Насос


 


Владельцы патента RU 2491449:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (RU)

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в ТНА ракетной техники. Насос содержит корпус 1 с боковым всасывающим патрубком 3, подсоединенным к кольцевой полости 4, переходящей в конический подвод 5 перед входом в рабочее колесо ротора 2. Наружная и внутренняя стенки 6 конического подвода 5 жестко связаны между собой профилированными одинаковыми пилонами 7, равномерно расположенными по радиальному сечению подвода 5. Кольцевая полость 4 и боковой всасывающий патрубок 3 выполнены тонкостенными. Толстостенный участок входного устройства (конический подвод) обеспечивает жесткость статора в продольном и поперечном направлениях, большую равномерность изменения размеров при захолаживании насоса, ускорение течения жидкости перед лопаточной системой, обеспечиваемое профилированием пилонов. Тонкостенный участок входного устройства (кольцевая полость и боковой патрубок) обеспечивает возможность деформирования входного устройства при монтаже турбонасосного агрегата в двигателе и при захолаживании без излома осей посадочных мест подшипников статора, а так же равномерное распределение расхода жидкости на входе в конический подвод. Изобретение направлено на уменьшение влияния геометрической несимметричности бокового подводящего устройства на излом осей посадочных мест статора. 1 ил.

 

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в турбонасосных агрегатах (ТНА) ракетной техники.

Для турбонасосных агрегатов, применяемых в ракетной технике, одной из основных задач является обеспечение надежности работы агрегата, высоких энергомассовых характеристик при минимальных давлениях на входах в насосы.

Для обеспечения минимальных массово-габаритных характеристик агрегата применяют высокооборотные ТНА.

Надежность агрегата в основном зависит от качества его ходовой части, влияющей на работу подшипников ротора, щелевых и торцевых уплотнений между статором и ротором.

Одним из основных требований обеспечения надежности работы ходовой части агрегата является обеспечение необходимой соосности посадочных мест подшипников в статоре и роторе агрегата, т.е. исключение излома осей посадочных мест подшипников.

В турбонасосных агрегатах с консольным расположением турбины, в котором один из насосов расположен между турбиной и другим насосом, подвод жидкости осуществляется боковым профилированным подводящим устройством, расположенным непосредственно перед входом в лопаточную систему насоса (см., например, рис.1.12, стр.22 книги «Теория и расчет агрегатов питания жидкостных ракетных двигателей», Б.В. Овсянников, Б.И. Боровский, Москва, 1971).

Профилирование входного устройства производится для обеспечения равенства скоростей течения жидкости во всех радиальных сечениях устройства за счет изменения его проходных площадей. В турбонасосных агрегатах с боковым подводом жидкости, вал ротора агрегата, проходящий через боковое подводящее устройство, устанавливается в подшипниковых опорах, один из которых расположен около диска турбины, а другой - между боковым входным устройством и вторым насосом. Всасывающую способность насосов повышают различными мерами, в том числе установкой решетки радиальных плоских ребер перед колесом (см., например, Фиг.118, стр.185 книги «Центробежные и пропеллерные насосы», А.А. Ломакин, ГНТИ машиностроительной литературы, Москва, 1950). Известен также центробежный насос по патенту № 2004851, F04/D 29/44, взятый за прототип изобретения, содержащий корпус с боковым всасывающим патрубком, подсоединенным к кольцевой полости, переходящей в конический подвод перед входом в рабочее колесо. Для выравнивания поля скоростей на входе в насос конический подвод выполнен с плавно изменяющимся углом конусности вокруг оси вращения колеса от наибольшего значения со стороны всасывающего патрубка до наименьшего - с противоположной ему стороны. Насос по прототипу имеет ряд недостатков, заключающихся в следующем:

а) для обеспечения жесткости статора, исключающей излом оси посадочных мест подшипников, как при монтаже агрегата в двигателе при стыковке его с другими агрегатами, так и во время работы от динамических перегрузок ротора, подводящее устройство, при низком давлении жидкости в нем, тем не менее, выполняется толстостенным зацело с корпусом (обычно литым), что приводит к увеличению веса агрегата;

б) при работе насоса на низкокипящих жидкостях (водород, кислород, метан), при захолаживании насосов перед запуском двигателя, происходит неравномерная термическая деформация входного устройства в статоре, из-за его геометрической несимметричности относительно оси насоса, приводящая к излому осей посадочных мест подшипников. Это ухудшает работу опор, вынуждает увеличивать зазоры между статором и ротором ТНА с потерей КПД насоса. Изобретение направлено на уменьшение влияния геометрической несимметричности бокового подводящего устройства на излом осей посадочных мест статора.

