Отвод центробежного насоса

 

Изобретение относится к области насосостроения, а именно, к конструкциям отводов центробежных насосов для перекачивания жидкости с абразивными включениями . Цель изобретения - повышение КПД насоса на режимах, отличных от номинального , при перекачивании жидкости с абразивными включениями. Сущность изобретения: отношение площадей Змэкс и SMUH поперечных сечений отводного канала равно 2,07-2,12, отношение радиуса кривизны износа к диаметру входного сечения - диффузорного участка - 0,2-0,24, а отношение ширины к высоте макс поперечного сечения канала - 1,76-1,86. 5 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.(si)s F 04 Р 29/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4422482/29 (22) 24.05.88 (46) 30.05.92. Бюл. N 20 (72) А.И.Золотарь, Д,С;Самойлович, Т,А.Реброва. В,К.Караханьян, О.B,Êóçíåöîâ и

В,Ь.Копелянский (53) 621.671 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 941692, кл. F 04 D 29/40, Проспект фирмы А/О Г.А,Серлахкиус, Финляндия, Насосы для шлама типа LPK, . LPN. 1982.

Изобретение относится к насосостроению, а именно к конструкциям отводов центробежных насосов для перекачивания жидкости с твердыми абразивными частицами.

Цель изобретения — повышение КПД насоса на режимах, отличных от номинального, при перекачивании жидкости с абразивными включениями.

На фиг.1 показан насос, вид в изометрии; на фиг.2 — меридиональное сечение насоса; на фиг.3 — сечение насоса в плоскости, перпендикулярной оси, повернутое на угол 1800; на фиг.4 —; на фиг.5 — контуры минимального и. максимального сечений отводного канала в увеличенном масштабе.

Отвод центробе>кного насоса содержит изолированные выходной диффузорный участок 1, соединенный с ним отводной канал 2 прямоугольного сечения с постепенной шириной В и высотой Н, увеличива Ы, „1737161 А1 (54) ОТВОД ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА (57) Изобретение относится к области иасосостроения, а именно, к конструкциям отводов центробежных насосов для перекачивания жидкости с абразивными включениями, Цель изобретения — повышение КПД насоса на режимах, отличных от номинального, при перекачивании жидкости с абразивными включениями. Сущность изобретения: отношение площадей Ямакс и, Я поперечных сечений отводного канала равно 2,07-2,12, отношение радиуса кривизны износа к диаметру входного сечениядиффузорного участка — 0,2 — 0,24, а отношение ширины к высоте макс поперечного сечения канала — 1,76 — 1,86. 5 ил.

C ющейся по направлению движения потока, и язык 3. Отношение площадей максимального и минимального поперечных сечений отводного канала 2 равно 2,07-2,12; отношение радиуса R кривизны языка 3 к диа. метру D входного сечения диффузорного участка 1 — 0,2-0.24, а отношение ширины В к высоте Нп с максимального поперечного сечения канала 2 — 1,76-1,85.

Отвод работает следующим образом.

При вращении рабочего колеса насоса происходит всасывание жидкости с твердыми абразивными частицами.в проточные каналы лопастного колеса, в которых происходит преобразование механической энергии вращения колеса в кинетическую энергию перекачиваьмой жидкости. Далее жидкость с твердыми абразивными частицами из проточных каналов колеса поступает в отводной канал 2, где происходит преобразование кинетической энергии жидкости в потенциальную энергию ее давления.

1737161

На потери давления перекачиваемой жидкости в отводном канале 2 прямоугольного сечения влияют два фактора: вторичное течение жидкости и размер большей стороны прямоугольного сечения. Вторичные течения удерживают абразивные частицы во взвешенном состоянии даже при малых скоростях потока перекачиваемой жидкости, а увеличенный размер В ширины прямоугольного сечения отводного канала 2 способствует перемещению большего количества твердых абразивных частиц по сравнению с отводным каналом круглого сечения, При отношении В/Н максимального поперечного сечения отводного канала 2 большем, «ем 1,85, скорость вторичного потока в центральной части сечения настолько уменьшается, что сводит на нет преимущества отводного канала прямоугольного сечения, При отношении В1Н меньшем, чем

1,76, имеют место увеличенные затраты энергии на перемещение твердых абразивных частиц, Таким образом, отводной канал

2, у которого отношение ширины В к высоте

Н максимального поперечного сечения лежит в диапазоне значений 1,76-1,85, обеспечивает минимальные затраты энергии на перекачивание единицы объема жидкости с твердыми абразивными частицами.

При обтекании потоком перекачиваемой жидкости периферийной стенки сопряжения с диффузорным участком 1 отводного канала 2 с большим радиусом R кривизны, т,е, при обтекании "толстого" языка 3, нарушается симметрия течения жидкости в отводном канале 2 в окружном направлении, Помимо этого в расчетном и перегрузочном режимах работы насоса в отводном канале

2 наблюдается значительное обратное течение потока перекачиваемой жидкости из отводного канала 2 в лопастное колесо насоса. Хотя при наличии "толстого" языка

3 полностью эти явления исключить нельзя, можно получить достаточно высокий КПД насоса на недогрузочном и перегрузочном режимах его работы, если отношение радиуса R кривизны языка 3 к диаметру Ц вход.ного сечения диффузорного участка 1 лежит в диапазоне значений 0,2-0,24.

При отношении площади максимального поперечного сечения отводного канала 2 к площади минимального поперечного сечения канала 2 меньшем, чем 2,07, происходит

5 интенсивный абразивный износ стенок отводного канала 2 в минимальном сечении, так как скорость твердых абразивных частиц в этом сечении достаточно велика.

В случае значения отношения указан10 ных площадей сечений большего, чем 2,12, .имеет место снижение КПД насоса из-за образования "паразитного объема жидкости", вращающейся в отводном канале 2.

Результаты экспериментальных исследова15 ний свидетельствуют о том, что отношение площади максимального проходного сечения отводного канала 2 к площади его минимального проходного сечения, лежащее в диапазоне значений 2,07 — 2,12, обеспечива20 ет высокий КПД насоса на всех режимах егс работы, По данным параметрических испыта ний центробежные насосы унифицирован ного ряда с гуммированными отводными

25 каналами с указанными соотношениями геометрических размеров их сечений обеспечивают КПД в оптимальном режиме работы насоса 707;, а на недогрузочном и перегрузочном режимах работы снижение КПД

30 не более, чем íà 10%, Формула изобретения

Отвод центробежного насоса, содержа35 щий гуммированные выходной диффузорный участок, соединенный с ним отводной канал прямоугольного сечения с постоянной шириной и высотой, увеличивающейся по направлению движения потока, и язык, 40 отличающийся тем,что,сцелью повышения КПД насоса на режимах работы, отличных от номинального при перекачивании жидкости с абразивными включениями, отношение площадей максимального и ми45 нимального поперечных сечений отводного. канала равно 2,07 — 2,12, отношение радиуса кривизны языка к диаметру входного сечения диффузорного участка — 0,2 — 0,24,. а отношение ширины к высоте максимального

50 поперечного сечения канала — 1,76-1,85, 1737 61

9ие. 7

17.37161

1737161

1737161

Составитель В.Девисилов

Техред M.Ìoðråíòàë Корректор М.Демчик

Редактор И.Касарда

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

Заказ 1878 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ. СССР

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