Центробежный насос-сепаратор

 

Изобретение относится к насосам и позволяет снизить металлоемкость, расширить технологические возможности и повысить качество очистки. Сепаратор 5, установленный в подводящем патрубке 2 насоса , снабжен коническими перегородками 11, ориентированными меньшими основаниями к рабочему колесу 4 и расположенными концентрично корпусу 6 сепаратора 5. В перегородках 11 выполнены тангенциальные прямоугольные сопла 12, входное отверстие расположено тангенциально, а пескоаые отверстия 9 - в торцовой стенке 10 21 9 9 9 корпуса 6 у конических перегородках 11 со стороны больших их оснований. Оси сопл 12, входного и Песковых 9 отверстий ориентированы по направлению вращения рабочего колеса 4, а выходное отверстие 8 сепаратора 5 расположено в его центре. На торцовой стенке корпуса 6 со стороны больших оснований перегородок 11 могут быть выполнены коаксиально выступы 13 с высотой , увеличивающейся от прямоугольных сопл 12 в направлении вращения рабочего колеса 4 и образующие с перегородками 11 каналы для отвода частиц включений. Песковые отверстия 9 расположены в местах наибольшего поперечного сечения каналов. Конструкция сепаратора обеспечивает сокращение осевых габаритов устройства, а ступенчатая дифференцированная закрутка потока в каналах, образованных соседними перегородками, позволяет повысить степень очистки жидкости от твердых частиц и разделить частицы по размерам на фракции, которые могут отводиться раздельно. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л о ю ю о ND ГО .да. ФюЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51>5 Г 04 D 29/70

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4660523/29 (22) 10.03.89 (46) 23.02.91. Бюл. N.. 7 (71) Комсомольский-на-Амуре политехнический институт (72) А.А.Казанцев, С.А.Скоморовский и

В.В.Смирнов (53) 621.671(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1186831, кл. F 04 0 13/10, 1986, (54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС-СЕПАРАТОР (57) Изобретение относится к насосам и позволяет снизить металлоемкость, расширить технологические возможности и повысить качество очистки. Сепаратор 5, установленный в подводящем патрубке 2 насоса, снабжен коническими перегородками

11, ориентированными меньшими основа ниями к рабочему колесу 4 и расположенными концентрично корпусу 6 сепаратора 5.

В перегородках 11 выполнены тангенциальные прямоугольные сопла 12, входное отверстие расположено тангенциально, а песковые отверстия 9 — в торцовой стенке,,5U„„1629622 А1 корпуса 6 у конических перегородках 11 со стороны больших их оснований, Оси сопл

12, входного и песковых 9 отверстий ориентированы по направлению вращения рабочего колеса 4, а выходное отверстие 8 сепаратора 5 расположено в его центре. На торцовой стенке корпуса 6 со стороны больших оснований перегородок 11 могут быть выполнены коаксиально выступы 13 с высотой, увеличивающейся от прямоугольных сопл 12 в направлении вращения рабочего колеса 4 и образующие с перегородками 11 каналы для отвода частиц включений. Песковые отверстия 9 расположены в местах наибольшего поперечного сечения каналов.

Конструкция сепаратора обеспечивает сокращение осевых габаритов устройства, а ступенчатая дифференцированная закрутка потока в каналах, образованных соседними перегородками, позволяет повысить степень очистки жидкости от твердых частиц и разделить частицы по размерам на фракции, которые могут отводиться раздельно. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. аЫЬ

1629622

Изобретение относится к насосам для перекачивания. жидкостей с твердыми включениями, Цель изобретения — сниженио металлоемкости путем уменьшения осевых габаритов сепаратора, расширение технологических воэможностей и повышение качества сепарации путем разделения частиц по фракциям.

На фиг.1 изображен центробежный насос-сепаратор, продольный разрез; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 — разрез

Б-Б нэ фиг,2.

Центробежный насос-сепаратор содержит корпус 1 с подводящим 2 и отводящим

3 патрубками, рабочее колесо 4, сепаратор

5 инерционного типа с корпусом 6, входным

7, выходным 8 и песковыми 9 отверстиями, установленный в подводяшем патрубке 2, и эжектор 10. Сепаратор 5 снабжен коническими перегородками 11, ориентированными меньшими основаниями к рабочему колесу 4 и расположенными концентрична корпусу 6 сепаратора 5. В перегородках 11 выполнены тангенциальные прямоугольные сопла 12, входное отверстие 7 расположено тангенциально, а песковые отверстия 9 — в торцовой стенке корпуса 6 у конических перегородок 11 со стороны больших их оснований, причем аси сопл 12, входного 7 и песковых 9 отверстий ориентированы по направлению вращения рабочего колеса 4, а выходное отверстие 8 сепаратора 5 расположено в его центре. На торцовой стенке корпуса 6 сепаратора 5 со стороны больших оснований перегородок 11 могут быть выполнены коаксиальные выступы 13 с высотой, увеличивающейся от прямоугольных сопл 12 в направлении вращения рабочего олеса 4 и образующие с перегородками 1 1 каналы для отвода частиц включений, при этом песковые отверстия 9 расположены в местах наибольшего поперечного сечения каналов.