Для этого в насосе, содержащем корпус с боковым всасывающим патрубком, подсоединенным к кольцевой полости, переходящей в конический подвод перед входом в рабочее колесо, наружная и внутренняя стенки конического подвода жестко связаны между собой профилированными одинаковыми пилонами, равномерно расположенными по радиальному сечению подвода, а кольцевая полость и боковой всасывающий патрубок выполнены тонкостенными.

Толстостенный участок входного устройства (конический подвод) обеспечивает жесткость статора в продольном и поперечном направлениях, большую равномерность изменения размеров при захолаживании насоса, ускорение течения жидкости перед лопаточной системой, обеспечиваемое профилированием пилонов.

Тонкостенный участок входного устройства (кольцевая полость и боковой всасывающий патрубок) обеспечивает возможность деформирования входного устройства при монтаже турбонасосного агрегата в двигателе и при захолаживании без излома осей посадочных мест подшипников статора, а так же равномерное распределение расхода жидкости на входе в конический подвод.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена схема насоса по изобретению.

Насос согласно изобретению содержит корпус 1, ротор 2, боковой всасывающий патрубок 3, подсоединенный к кольцевой полости 4, переходящей в конический подвод 5 перед входом в рабочее колесо ротора.

В отличие от прототипа наружная и внутренняя стенки 6 конического подвода 5 жестко связаны между собой профилированными пилонами 7, равномерно расположенными по радиальному сечению подвода 5, а кольцевая полость 4 и боковой всасывающий патрубок 3 выполнены тонкостенными.

Во время работы насоса жидкость поступает в корпус 1 через боковой всасывающий патрубок 3, кольцевую полость 4 и конический подвод 5 на вход в рабочее колесо ротора 2.

Профилированные пилоны 7 жестко связывают стенки конического подвода 5 между собой и обеспечивают закрутку жидкости на входе в рабочее колесо ротора 2.

Все монтажные и температурные деформации элементов конструкции насоса воспринимаются тонкостенными кольцевой полстью 4 и боковым всасывающим патрубком 3 без излома осей посадочных поверхностей подшипников ротора.

Использование изобретения позволяет повысить надежность турбонасосного агрегата, уменьшить его массу, повысить антикавитационные качества и КПД насоса с боковым подводом жидкости.

Насос, содержащий корпус с боковым всасывающим патрубком, подсоединенным к кольцевой полости, переходящей в конический подвод перед входом в рабочее колесо, отличающийся тем, что наружная и внутренняя стенки конического подвода жестко связаны между собой профилированными одинаковыми пилонами, равномерно расположенными по радиальному сечению подвода, а кольцевая полость и боковой всасывающий патрубок выполнены тонкостенными.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к центробежному компрессору согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения и способу изготовления центробежного компрессора согласно ограничительной части пункта 9 формулы изобретения.

Изобретение относится к центробежным турбомашинам и может использоваться в обратно-направляющих аппаратах с непрофилированными цилиндрическими лопатками. .

Изобретение относится к энергетическим турбомашинам, может использоваться в центробежных ступенях с радиально-осевым подводом рабочей среды и обеспечивает при его использовании снижение потерь напора во входном радиально-осевом конфузоре за счет оптимизации радиуса закругления вогнутого обвода.

Изобретение относится к высокооборотным шнекоцентробежным насосам для подачи различных жидкостей, в частности топлива, и может быть использовано, например, в ракетной технике.

Изобретение относится к узлу диффузор-направляющий аппарат, предназначенному для питания воздухом кольцевой камеры сгорания в турбомашине, такой как турбореактивный или турбовинтовой двигатель самолета.

Изобретение относится к гидромашиностроению, преимущественно к нефтяной промышленности, и может быть использовано при добыче из скважин пластовой жидкости, воды и других жидких сред с широким диапазоном изменения механических примесей.

Диффузор // 2469214
Изобретение относится к области энергетического машиностроения. .

