Автомат разгрузки центробежного насоса

 

Изобретение может быть использовано для осевой разгрузки роторов центробежных насосов. Цель изобретения состоит в повышении надежности путем увеличения гидравлического сопротивления торцового зазора. Автомат разгрузки центробежного насоса содержит установленный в. корпусе 1 на валу 2 разгрузочный диск (Д) 3 с образованием разгрузочной камеры (РК) 8 и торцового зазора 7, сообщающего РК 8 с зоной 9 низкого давления. РК 8 сообщена через кольцевую щель 12, выполненную под углом к торцовому зазору 7, с источником высокого давления. На торцовых поверхностях пяты 5 и Д 3 выполнены кольцевые канавки 10 и установлены кольцевые магниты 6. В канавке 10 Д 3 установлены наклонные лопатки 11. При работе насоса гидравлическое сопротивление в зазоре 7 повышено в результате создания вихревого потока жидкости наклонными лопатками 11. Магниты 6 предотвращают механический контакт пяты 5 и Д 3. В нерасчетном режиме срабатывает редукционный клапан 13, настроенный на определенное давление, и жидкость из источника высокого давления поступает в камеру 8. Подача жидкости через кольцевую щель 12, установленную под углом к зазору 7, обеспечивает предварительную закрутку жидкости. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. ь ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s Р 04 0 29/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

О

СО (Я

6 б

12

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4802656/29 (22) 1ф,03.90 (46) 07.02.92. Бюл, hh 5 (72) С.И. Косенко (53) 621.671,2(088;8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 1359496, кл. F 04 D 29/04, 1986.

2. Патент Германии

М 571998, кл. 59в, 3, 1933. (54).АВТОМАТ РАЗГРУЗКИ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА (57) Изобрет).ние может быть использовано для осевой разгрузки роторов центробежных насосов. Цель изобретения состоит в повышении надежности путем увеличения гидравлического сопротивления торцового зазора. Автомат разгрузки центробежного насоса содержит установленный в корпусе

1 на валу 2 разгрузочный диск (Д) 3 с образованием разгрузочной камеры (PK) 8 и торцового зазора 7, сообщающего РК 8 с зоной

9 низкого давления. РК 8 сообщена через кольцевую щель 12, выполненную под углом к торцовому зазору 7, с источником высокого давления. На торцовых поверхностях пяты 5 и Д 3 выполнены кольцевые канавки 10 и установлены кольцевые магниты 6. В канавке 10 Д 3 установлены наклонные лопатки 11. При работе насоса гидравлическое сопротивление в зазоре 7 повышено в результате создания вихревого потока жидкости наклонными лопатками 11. Магниты 6 предотвращают механический контакт пяты

5 и Д 3. В нерасчетном режиме срабатывает редукционный клапан 13, настроенный на определенное давление, и жидкость из источника высокого давления поступает в камеру 8. Подача жидкости через кольцевую щель 12, установленную под углом к зазору

7, обеспечивает предварительную закрутку жидкости. 3 з.п. ф-лы, 1 ил, 1) 9

1710851

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано для осевой разгрузки роторов центробежных насосов.

Известна гидравлическая разгрузочная пята, содержащая дросселирующую щель, образованную корпусом и установленным в нем диском, причем их поверхности снабжены выступами и.впадинами, которые выполнены соответственно выпуклой и вогнутой формы (1).

Такое устройство имеет недостаток, который состоит в том, что на нерасчетных режимах возможен механический контакт диска и пяты.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство, содержащее корпус, установленный в нем на валу разгрузочный диск, образующий с корпусом разгрузочную камеру, сообщенную с зоной высокого давления посредством радиального зазора между валом и корпусом, и торцовый зазор, сообщающий разгрузочную камеру с зоной низкого-дав ления, причем на поверхностях диска и корпуса, образующих торцовый зазор,1 выполнены кольцевые канавки с образованием промежуточной камеры, разделяющей торцовый зазор на центральную и периферийную части (2).

Однако при резких перепадах напора насоса могут появиться осевые силы, с которыми устройство не успеет справиться ввиду того, что потребуется относительно большой промежуток времени на подачу жидкости в торцовый зазор, поэтому возможен механический контакт разгрузочного диска с корпусом. Кроме того, гидравлическое сопротивление торцового зазора работает недостаточно надежно на нерасчетных режимах.

Целью изобретения является повышение надежности путем увеличения гидравлического сопротивления торцового зазора.

Указанная цель достигается тем, что поток жидкости, проходящий через торцовый зазор, закручивается в кольцевых канавках с помощью наклонных лопаток, которые установлены в канавке диска со стороны, прилегающей к центральной части зазора., При этом промежуточная камера выполнена торообразной, Для устойчивой закрутки жидкости на нерасчетных режимах работы автомат снабжен редукционным клапаном, а в корпусе выполнены сообщенные с источником высокого давления посредством редукционного клапана канал и кольцевая щель, причем выход последней выполнен на периферии разгрузочной камеры и направлен под углом к торцовому зазору.

25

30 друг к другу одноименными полюсами, а также выполнены кольцевые канавки 10, об35

Предотвращение механического контакта диска и корпуса обеспечивается тем, что их поверхности, образующие торцовую щель, снабжены магнитами, обращенными друг к другу одноименными полюсами.

