Многоступенчатый центробежный насос с устройством для уравновешивания радиальных сил

Авторы патента:

F04D29/66 - предотвращение кавитации, завихрений, шума, вибрации и т.п. (глушители и выхлопные устройства для машин и двигателей вообще F01N); балансировка (устранение помпажа F04D 27/02)

F04D1/06 - Насосы и компрессоры необъемного вытеснения

Владельцы патента RU 2287086:

Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение гидравлических машин" (ОАО "НПО "ГИДРОМАШ") (RU)

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в многоступенчатых центробежных насосах. Насос содержит электродвигатель, блок рабочих колес, торцевые уплотнения, опоры скольжения, осевую пяту и устройство для уравновешивания радиальных сил. Устройство выполнено в виде гидростатической пяты (ГП). ГП выполнена поворотной и установлена со стороны первой ступени блока рабочих колес в зоне опоры скольжения на втулке вала насоса. В ГП выполнены соединенные между собой каналом полость и расточка, которая гидравлически связана через регулируемый дроссель с напорным трактом насоса. Полость выполнена по дуге. Изобретение направлено на уменьшение вибраций насоса путем стабилизации положения ротора электродвигателя за счет создания уравновешивающей гидростатической радиальной силы на противоположном конце вала. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в насосах для уравновешивания радиальных сил и уменьшения вибраций.

Известен многоступенчатый центробежный насос с устройством для уравновешивания радиальных сил, содержащий установленные на одном валу и размещенные в корпусе насоса электродвигатель и блок рабочих колес, а также уплотнения, опоры скольжения и осевую пяту (JP 52055001 В, NIKKISO СО LTD, 06.05.1977, фиг.1). Известный насос является наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату.

Предлагаемое изобретение является дальнейшим усовершенствованием известного и направлено на уменьшение вибрации насоса на частотах f_p, 1/2f_p и 2f_p путем стабилизации положения ротора электродвигателя за счет создания уравновешивающей радиальной силы на противоположном двигателю конце вала.

Для уменьшения вибрации в многоступенчатом центробежном насосе с устройством для уравновешивания радиальных сил, содержащем установленные на одном валу и размещенные в корпусе насоса электродвигатель и блок рабочих колес, а также уплотнения, опоры скольжения и осевую пяту, уплотнения выполнены торцевыми, а устройство для уравновешивания радиальных сил - в виде гидростатической пяты, которая выполнена поворотной и установлена со стороны первой ступени блока рабочих колес в зоне опоры скольжения на втулке вала насоса, при этом в гидростатической пяте выполнены соединенные между собой каналом полость и кольцевая расточка, причем расточка гидравлически связана через регулируемый дроссель с напорным трактом насоса, а полость выполнена по дуге, ограниченной 150°-160°.

Насос показан на чертежах, где на фиг.1 дан продольный разрез насоса, на фиг.2 - сечение А-А фиг.1.

В корпусе 1 насоса на валу 2, установленном в опорах скольжения 3, собран блок рабочих колес 4, осевая пята 5, ротор электродвигателя 6, балансировочные диски 7. Перекачиваемая жидкость отделена от атмосферы торцовыми уплотнениями 8, статор 9 электродвигателя расположен на корпусе 1 вне перекачиваемой жидкости. Со стороны первой ступени блока рабочих колес в зоне опоры скольжения на втулке вала насоса установлена гидростатическая пята 10 с кольцевой расточкой 11, обеспечивающей возможность поворота пяты, и полостью 12, охватывающей втулку 13 на дуге 150° - 160°. Кольцевая расточка 11 связана с напорным трактом переводным каналом 14 через регулируемый дроссель 15, а с полостью 12 - каналом 16.

Насос после сборки устанавливается на испытательный стенд и в номинальном режиме по подаче осуществляется подбалансировка насоса, т.к. в результате возникновения гидродинамических сил первоначальная балансировка нарушается.

Балансировка осуществляется путем установки грузиков на балансировочные диски 7. В данном насосе при невозможности достичь требуемых значений вибраций на частотах f_p, 1/2f_p и 2f_p дросселем 15 регулируется величина давления, с которым подается жидкость из напорного тракта в гидростатическую пяту. Тем самым изменяют радиальную силу, действующую на вал насоса. Если значения вибрации не изменяются, поворотом гидростатической пяты (вручную) на некоторый угол изменяют направление действия радиальной силы. Испытания повторяют до получения оптимального положения пяты 10, которая затем фиксируется известными крепежными средствами.

На фиг.1 откорректировано положение канала 16, который в первоначальном виде не был показан.