Изобретение относится к насосостроению, в частности к насосам центробежного типа с рабочим осерадиальным колесом тоннельного тина с односторонним осевым входом. Центробежный насос содержит корпус с входным патрубком, переходящим в центральную часть корпуса. Центральная часть корпуса переходит в напорный патрубок. В центральной части корпуса установлено рабочее колесо тоннельного типа. На переднем кольцеобразном диске колеса выполнены кольцевые каналы. На внутренней стенке центральной части корпуса перед входом в напорный патрубок выполнена ступенька. На внутренней стороне крышки корпуса, установленной со стороны входного патрубка, выполнены кольцевые буртики. Изобретение направлено на увеличение КПД и максимально допустимой скорости вращения и уменьшение лобового сопротивления вращению и уровня шума. 3 ил.

Изобретение относится к вертикальным полупогружным насосам для подачи охлаждающей воды из водоемов и погружаемым в ограниченные по радиальным габаритам места установки, например для откачки нефти из подземных резервуаров. Вертикальный насос содержит корпус и ротор с рабочим колесом диагонального типа. Вал колеса размещен в подшипниках скольжения. Направляющий аппарат с лопатками, образующими каналы, расположен за рабочим колесом. Лопатка в сечении, нормальном к поверхности лопатки и поверхности, образующей вместе с лопатками каналы, выполнена переменной толщины в виде трапеции с максимальным значением у основания на меньшем радиусе канала. Между лопатками рабочего колеса и направляющего аппарата выполнен минимально возможный конструктивный зазор. Максимальный диаметр каналов направляющего аппарата относительно оси вращения рабочего колеса рассчитывается по формуле и зависит от минимального диаметра расположения выходных кромок рабочего колеса и ширины рабочего колеса на выходе. Изобретение направлено на уменьшение радиального габарита насоса с сохранением технических параметров и повышение энергетической эффективности. 2 ил.

Изобретение относится к вертикальным центробежным насосам с колесом двустороннего всасывания, размещаемым внутри корпуса реактора. Насос содержит корпус, колесо с верхним и нижним лопаточными венцами, кольцевые направляющий аппарат и отвод с наружной и внутренней обечайками, образующими ниже коллектор с напорным патрубком. Направляющий аппарат расположен между отводом и коллектором. Обечайки в нижней части выполнены в виде эллиптических, концентричных днищ вдоль оси насоса. Каналы к нижнему венцу в виде патрубков проходят через днища, а их оси через центр днищ. От направляющего аппарата до патрубков выполнены направляющие лопатки. Патрубки сообщены с нижним венцом через нижний конфузор с плоскими радиальными ребрами между патрубками, располагаемый внутренней частью конфузора от патрубков, а наружной частью от внутренней обечайки до нижнего венца. Между корпусом и наружной обечайкой выполнена кольцевая перегородка, разделяющая подвод к венцам. Каналы к верхнему венцу выполнены между двумя кольцевыми элементами, соединенными радиальными ребрами и стыкуемыми с ними плоскими ребрами, объединяемыми в верхний конфузор в пределах диаметра расположения точки пересечения внутренних образующих патрубка, внутренней части конфузора и внутреннего днища. Изобретение направлено на уменьшение диаметра насоса, упрощение конструкции, повышение КПД и ресурса, обеспечение динамического равновесия венцов. 11 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к центробежным компрессорам, а именно к диффузорам центробежных компрессоров. В заявке описана система, которая в некоторых вариантах осуществления содержит лопатку диффузора центробежного компрессора, имеющую переднюю кромку, заднюю кромку и участок постоянной толщины, расположенный между передней кромкой и задней кромкой. Радиус кривизны передней кромки и радиус кривизны задней кромки изменяются на протяжении размаха лопатки. Соотношение длины участка постоянной толщины и длины хорды лопатки составляет, по меньшей мере, приблизительно 50% и является преимущественно постоянным на протяжении размаха лопатки. Изобретение направлено на повышение КПД. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 8 ил.

