Насосный агрегат

 

Изобретение относится к гидромашиностроению и предназначено для улучшения кавитационных характеристик при перекачивании криогенных жидкостей (Ж) при одновременном снижении габаритов и металлоемкости турбоприводных насосных агрегатов. Агрегат содержит нагнетатель Ж, имеющий подводящий патрубок 1, в к-ром установлен газовый эжектор 8, осевое рабочее колесо 2 с бандажом 3 и приводную газовую турбину с входным устройством 4, подключенным к источнику 5 рабочего тела, выполненному в виде газификатора перекачиваемой криогенной Ж, вращающимся лопаточным венцом б, установленным на бандаже 3, и выходным каналом 7, сообщенным с областью нагнетания нагнетателя. Активное сопло эжектора 8, выполненное, например, в виде системы профилированных каналов 9 по периметру патрубка 1, подключено к выходному каналу 7 турбины магистралью 10. 1 ил. (Л ON VI 8 а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК г (sl)s F 04 D 13/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1.

I I >.

I„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4629610/29 (22) 02.01.89 (46) 23.09,91, Бюл. М 35 (72) В.И.Гуров, K.Ê.Êëèìîâcêèé и А.Л.Светлаков (53) 621.671 (088.8) (56) Заявка ФРГ

hb 2559583, кл, F 04 D 13/10, опублик. 1977.

Патент Германии

Q 309856, кл, 59 В 4, опуалик. 1918. (54) НАСОСНЫЙ АГРЕГАТ (57) Изобретение относится к гидромашиностроению и предназначено для улучшения кавитационных характеристик при перека.чивании криогенных жидкостей (Ж) при одновременном снижении габаритов и

5U 1679061 А1 металлоемкости турбоприводных насосных агрегатов. Агрегат содержит нагнетатель Ж, имеющий подводящий патрубок 1, в к-ром установлен газовый эжектор 8, осевое рабочее колесо 2 с бандажом 3 и прйводную газовую турбину с входным устройством 4, подключенным к источнику 5 рабочего тела, выполненному в виде газификатора перекачиваемой криогенной Ж, вращающимся лопаточным венцом 6, установленным на бандаже 3, и выходным каналом 7, сообщенным с областью нагнетания нагнетателя. Активное сопло эжектора 8, выполненное, например, в виде системы профилированных каналов 9 по периметру патрубка 1, подключено к выходному каналу 7 турбины магистралью 10. 1 ил.

1679061

45 .50

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано при перекачивании криогенных жидкостей турбоприводными насосными агрегатами, Целью изобретения является улучшение кавитационных характеристик при перекачивании криогенных жидкОстей при одновременном снижении габаритов и металлоемкости, На чертеже представлена схема насосного агрегата.

Насосный агрегат содержит нагнетатель жидкости, включающий подводящий патрубок 1 и осевое рабочее колесо 2 с бандажом 3, и приводную газовую турбину с входным устройством 4, подключенным к источнику 5 рабочего тела, вращающимся лопаточным венцом 6, установленным на бандаже 3 рабочего колеса 2, и выходным каналом 7, сообщенным с областью нагнетания нагнетателя, Нагнетатель снабжен установленным в подводящем патрубке 1 эжектором 8, активное сопло которого, выполненное в виде системы профилированных каналов 9 по периметру патрубка 1, подключено к выходному каналу 7 турбины, например, посредством магистрали 10.

Источник 5 рабочего тела турбины выполнен в виде газификатора перекачиваемой криогенной жидкости.

Насосный агрегат работат следующим образом, Часть перекачиваемой криогенной жидкости поступает в газификатор и испаряет.ся, превращаясь в высокотемпературное газообразное рабочее тело, которое последовательно поступает из источника 5 во входное устройство 4, лопаточный венец 6 и выходной канал 7 где разделяется на два потока: часть газа подается в область нагнетания эа рабочим колесом 2, а другая часть — в активное сопла газового эжектора 8.

После перемешивания газового и жидкостного потоков, поступающих в эжектор 8, при сопутствующем перемешиванию росте давления перекачиваемой жидкости она поступает в рабочее колесо 2.

Эжектор рассчитывается и выполняется так, чтобы процесс конденсации газа закончился до выхода из эжектора 8, т.е. заранее ставится условие, чтобы при входе в нагнетатель была чистая жидкость, Выходящая из рабочего колеса 2 с повышенным запасом энергии жидкость перемешивается с частью конденсирующегося газа, поступающей в область нагнетания из выходного канала 7, и подается потребителю. Для однорежимного насосного агрегата весь газ, выходящий из турбины, может поступать целиком в эжектор 8, и сброс части газа в область нагнетания не производится.

В качестве потребителя может быть использован основной насос.

В условиях малых входных давлений возникает необходимость снижения частоты вращения лопаточного нагнетателя и соответственного увеличения диаметра осевого рабочего колеса 2. При этом рост диаметров корпусных деталей приводит к росту их массы. Таким образом, рост давлений на входе за счет установки газового эжектора 8 позволяет увеличить обороты нагнетателя и скорости потока и. следовательно, снизить его диаметральные габариты и металлоемкость.

Особенностью данного агрегата является последовательное использование одного и того же газообразного рабочего тела в качестве активной среды как для привода нагнетателя, так и для эжектора 8. Таким образом, поступающее в агрегат высокоэнергетичное рабочее тело используется с максимальной эффективностью. Газ явля тся паровой фазой одноименной жидкости, поступающей в нагнетатель, благодаря чему он быстро конденсируется, смешиваясь с жидкостью.

Подача рабочего тела турбины через каналы 9, образующие активное сопло эжектора, увеличивая давление на входе нагнетателя, осуществляя подсос перекачиваемой жидкости. При нагреве криогенной жидкости одновременно с ростом давления насыщенных паров уменьшается склонность жидкости к кавитации, характеризуемая термодинамической поправкой Л4 .

Рост этой поправки с увеличением температуры в определенных условиях компенсирует с избытком возрастание давления насыщенных паров, снижая таким образом потребный запас устойчивости, В результате кавитационные характеристики нагнетателя улучшаются.

Газ, используемый для привода турбины, не выбрасывается в окружающую среду, а утилизируется в самом агрегате, что повышает энергетическую эффективность и делает агрегат более экологически безопасным.

Формула изобретения

Насосный агрегат, содержащий нагнетатель жидкости, включающий подводящий патрубок и осевое рабочее колесо с бандажом, и приводную газовую турбину с входным устройством, подключенным к источнику рабочего тела, вращающимся лопаточным венцом, установленным на банда1679061

Составитель Г. Богомольский

Техред М,Моргентал Корректор О.Ципле

Редактор И.Горная

Заказ 3194 Тираж 355 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 же рабочего колеса, и выходным каналом, сообщенным с область|о нагнетания нагнетателя,отличающийся тем,что,сцелью улучшения кавитационных характеристик при перекачивании криогенных жидкостей 5 при одновременном снижении габаритов и металлоемкости, нагнетатель снабжен установленным в подводящем патрубке бжектором, активное сопло которого подключено к выходному каналу турбины, а источник рабочего тела турбины выполнен в виде газификатора перекачиваемой жидкости.