Насосная установка с пусковым осевым насосом

 

Изобретение относится к гидромашиностроению и предназначено для перекаЧива-ния жидкостей. Изобретение .повышает надежность и КПД путем снижения гидравлических потерь, Для этого у насосной установки с пусковым осевым насосом ступица рабочего колеса выполнена в форме многогранника, а входные кромки лопастей закреплены шарнирно. Шарнирное закрепление позволяет устанавливаться лопастям в необходимое угловое положение при работающем пусковом осевом насосе и в свободное при неработающем, обеспечивая прохождение потока жидкости с минимальными гидравлическими потерями. 3 ил.

((9) (! !) СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистических

РЕСПУБЛИК (5!)5 F 04 О 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTKPblTMRM

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4730112/29 . (22) 09,08.89 (46) 15,02,92. Бюл. М 6 (71) Московский гидромелиоративный инс- . титут (72) В.Ф,Чебаевский (53) 621,671 (088.8) (56) Степанов A.È. Центробежные и осевые насосы, М.: Машгиз, 1960, с. 283-286. (54) НАСОСНАЯ УСТАНОВКА С ПУСКОВЫМ

ОСЕВЫМ НАСОСОМ (57) Изобретение относится к гидромашиностроению и предназначено для перекачиваИзобретение относится к насосостроению, в частности к конструкциям насосных установок с положительной высотой всасйвания, которые могут быть использова)!й при проектировании гидротранспортных систем в промышленности и сельском хо-, зяйстве, Известны насосные установки с положительной высотой всасывания, в которых: заливка жидкостью полостей насосов, необходимая для их пуска, осуществляется c !!()мощью постоянно функционирующих вакуум-систем. Основной недостаток этих систем — высокие требования к герметичности всех уплотнительных узлов, выполнен((е которых на практике весьма затруднительно. Поэтому насосные установки с вакуум-. системами имеют, как правило, весЬйа низкую надежность пуска. Во многих случаях это обстоятельство мешает возможности осуществления длительной автоматизирония жидкостей. Изобретение повышает надежность и КПД путем снижения гидравлических потерь. Для этого у насосной установки с пусковым осевым насосом ступица рабочего колеса выполнена в форме многогранника, а входные кромки лопастей закреплены шарнирно. Шарнирное закрепление позволяет устанавливаться лопастям в необходимое угловое положение при работающем пусковом осевом насосе и в свободное при неработающем, обеспечивая прохождение потока жидкости с минимальными гидравлическими потерями. 3 ил. ванной работы насосной станции, снабженной несколькими насосными установками.

Заливку насосов жидкостью, например водой, можно осуществить и автономным лопастным водоподъемником, установленном в заборной части всасывающего трубопровод* насосной установки. Такой водоподъемник используется в навесном устройстве трактора для намораживания льда водоисточника. Он включает заборное устройство, осевое рабочее колесо, укрепленное на валу водоподъемника, который вращается в двух подшипниковых опорах, сальниковый узел, карданную муфту, соединяющую вал водоподъемника с валом двигателя трактора. Если заменить привод водоподъемника электродвигателем и соединить последний через муфту с валом водоподъемника, То получится достаточно простой и компактный автономный агрегат, который можно вмонтировать в заборную часть всасывающего трубопровода, 17 1 2665

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является насосная установка, включающая два последовательно работающих насоса, первый иэ которых может отключаться, а второй продолжать ра- 5 ботать, осуществляя заданную подачу жидкости потребителю. При этом первый насос при его отключении будет вращаться и работать как турбина, "срабатывая" определенный напор жидкости. Если первый на- 10 сос будет находиться всегда в "залитом" состоянии, то его можно использовать в качестве пускового для "заливки" и последующего включения в работу второго насоса. ,Основной насос (второй насос) забира- 15 ет жидкость из источника через всасывающий трубопровод и подает ее потребителю через наружный трубопровод. В заборной части всасывающего трубопровода установлен пусковой осевой насос (первый насос), 20 который работает только в период пуска основного насоса 1. Все остальное время насос не работает. Рабочее колесо пускового осевого насоса 4 всегда находится ниже уровня жидкости в источнике, т.е. всегда 25 залито жидкостью; Упомянутый водоподьемник для намораживания льда в данном случае может быть использован в качестве пускового осевого насоса (первого насоса).

Однако такое техническое решение имеет 30 серьезные недостатки, При работе насосной установки с отключенным первым насосом поток жидкости, поступающей из источника под воздействием второго насоса, заставляет 35 постоянно с довольно большой скоростью вращаться рабочее колесо первого насоса.

Это приводит к износу его подшипников и сальниковых узлов и снижает, таким образом, надежность работы первого насоса, а 40 за счет подсоса воздуха из атмосферы через износившиеся сальниковые узлы — надежность и экономичность работы второго насоса, а следовательно, и всей насосной установки в целом. "Срабатывание" напора 45 на первом неработающем йасосе приводит к понижению напора жидкости перед вторым насосом, что увеличивает опасность возникновения кавитации во втором насосе, а следовательно, к снижению надежно- 50 сти его работы. Если первый насос осевого лопастного типа, то узкие межлопастные каналы рабочего колеса будут способствовать засорению их водорослями или другими включениями, находящимися в подсасывае- 55 мой жидкости, что повышает потери напора в пусковом насосе и снижает надежность и экономичность работы всей насосной установки.

Цель изобретения — повышение надежности и КПД путем снижения гидравлических потерь.