1. Многоступенчатый центробежный насос с устройством для уравновешивания радиальных сил, содержащий установленные на одном валу и размещенные в корпусе насоса электродвигатель и блок рабочих колес, а также торцовые уплотнения, опоры скольжения и осевую пяту, отличающийся тем, что устройство для уравновешивания радиальных сил выполнено в виде поворотной радиальной гидростатической пяты, установленной со стороны первой ступени блока рабочих колес в зоне опоры скольжения на втулке вала насоса, причем в радиальной пяте выполнены соединенные между собой каналом полость и расточка, которая гидравлически связана с напорным трактом насоса.

2. Многоступенчатый центробежный насос с устройством для уравновешивания радиальных сил по п.1, отличающийся тем, что полость радиальной пяты ограничена дугой 150-160°.

Изобретение относится к осевым турбомашинам, используемым в газотурбинных двигателях, стационарных силовых установках, компрессорах и насосах. .

Способ измерения кавитационного запаса насоса // 2278302

Изобретение относится к насосостроению, в частности для измерения кавитационного запаса насоса, перекачивающего углеводородную смесь. .

Способ регулирования лопаточного насоса // 2273770

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания и жидкостных системах водоснабжения. .

Ступень осевого компрессора // 2269680

Изобретение относится к области авиадвигателестроения и может быть использовано в компрессорах газотурбинных двигателей. .

Лопаточный венец осевого компрессора // 2269679

Изобретение относится к авиадвигателестроению и может быть использовано в компрессорах газотурбинных двигателей. .

Компрессор газотурбинного двигателя // 2263825

Изобретение относится к компрессорам газотурбинных двигателей, в том числе наземного применения, полученных путем конверсии авиационных двигателей, и позволяет повысить надежность и запасы газодинамической устойчивости, а также снизить стоимость создания высоконапорного компрессора за счет унификации и конверсии путем добавления спереди ступеней с максимальным использованием базовых деталей при обеспечении высокого к.п.д.

Способ снижения кавитации в гидравлических машинах и устройство для его осуществления // 2260716

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам и устройствам для снижения уровня кавитации в гидравлических машинах. .

Способ определения кавитационных характеристик насосов и стенд для его осуществления // 2244855

Турбонасосный многоступенчатый агрегат // 2232300

Изобретение относится к области насосостроения, а именно к турбонасосным агрегатам, снабженным средствами для уменьшения колебаний валов. .

Компрессор газотурбинного двигателя // 2225539

Изобретение относится к компрессорам газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. .

Двухвальный многоступенчатый центробежный насос // 2278301

Изобретение относится к области насосостроения, а именно к многоступенчатым центробежным насосам для добычи нефти из скважин и для поддержания пластового давления в продуктивном нефтепласте путем подачи воды в последний.

Центробежно-вихревой насос // 2276288

Изобретение относится к области насосостроения, более конкретно - к насосам динамического действия, в частности к насосам, состоящим из центробежных и вихревых ступеней.

Многоступенчатый центробежный насос // 2276287

Изобретение относится к области насосостроения. .

Ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса // 2269032

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в погружных многоступенчатых центробежных насосах для подъема жидкости из скважин. .

Центробежный насос с рабочим колесом двустороннего входа // 2263229

Изобретение относится к насосостроению, а именно к конструкциям центробежных насосов с рабочим колесом (РК) двустороннего входа. .

Черпаковый насос // 2256099

Изобретение относится к насосам черпакового типа. .

Шнекоцентробежный насос // 2252337

Изобретение относится к области насосостроения, и может быть использовано в тех областях промышленности где требуется обеспечить подачу жидкости с твердыми включениями.

Центробежный многоступенчатый насос // 2249728

Изобретение относится к области насосостроения, в частности к конструкции центробежного многоступенчатого насоса, и может быть использовано в системах искусственного поддержания пластового давления (ППД) на нефтяных месторождениях в нефтяной, нефтегазовой, горнодобывающей и других отраслях промышленности, а также для создания гидравлической энергии привода скважинных турбонасосных агрегатов при подъеме из скважины пластовых жидкостей и газожидкостных смесей с повышенным содержанием газа.

Горизонтальный центробежный насос // 2246638

Изобретение относится к насосостроению, в частности к многоступенчатым центробежным насосам для закачки воды в пласты на нефтяных промыслах. .

Насос центробежный // 2246042

Изобретение относится к центробежным насосам, в частности пожарным. .

Центробежный многоступенчатый компрессорный агрегат // 2303713

Изобретение относится к компрессоростроению, может найти применение в качестве дожимного компрессора, повышающего давление газа из городской сети до давления, необходимого для работы газотурбинного двигателя в составе газотурбинной электростанции, и позволяет повысить ресурс и надежность работы