Вентилятор предназначен для создания воздушной струи в комнате, в офисе или других помещениях. Безлопастной вентилятор содержит сопло (14), установленное на основании (12), и средство создания воздушного потока. Сопло (14) содержит внутренний канал (94), предназначенный для приема воздушного потока, выпускной участок (26), предназначенный для выпуска воздушного потока, и несколько неподвижных направляющих лопастей (120), каждая из которых расположена во внутреннем канале (94) и предназначена для направления части воздушного потока к выпускному участку (26). Сопло (14) определяет отверстие (24), через которое воздушный поток, выходящий из выпускного участка (26), всасывает воздух снаружи вентилятора. Технический результат - улучшение комфортных условий и повышение безопасности вентилятора. 3 н. и 30 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к нефтяному машиностроению и может быть использовано в многоступенчатых центробежных погружных насосах для откачки пластовой жидкости с высоким содержанием газа. Диспергирующая ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса содержит направляющий аппарат. Последний включает нижний и верхний диск с лопатками, полуоткрытое рабочее колесо, которое содержит ведущий диск с лопастями. В ведущем диске рабочего колеса изготовлена сквозная кольцевая проточка. Ширина проточки составляет от двух до десяти процентов максимального наружного диаметра лопастей. В каждой лопасти ведущего диска изготовлен кольцевой паз. Диаметр нижнего диска направляющего аппарата составляет не более восьмидесяти пяти процентов от наружного диаметра лопаток. На входе в направляющий аппарат в каждой лопатке изготовлен, по крайней мере, один кольцевой вырез. Изобретение направлено на улучшение диспергирующих свойств ступени и повышение надежности ее работы. 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к турбонасосостроению. Турбонасосный агрегат содержит турбинный узел, включающий корпуса подвода и отвода пара, сопловый аппарат и турбину. Агрегат содержит насосный узел, включающий корпус со шнекоцентробежным рабочим колесом закрытого типа. Корпус насоса включает корпуса входа и отвода и уступообразный тыльный кольцевой элемент, образующие совместно проточную полость для размещения колеса и автомата осевой разгрузки ротора. Лопатки колеса выполнены различной длины и переменной высоты по длине, убывающей к выходу из колеса с соблюдением условия квазиравенства площади поперечного сечения на входе в межлопаточный канал. Число лопаток на выходе кратно, не менее чем в два раза превышает число лопаток на входе. Активный объем динамического заполнения совокупности межлопаточных каналов колеса равен (4,7÷45)×10-5 м3/об перекачиваемой среды. Спиральный отвод насосного узла выполнен в виде двухзаходной улитки с разностью площадей выходного и входного сечений каналов, отнесенной к длине канала, с градиентом расширения по ходу закрутки, принятым из условия квазиравенства скоростей потоков в каждом канале улитки. Изобретение направлено на повышение ресурса, компактности, КПД, надежности работы агрегата и эффективности перекачивания сред при одновременном снижении материалоемкости. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к центробежным многоступенчатым насосам и может быть использовано для подъема из скважин жидкости с высоким содержанием механических примесей. Направляющий аппарат содержит цилиндрический корпус, верхний диск с выступами на наружной торцевой поверхности, примыкающими к стенке корпуса, нижний диск и лопатки, размещенные между дисками. Выступы выполнены плоскими с уменьшающейся от стенки корпуса площадью сечения, при этом боковые кромки выступов расположены перпендикулярно поверхности верхнего диска. Технический результат - повышение гидроабразивной стойкости направляющего аппарата. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Диффузор для диагонального или центробежного компрессора газотурбинного двигателя содержит, по меньшей мере, одну лопатку (20), имеющую сторону нагнетания, сторону всасывания и первую боковую поверхность (22). Лопатка имеет множество отверстий (32), открывающихся на сторону всасывания и/или сторону нагнетания и сообщающихся с, по меньшей мере, одной полостью, образованной в лопатке. Полость (30) проходит в поперечном направлении относительно лопатки и открывается на первую боковую поверхность. Поперечное сечение полости (30) изменяется в поперечном направлении лопатки, причем это поперечное сечение увеличивается по направлению к первой боковой поверхности (22). Достигается устранение помпажа путём равномерного всасывания текучей среды за счет того, что увеличение поперечного сечения полости, рассматриваемое от нижней части полости, выбирается таким образом, чтобы отверстия, сообщающиеся с полостью, имели одинаковую скорость всасывания и чтобы одно отверстие имело скорость всасывания, которая является равномерной по всему его сечению. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к нефтяному машиностроению и может быть использовано в погружных центробежных скважинных насосах для добычи нефти из скважин с высоким содержанием солей, свободного газа и механических примесей. Ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса содержит рабочее колесо со ступицей и направляющий аппарат, состоящий из стакана, верхнего диска с осевой опорой, нижнего диска и лопаток. При этом верхний диск направляющего аппарата с осевой опорой выполнены монолитно со стаканом, причем стакан выполнен из перфорированного металлического цилиндра с покрытием из полимерного материала на его внутренней поверхности. Полимерный материал покрытия заполняет перфорации металлического цилиндра, а металлический цилиндр выполнен на одном конце с буртиком, внедренным внутрь материала верхнего диска направляющего аппарата. Изобретение направлено на уменьшение массы изделия и повышение надежности его работы. 23 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх