенсивности кольцевого вихря, снижение окружной компоненты скорости,При номинальном режиме подвижные элементы установлены непосредственно у стенок патрубка

2 и не оказывают сопротивления движению потока среды. Устройство для нагнетания среды включает установленный перед РК 3 во всасывающем патрубке

2 раздвижной кольцевой экран 4, составленный из подвижных элементов, каждый из которых жестко связан со штоком 6 привода 7 радиального перемещения и установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в радиальном направлении. Устройство снабжено датчиком регистрации

ОСС потока, выход которого подключен к приводу 7, а периферийный канал 8 может быть сообщен с полостью 9 всасывающего патрубка 2 со стороны вхо да в последний, при этом датчик может быть установлен на одном из подвижных элементов экрана 4, 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

1571307

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в системах нагнетания жидкости и газа.

Целью изобретения является повыше"ние КПД на номинальном режиме и снижение вибраций на режимах с противотоками.

На фиг.1 схематично представлено устройство для нагнетания среды;, на фиг.2 — вид А на фиг.1; на фиг.3— схема распределения осевой составляющей скорости потока среды во всасы„ вающем патрубке нагнетателя. 15

Устройство для нагнетания среды (фиг.1 и 2) .включает корпус 1 с всасывающим патрубком 2, размещенное в корпусе 1 рабочее колесо 3 и раз- движной кольцевой экран 4, состав- 20 ленный из подвижных элементов 5, каждый из которых связан со штоком б привода 7 радйального перемещения и установлен во всасывающем патрубке 2 с воэможностью образования пери- 25 ферийного канала 8, сообщенного с полостью 9 всасывающего патрубка 2 со стороны рабочего колеса 3. Устройство снабжено датчиком 10 регистрации осевой составляющей V скорости пото- 3О ка, выход которого подключен к приво-. ду 7, а каждый подвижный элемент 5 жестко соединен со штоком 6 привода

7 и установлен в патрубке 2 с возможностью возвратно-поступательного 35 перемещения. в радиальном направпении и сообщения периферийного канала 8 с полостью 9 всасывающего патрубка

2 со стороны входа в последний.

Кроме того, датчик 10 регистрации осевой составляющей скорости потока установлен на одном из подвижных элементов 5 экрана 4, Выход датчика

10 подключен к приводу 7 через преобразоватепь 11 и блок 12 регулирова- д5 ния, Кольцевой экран 4 образует во всасывающем патрубке 2 центральный канал 13.

Способ нагнетания среды согласно предлагаемому изобретению включает подвод среды к рабочему колесу 3 по центральному каналу 13 всасывающего патрубка 2 и отвод противотоков от рабочего колеса 3 по периферийно55 му каналу 8, отделенному от центрального кольцевым экраном 4, При этом измеряют распределение цо радиусу осевой составляющей Vz скорости потока среды в центральном канале 13 и определяют кольцевое сечение, в котором величина упомянутой составляющей скорости равна нулю, изменяют ширину периферийного канала 8 путем перемещения экрана 4 в радиальном направлении в положение, соответствующее кольцевому сечению, где величина осевой составляющей V скорости потока равна нулю, На. фиг,1 и 2 эти положения кольцевого экрана 4 обозначены цифрами I, II u III.

Устройство для нагнетания среды работает следующим образом, При номинальном режиме работы с оптимальной подачей рабочее колесо

3 перекачивает среду без противотоков и кольцевых вихрей во всасывающем патрубке 2, Кольцевое сечение, в котором осевая составляющая скорости V равна нулю, расположено на стенке всасывающего патрубка 2, Поэтому подвижные элементы 5 установлены заподлицо со стенками патрубка

2 (положение I на фиг,1 и 2), При уменьшении подачи нагнетателя перед рабочим колесом 3 в периферийной зоне появляются вихревые противотокн, приводящие к появлению осевой составляющей V скорости в периферийной части патрубка 2, направленной против основного потока среды в этом патрубке. При этом давление, измеряемой датчиком !0, увеличивается, сигнал преобразуется и поступает в блок 12 регулирования, Последний обеспечивает срабатывание привода

7, перемещение штоков 6 с элементами

5 в радиальном направлении до занятия или положения, соответствующего кольцевому сечению, где V =О, т,е. в центре кольцевого вихря (положение

II фиг,l и 2). При этом уменьшение интенсивности кольцевого вихря достигается за счет увеличения размера вихря в осевом направлении вследствие охвата подвккного элемента 5 и уменьшения окружной компоненты скорости из-за наличия в потоке плоских элементов 5 кольцевого экрана 4, па— раллельных оси нагнетателя. После отвода противотоков по периферийному каналу 8 они после спрямления сливаются с основным потоком, движущимся по центральному каналу 13.

При дальнейшем уменьшении подачи размеры кольцевого вихря увеличиваются, центр его смещается к оси нагнетателя и за ним движутся элементш

5 экрана 4. Предельным случаем является перемещение в положение III, когда элементы 5 смыкаются в сплошную кольцевую обечайку. При увеличении подачи среды нагнетателем размеры кольцевого вихря уменьшаются, центр его смещается от оси нагнетателя, что приводит к соответствующему изменению сигнала от датчика 10 и перемещению элементов 5 кольцевого экрана 4 к периферии всасывающего патрубка 2, т,е, процесс происходит в обратной последовательности по отношению к описанному.

Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечивает снижение интенсивности противотоков и кольцевых вихрей в зоне всасывания нагнетателя на режимах с противотоками, т.е. при частичных подачах, что приводит к улучшению пульсационных и вибрационных характеристик на режимах частичных подач, улучшает форму напорной характеристики нагнетателя в этой. зоне за счет уменьшения западания напорной характеристики и обеопечивает отсутствие в проточной части дополнительных устройств в оптимальном и близких к нему режимах, что обеспечивает снижение потерь и увеличение КПД. формула из об ре те ни я .1.Способ нагнетания среды, включающий подвод последней к рабочему колесу по центральному каналу всасьвающего патрубка и отвод противотоков от рабочего колеса по периферийному каналу, отеделенному от цент71307

6 рального кольцевым экраном, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения КПД на номинальном режиме

5 и снижения вибраций на режимах с противотоками, измеряют распределение по радиусу осевой составляющей скорости потока среды в центральном канале и определяют кольцевое сечение, в котором величина упомянутой составляющей скорости равна нулю, изменяют ширину периферийного канала путем перемещения экрана в радиальном направлении в положение, соответствующее кольцевому сечению, где величина осевой составг.яющей скорости потока равна нулю.

2,Устройство для нагнетания среды, включающее корпус с всасывающим пат20 рубком, размещенное в корпусе рабо-, чее колесо и раздвижной кольцевой экран, составленный из подвижных элементов, каждый из которых связан со штоком привода радиального перемеще25 ния, и установленный во всасывающем патрубке с возможностью образования периферийного канала, сообщенного с полостью всасьвающего патрубка со стороны рабочего колеса, о т л и—

3О ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено датчиком регистрации осевой составляющей скорости потока, выход кото-. рого подключен к приводу, а каждый подвижнь|й элемент жестко соединен

35 со штоком привода и установлен в патрубке с возможностью возвратно-поступательного перемещения в радиальном направлении и сообщения периферийндго канала с полостью всасывающего пат4 рубка со стороны входа в последний.

3.Устройство по п.2, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что датчик регистрации осевой составляющей скорости потока установлен на одном из подвижных элементов экрана °

1571307

Составитель Г, Богомольный

Техред M.Moðãåíòàë. Корректор И,Муска

Редактор Ю.Середа

Заказ 1499 Тираж 502 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101