Насос-сепаратор работает следующим образом.

В результате разрежения, создаваемого рабочим колесом 4 насоса, жидкость с тяжелыми абразивными частицами тангенциально поступает в сепаратор 5 и приобретает вращательное движение. Перетекая через сопла 12 перегородок 11, среда разгоняется с увеличением закрутки, В кольцевом слое жидкости между соседними перегородками 11 создается поле центробежных сил, которые действуют на тяжелые частицы в противоположном направлении, чем аэродинамические силы, увлекающие частицы к оси сепаратора 5. Тяжелые частицы атбрасыва отся сначала к внутренней по5

55 верхности перегородки 11. Затем под действием центробежных сил тяжелые частицы вдоль конуснай поверхности перегородки

11 отбрасываются в кольцевую канавку. Накапливающиеся в канавке тяжелые частицы увлека атся частью патака жидкости к оТверстию 9. В последнем кинетическая энергия потока жидкости с высокой концентрацией тяжелых частиц преобразуется в потенциальную энергию проталкивания тяжелых частиц с частью жидкости эа пределы сепаратора 5, На торцовой поверхности сепаратора между перегородками 11 вследствие торможения потока в пограничном слое возникают радиальные перетечки жидкости в направлении аси завихрителя. Выполнение одной из стенок кольцевой канавки в виде выступа 13 предотвращает попадание отсепарированных тяжелых частиц в пограничный слой на торцовой поверхности, тем самым улучшается качество сепарации,а также способствует отводу через отверстие 9 меньшего количества жидкости, чем s там случае, если бы кольцевая канавка выполнялась без выступа 13. Частично осветленная жидкость с тяжелыми частицами меньших размеров, чем уже атсепарираванные, перетекая через сопла 12, последовательно разгоняется с увеличением закрутки и сепарируется описанным образом. При этом тяжелые частицы сепарируются по фракциям.

Из коллектора 14 среда отсасывается эжекторам 10, а отсепарираванная жидкость по оси сепаратора 5 поступает к рабочему колесу 4 насоса. В том случае, когда в качестве конечного продукта используются отдельные фракции взвеси твердых частиц, отсасывание каждой фракции может производиться индивидуальным эжектаром. Одновременная подкрутка и сепарация с минимальными потерями энергии, кроме снижения металлоемкости, позволяет улучшить кавитационные и энергетические характеристики насоса, а также отказаться от специальных конструкций и материалов уплотнений быстроизнашивающихся втулочных поверхностей центробежного насоса, Таким образом обеспечивается расширение технологических воэможностей.

Формула изобретения

1. Центробежный насос-сепаратор, содержащий корпус с подводящим и отводящим патрубками, рабочее колесо, сепаратор инерционного типа с корпусом, входным, выходным и песковыми отверстиями, установленный в подводящем патрубке, и эжектор, отличающийся тем, что, с цель а снижения металлоемкости путем уменьшения осевых габаритов сепаратора, 1629622

12 юг.2

Составитель С. Краснышов

Техред M.Moðãåíòàë Корректор M. Пожо

Редактор M. Бланар

Заказ 425 Тираж 369 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 расширения технологических возможностей и повышения качества сепарации путем разделения частиц по фракциям, сепаратор снабжен коническими перегородками, ориентированными меньшими основаниями к рабочему колесу и расположенными концентрично корпусу сепаратора, в перегородках выполнены тангенциальные прямоугольные сопла, входное отверстие расположено тангенциально, а песковые отверстия — в торцовой стенке корпуса у конических перегородок со стороны больших их оснований, причем оси сопл, входного и песковых отверстий ориентированы по направлени;о

A вращения рабочего колеса, а выходное отверстие сепаратора расположено в его центре.

2.Насос-дозатор по п.1, о т л и ч а ю щ и й5 с я тем, что на торцовой стенке корпуса со стороны больших оснований перегородок выполнены коаксиальные выступы с высотой, увеличивающейся от прямоугольных сопл в направлении вращения рабочего ко10 леса и образующие с перегородками каналы для отвода частиц включений, при этом пескоаые отверстия расположены в местах наибольшего поперечного сечения каналов.