Цель достигается тем, что насосная установка с пусковым осевым насосом, содержащим рабочее колесо со ступицей и лопастями, содержит ступицу, выполненную в форме многогранника, входные кромки лопастей закреплены шарнирно и перпендикулярно граням ступицы, а на последних установлены ограничители поворота лопастей., Лопасти рабочего колеса могут быть выполнены в виде профилей или Простых пластин. В последнем случае пусковой лопастной насос будет иметь более низкий

КПД, что практически не приведет к повышению потребления электроэнергии, так как пусковой насос работает ничтожно короткое время по сравнению с работой ос- . новного насоса, Ступица рабочего колеса пускового осевого насоса выполнена в форме многогранника, входные кромки лопастей закреплены шарнирно и перпендикулярно граням ступицы, а на последних установлены ограничители поворота лопастей.

Выполнение ступицы рабочего колеса. в форме многогранника дает возможность расположить ма каждой грани подвижные лопасти, котррые при работе пускового осевого насоса будут иметь минимальные зазоры между внутрен .ими кромками лопастей и ступицей рабочего колеса, что снижает нежелательные перетечки жидкости от рабочей стороны лопасти к нерабочей. Внешняя по диаметру кромка лопасти имеет форму эллипса и обеспечивает постоянство зазора между кромкой лопасти и корпусом насоса. Эти особенности конструкции повышают эффективность работы рабочего колеса насоса.

Шарнирное закрепление входных кро-. мок лопастей на неподвижных стержнях и . наличие ограничителей их поворота позволяют лопастям устанавливаться в необходимое угловое положение: при работающем осевом пусковом насосе — в "косое" положение, образующие решетку профилей осевого насоса, при неработающем осевом пусковом насосе — во "флюгерное" положение, не мешающее свободному прохождению потока жидкости через насос. B цоследнем случае расширяются межлопастные каналы рабочего колеса, вследствие че-. го снижаются гидравлические потери в нем, менее вероятно засорение каналов водорослями и мусором. Боковые усилия íà лопасти исчезают, поэтому вал насоса не

1712665 вращается, а значит не изнашиваются под- работу по сигналам от реле давления, . шипники и сальниковые узлы.. времени или других сигналов. При этом

На фиг. 1 показана насосная устайовка пусковой осевой насос отключается, так как с пусковым осевым насосом; на фиг. 2 — дальнейшая его работа не нужна. пусковой осевой насос для насосной уста- 5 Под действием гидродинамических сил новки с положительной высотой всасыва- потока жидкости, которая пос гупает в эания; на фиг. 3 — рабочее колесо пускового борную часть всасывающего трубопровода, осевого насоса.. т.е. в пусковой осевой насос, в результате

Насосная установка с пусковым. осевым . работы основного насоса, лопасти 13 повонасосом содержит основной насос 1, всасы- 10 рачиваются вокруг шарнирных стержней 14 вающий трубопровод 2, наружный трубап-.: в. обратном направлении, и не доходя до ровод 3, осевой насос 4; Пусковой осевой левого ограничителя 15 повороталопастей насос содержит сетчатое заборное устрой-, . 4, устанавливаются во "флюгерное" полоство 5, осевое рабочее колесо 6, вал 7 насо- .жение — параллельно направлению потока са, подшипниковые опоры 8, сальниковый: 15 жидкости, узел 9, двигатель 10, муфту 11. Рабочее ко-. Поскольку боковых сил на лопасти нет, лесо пускового осевого насоса содержит. торабочееколесонасосанебудетвращатьступицу12,лопасти13,шарнирныестержни .. ся или за счет незначительных остаточных

14, ограничители 15 поворота лопастей..:,, сил будет вращаться с очень малой угловой

Насосная установка работает следую- 20 скоростью. щим образом.. : : При прекращении работы насосной

Включается двигатель 6 пускового осе-. установки с пусковым осевым насосом вого насоса. Начинает вращаться затоплен- . лопасти последнего могут принять произное в жидкости рабочее колесо 6;.Под вольное yrhoaoe положение между огранидействием давления жидкости лопасти 13 25 чителями поворота лопастей. начинают поворачиваться вокруг шарнир- Насосная установка с пусковым осевым ных стержней 14 до тех пор, пока не упрутся насосом при положительной высоте всасыв правые ограничители 15 поворота.лопа- вания может быть использована для перестей. В результате- этого образуется ре- качки любых жидкостей. шетка лопастей осевого рабочего колеса, 30 Ф о р м у л а и,з о б р е т е н и я которая при вращенйи последнего создает Насосная установка с пусковым осевым необходимый напор для подъема жидкости.. насосом, содержащим рабочее колесо со и заливки ею основного насоса 1. При этом ступицей и лопастями, о т л и ч а ю щ.а я с я вытесняемый из всасывающего трубоп- тем, что, с целью повышения надежности и ровода 2 и основного насоса 1 воздух.35 КПД путем снижения гидравлических посбрасывается в атмосферу через вантуз(не: терь, ступица выполнена в форме многопоказан), установленный на верхней части:. гранника, входные кромки лопастей основного насоса 1 или нагорного трубоп- закреплены шарнирно и перпендикулярно ровода 3. После заполнения основного на-.. граням ступицы, а на последних установлесоса жидкостью последний включается в 40 ны ограничители поворота лопастей.

1712665. 1712665

Составитель В. Чебаевский

Редактор M. Васильева Техред М.Моргентал Корректор M., Пожо

Заказ 523 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва,Ж45,:Рэушская наб., 4/5

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