Лопастной насос

 

Сущность изобретения: жидкость поступает в насос через всасывающий патрубок к рабочему колесу (РК) 2, укрепленному на валу, минуя конус 7, Из РК 2 она поступает в спиральный отвод и далее в напорный патрубок насоса. Под действием разности давлений между напорной полостью насоса и входом в РК 2 жидкость с большой скоростью преходит через цилиндрический кольцевой зазор между защитно-уплотнительной втулкой 5, укрепленной в корпусе 1, и уплотнительной втулкой 4 РК2. Далее тонким кольцевым слоем она поворачивает по тороидальному участку 6 защиг- 1 но-уплотнительной втулки 5 на угол менее 180° и направляется по коническому участку 7 к лопастям рабочего колеса 2. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 F 04 D 29/66

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4799413/29 (22) 07.03.90 (46) 30.07,92, Бюл. М 28 (71} Московский гидромелиоративный институт (72) B.Ô. Чебаевский (56} Чебаевский B.Ф, и Петров С,И, Кавитационные характеристики высокооборотных шнеко-центробежных насосов, М, Машиностроение, 1973. с. 97, (54) ЛОПАСТНОЙ НАСОС (57) Сущность изобретения: жидкость поступает в насос через всасывающий патрубок к рабочему колесу (PK) 2, укрепленному на. Ж, 1751432 А1 валу, минуя конус 7. Из РК 2 она поступает в спиральный отвод и далее в напорный патрубок насоса, Под действием разности давлений между напорной полостью насоса и входом в РК 2 жидкость с большой скоростью проходит через цилиндрический кольцевой зазор между защитно-уплотнительной втулкой 5, укрепленной в корпусе 1, и уплотни-.ельной втулкой 4 РК2.

Далее тонким кольцевым слоем она повора-. чивает по тороидальному участку 6 защитно-уплотнительной втулки 5 на угол менее

180 и направляется по коническомуучастку

7 к лопастям рабочего колеса 2. " ил.

1751432

Изобретение относится к насосостроению, в частности к конструкциям. насосов, которые могут быть использованы при проектировании гидротранспортных систем в промышленности и сельском хозяйстве, Известно техническое решение, в котором для уменьшения размеров "вихревой зоны" во всасывающем патрубке центробежного насоса установлен конус, меньший диаметр которого обращен к рабочему колесу. Между конусом и торцом рабочего колеса имеется радиальный зазор для сброса утечек, протекающих через щелевое уплотнение, которое расположено между корпусом и рабочим колесом. Наличие конуса не дает обратным токам распространяться во всасывающий пэтрубок насоса, Он помогает поворачивать обратному потоку снова в рабочее колесо и, таким образом, сокращает размеры "вихревой зоны" и площадь контакта ее с "активным потоком", Поэтому последний закручивается в меньшей степени, чем в случае, если бы конуса не было.

Недостатком такой конструкции является v, что потокутечек, направленный к центру. "отжимает" "вихревую зону" в сторону

"активного потока" и способствует более интенсивному перемеши ванию их, а значит, увеличивает закрутку "активного потока" со всеми вытекающими отсюда отрицательными последствиями.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к заявляемому изобретению является конструкция лопастного насоса, содержащего корпус, установленные в нем рабочее колесо и цилиндрическое щелевое уплотнение, образованное двумя уплотнительными втулками„первая из которых закреплена нэ горловине рабочего колеса, а вторая — в специальной обойме, причем радиальный зазор между корпусом и торцом рабочего колеса для сброса утечек переходит в конус, сужающийся в сторону входа в рабочее колесо.

Недостатком такой конструкции является то, что вытекающий параллельно Оси вращения колеса с большой скоростью из щелевого уплотнения поток жидкости практически полностью "гасит" свою скоростную энергию за счет двух резких поворотов на участке от выхода из щелевого уплотнения до схода с.конуса. Сходящий с конуса поток жидкости имеет малую скоростную энергию, не способную повернуть обратный ток из колеса обратно в колесо.

Поэтому обратный поток у конуса может и не повернуться на 180, а "отжаться" к центру всасывающего патрубка, что способст10

50 вая из которых закреплена нэ горловине рабочего колеса 2, э вторая — в корпусе 1: кроме того, поверхность второй уплотнительной втулки 5 выполнена с плавно переходящими один в другой тороидальным и коническим участками 6 и 7, образующими с торцом горловины рабочего колеса 2 кольцевую камеру 8

Предложенная конструкция лопастного насоса работает следующим образом.

Жидкость через всасывающий патрубок насоса поступает к рабочему колесу 2 и далее в спиральный сборник и напорный патрубок насоса (на чертеже не показаны), Под действием разности давлений между напорной полостью насоса и входом в рабочее колесо 2 жидкость(утечки) с большой скоростью проходит через щелевое уплотнение 3, образованное уплотнительными втулками 4 и 5, Далее тонким кольцевым слоем она поворачивает по тороидальному участку 6 с переходом на конический участок 7. Если насос работает на пониженных подачах с. обратными токами из колеса 2, то последние попадают в кольцевую камеру 8, Движущийся с большой скоростью по участкам 6 и

7 тонкий слой жидкости увлекает за собой обратные токи, образуя "вихревую зону", размеры кОторой Относительно малы, TBK как для ее образования используется скоростная энергия утечек через щелевое уплотнение 3, Стекающий с конусного участка 7 вует большей закрутке "активного потока" и снижению теоретического напора колеса.

Указанные выше недостатки аналога и прототипа могут быть устранены, если реализовэть техническое решение, предложенное в настоящей заявке на изобретение, Цель изобретения — повышение надежности работы насоса путем предотвращения образования "горба" на его напорно-расходной характеристике.

Цель достигается тем, что у лопастного насоса, содержащего корпус, установленное в нем рабочее колесо и цилиндрическое щелевое уплотнение, образованное двумя уплотнительными втулками, первая из которых закреплена на горловине рабочего колеса, а вторая — в корпусе, поверхность второго уплотнительного кольца выполнена с плавно переходящими один в другой тороидальным и коническим участками, образующими с торцом горловины рабочего колеса кольцевую камеру, при этом тороидэльный участок плавно сопря>кен с цилиндрической поверхностью второго кольца, Устройство содержит корпус 1, установленное в нем рабочее колесо 2, цилиндрическое щелевое уплотнение 3, образованное двумя уплотнительными втулками 4 и 5, пер1751432. Составитель В; Чебаевский

Редактор Т. Лошкарева Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Т. Палий

Заказ 2676 Тираж Подписное

ВН КИПИ 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, 161 слой жидкости снижает турбулентный обмен частицами жидкости между "вихревой зоной" и "активным потоком", Следовательно, закрутка "активного потока" будет меньше, а теоретический и действительный напоры насоса больше.

Если насос работает на режимах больших подач — без противотоков, то конус сужает поток жидкости при входе в колесо, что может привести к некоторому повь|шению потерь в насосе, которые, однако, могут быть компенсированы эжектирующим дейсТВМ8М утечек, стекаюЩих с большой скОрО стью с конусного участка 7. Таким образом, в предложенной конструкции насоса в значительной мере используется в полезных целях скоростная энергия утечек, которая в прежних конструкциях просто "гасилась".

Реализация предложенного технического решения не вызовет сеоьезных затруднений и не связана с какими-либо принципиальными. изменениями конструкции насоса.

Формула изобретения

Лопастной насос, содержащий корпус, 5 установленное в нем рабочее колесо и цилиндрическое щелевое уплотнение, образованное двумя уплотнительными втулками, первая из которых закреплена на горловине рабочего колеса, а вторая — в корпусе, о т10 л и ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью повышения надежности работы насоса путем предотвращения образования "горба" на его напорно-расходной характеристике, поверхность второго уплотнительного коль15 ца выполнена с плавно переходящими один в другой тороидальным и коническим участками, образующими с торцом горловины рабочего колеса кольцевую камеру, пои этом тороидальный участок плавно сопряжен с

20 цилиндрической поверхностью второго кольца.