В результате работы автомата разгрузки в зазоре создается тороидальный вихревой поток с поперечным и кольцевым движением по канавке, что значительно увеличивает гидродинамическое сопротивление протекающему потоку жидкости из зоны высокого давления в зону низкого.

На чертеже изображен автомат разгрузки центробежного насоса, продольный разрез, Автомат разгрузки центробежного насоса содержит корпус 1 и установленный в нем на валу 2 разгрузочный диск 3, образующий с корпусом 1 и пятой 5 разгрузочную камеру 8 и торцовый зазор 7, сообщающий камеру 8 с зоной 9 низкого давления. Камера 8 сообщена с зоной 14 высокого давления центробежного насоса с помощью радиального зазора 4, а через кольцевую щель 12, выполненную под углом к торцовому зазору

7 и размещенную на периферии пяты 5, соединена с помощью редукцион ного клапана

13 с источником высокого давления, На торцовых поверхностях пяты 5 и диска 3 установлены кольцевые магниты 6, обращенные разующие торообразную промежуточную камеру. В канавке 10 диска 3 со стороны, прилегающей к центральной части зазора 7, установлены наклонные лопатки 11.

Автомат разгрузки центробежного насоса работает следующим образом.

При работе насоса разгрузка его ротора от действия осевой силы обеспечивается компенсируюшь.. 4 воздеиствием давления на разгрузочный диск 3, размещенный в корпусе 1 и установленный на валу.2. Неуравновешенная осевая сила может возникнуть из-за увеличечия угловой скорости вращения вала. Г ри достаточно больших оборотах насоса она может достигать значительных величин, способных влиять на работоспособность подшипников насоса, Если на валу 2 возникает осевая сила, направленная справа налево, то вал переместится под действием этой силы и зазор 7 между пятой 5 и диском 3 уменьшится. При этом увеличится давление в разгрузочной камере 8, соединенной с зоной 14 высокого давления с помощью радиального зазора 4 и зоной 9 низкого давления. Давление увеличится, так как возрастут потери при перетекании жидкости через зазор 7. Это, в свое очередь, увеличит осевую силу на разгрузочном диске 3, направленную слева направо, 1710851 которая уравновесит первоначально возникшую осевую силу, и ротор возвратится в исходное положение. Аналогичное равновесие сил произойдет и при направленности осевой силы на валу слева направо, в этом случае зазор 7 увеличится, давление в камере 8 уменьшится, а значит, появится соответствующая компенсирующая сила. Для автомата разгрузки важно, чтобы малое изменение зазора 7 вызвало. большое измене10 ние силы на разгрузочном устройстве. Это реализуется применением дополнительного гидродинамического сопротивления в зазоре 7 в результате создания тороидального вихревого потока с поперечным и кольце15 вым движением жидкости в промежуточной камере, образованной канавками 10. Указанному типу движения способствуют наклонные лопатки 11, размещенные в канавке 10 диска 3 со стороны, прилегающей к центральной части зазора 7. Торцо20 вые поверхности пяты 5 и диска 3 снабжены магнитами 6, обращенными друг к другу одноименными полосами, что обеспечивает предотвращение механического контакта пяты 5 и диска 3. При работе насоса на нерасчетных режимах (при пуске или останове), когда давление в разгрузочной камере 8 мало, срабатывает редукционный клапан 13, настроенный на какое-то заданное давление, и жидкость из источника высокого давления поступает в разгрузочную камеру 8 через кольцевую щель 12, установленную под углом к зазору 7. Такая подача

30 жидкости обеспечивает предварительную

35 закрутку жидкости, а также существенное увеличение давления при достаточно малом

Таким образом, изобретение повышает надежность автомата разгрузки при работе

50

Составитель С, Косенко

Редактор С. Пекарь Техред М.Моргентал Корректор Т. Палий

Заказ 325 Тираж Подписное

ВНИИПИ 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 расходе жидкости, а значит, и достаточно быструю компенсацию возникающей осевой силы. 40 центробежного насоса на всех режимах в результате создания дополнительного гидродинамического сопротивления. При этом практически устранена вероятность меха- нического контакта разгрузочного диска и корпуса.

Формула изобретения

1. Автомат разгрузки центробежного насоса, содержащий корпус, установленный в нем на валу разгрузочный диск, образующий с корпусом разгрузочную камеру, сообщенную с зоной высокого давления посредством радиального зазора между валом и корпусом, и торцовый зазор, сообщающий разгрузочную камеру с зоной низкого давления, причем на поверхностях диска и корпуса, образующих торцовый зазор, выполнены кольцевые канавки с образованием промежуточной камеры, разделяющей торцовый зазор на центральную и периферийную части, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем увеличения гидравлического сопротивления торцового зазора, в канавке диска со стороны, прилегающей к центральной части зазора, установлены наклонные лопатки, 2. Автомат по п.1, отличающийся тем, что промежуточная камера выполнена торообразной.

3. Автомат по п.1, отличающийся тем, что он снабжен редукционным клапаном, а в корпусе выполнены сообщенные с источником высокого давления посредством редукционного клапана канал и кольцевая щель, причем выход последней выполнен на периферии разгрузочной камеры и направлен под углом к торцовому зазору

4. Автомат по п.1, отличающийся тем, что поверхности диска и корпуса, образующие торцову.о щель, снабжены магнитами, обращенными друг к другу одноимен ными пол юса ми.