Центробежный насос


 


Владельцы патента RU 2550564:

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

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в турбонасосных агрегатах авиационной и ракетной техники. Центробежный насос содержит корпус 1, внутри которого на валу 2 размещено центробежное колесо 3 с щелевыми уплотнениями 4 и каналами 5 перепуска утечек во входную зону 6 колеса 3 и дисковый обтекатель 7 с лопаточной решеткой 10 со стороны каналов 5 перепуска утечек. В дисковом обтекателе 7 выполнена приемная кольцевая полость 8, профиль 9 которой напротив каналов 5 перепуска утечек плавно изогнут в направлении входа в межлопаточные каналы лопаточной решетки 10. Радиус расположения каналов 5 перепуска выполнен меньше радиуса входных кромок лопаточной решетки 10 дискового обтекателя 7. Такое исполнение полностью исключает вредное турбулизирующее влияние утечек на поток жидкости во входной зоне центробежного колеса, формирует оптимальное течение утечек вдоль основного потока и заднего диска центробежного колеса. Изобретение направлено на полное устранение вредного влияния утечек и повышение всасывающей способности центробежного насоса. 1 ил.

 

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в турбонасосных агрегатах авиационной и ракетной техники.

В насосе имеют место потери энергии, связанные с утечками жидкости из полости высокого давления в полость низкого давления через щелевые, плавающие или лабиринтные уплотнения.

Общеизвестны две схемы отвода этих утечек:

- утечки отводят на вход в насос, что связано с необходимостью введения дополнительных внешних элементов конструкции (перепускной трубопровод с настроечным гидросопротивлением) (см., например, «Малорасходные насосы авиационных и космических систем», М.В.Краев, В.А.Лукин, Б.В.Овсянников, М.: Машиностроение, 1985, с.90, рис.6.1);

- утечки вводят во входную зону центробежного колеса через отверстия в заднем диске колеса, что заметно упрощает конструкцию насоса (см., например, «Высокооборотные лопаточные насосы», под редакцией Б.В.Овсянникова и В.Ф.Чебаевского, М.: Машиностроение, 1975, с.209, рис.3.46, а также описание к авторскому свидетельству СССР №1771248, F04D 29/04, 1988).

Недостатком такой схемы отвода утечек является их вредное влияние на поток жидкости в центробежном колесе: встречный поток утечек турбулизирует основной поток жидкости во входной зоне центробежного колеса, что снижает его всасывающую способность.

Известен также центробежный насос, взятый за прототип изобретения, в котором со стороны каналов перепуска утечек во входной зоне центробежного колеса на валу установлен дисковый обтекатель (кольцевой щиток), на котором напротив каналов перепуска утечек выполнена лопаточная решетка (дополнительные лопатки) (см. авторское свидетельство СССР №1143884, F04D 29/22, F04D 29/66, 1985).

Недостатком прототипа является неполное устранение вредного влияния утечек на поток жидкости в центробежном колесе: конусный поток утечек перерезает и турбулизирует основной поток жидкости во входной зоне центробежного колеса, что снижает его всасывающую способность. Кроме того, сброс утечек непосредственно в лопаточную решетку сопровождается повышением давления жидкости за и перед ступицей центробежного колеса. Это также снижает эффективность лопаточной решетки в повышении антикавитационных качеств центробежного колеса, приводит к нарушению баланса осевых сил, действующих на центробежное колесо.

Изобретение направлено на полное устранение вредного влияния утечек и повышение всасывающей способности центробежного насоса.

Для этого в центробежном насосе, содержащем корпус, внутри которого на валу размещено центробежное колесо с уплотнениями и каналами перепуска утечек во входную зону центробежного колеса и дисковый обтекатель с лопаточной решеткой со стороны каналов перепуска утечек, в отличие от прототипа, в дисковом обтекателе со стороны каналов перепуска утечек выполнена приемная кольцевая полость, профиль которой напротив каналов перепуска плавно изогнут в направлении входа в межлопаточные каналы лопаточной решетки, а радиус расположения каналов перепуска выполнен меньше радиуса входных кромок лопаточной решетки дискового обтекателя.

Такое исполнение полностью исключает вредное влияние утечек на поток жидкости во входной зоне центробежного колеса, формирует оптимальное ламинарное течение утечек по направлению основного потока жидкости вдоль заднего диска центробежного колеса, что повышает всасывающую способность насоса.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где приведена схема центробежного насоса.

Центробежный насос содержит корпус 1, внутри которого на валу 2 размещено центробежное колесо 3, щелевые уплотнения 4 центробежного колеса и каналы 5 перепуска утечек во входную зону 6 центробежного колеса. Со стороны каналов 5 перепуска утечек во входной зоне 6 центробежного колеса 3 на валу 2 установлен дисковый обтекатель 7, в котором напротив каналов перепуска 5 выполнена приемная кольцевая полость 8 и на периферии - лопаточная решетка, при этом профиль 9 приемной полости напротив каналов перепуска плавно изогнут в направлении входа в межлопаточные каналы лопаточной решетки 10, а радиус расположения каналов перепуска Rкп выполнен меньше радиуса входных кромок Rвх.кр. лопаточной решетки дискового обтекателя.

При работе центробежного насоса рабочая жидкость поступает во входную зону 6, колесо 3 и далее в улитку корпуса 1. Одновременно с этим часть жидкости перетекает через щелевое уплотнение 4 и каналы 5 перепуска утечек в профилированную приемную кольцевую полость 8 обтекателя 7, где формируется профилем 9 и лопаточной решеткой 10 обтекателя 7 в ламинарный поток жидкости на входе в центробежное колесо 3.

Использование изобретения исключает турбулизацию потока рабочей жидкости перед центробежным колесом утечками, реализует полностью полезное использование энергии утечек рабочей жидкости, повышает, в конечном счете, всасывающую способность центробежного насоса.

Центробежный насос, содержащий корпус, внутри которого на валу размещено центробежное колесо с уплотнениями и каналами перепуска утечек во входную зону центробежного колеса и дисковый обтекатель с лопаточной решеткой со стороны каналов перепуска утечек, отличающийся тем, что в нем, в дисковом обтекателе, со стороны каналов перепуска выполнена приемная кольцевая полость, профиль которой напротив каналов перепуска плавно изогнут в направлении входа в межлопаточные каналы лопаточной решетки, при этом радиус расположения каналов перепуска выполнен меньше радиуса входных кромок лопаточной решетки дискового обтекателя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано при проектировании установок, где используют вакуумную технологию. .

Изобретение относится к эксплуатации электроцентробежных насосов для подъема высоковязкой дегазированной жидкости из скважин. .

Изобретение относится к области криогенного насосостроения. .

Изобретение относится к области механизации животноводства, в частности к автоматическим устройствам для заполнения молочных насосов. .

Изобретение относится к насосостроению, в частности к измерению кавитационного запаса насоса (Н). .

Изобретение относится к насосостроению, а именно к центробежным насосам системы подачи криогенных компонентов топлива жидкостных ракетных двигательных установок.

Изобретение относится к насосостроению, в частности к центробежным насосам системы подачи криогенных компонентов топлива жидкостных ракетных двигательных установок (ЖРДУ).

Изобретение относится к водоотливным устройствам тоннелей и горных выработок, в частности, служащим для удаления воды из сооружений метрополитена. .

Лопатка осевого компрессора содержит входную кромку, выходную кромку, корыто и спинку с выполненными на ее поверхности вихрегенераторами сферической формы, вогнутыми внутрь лопатки.

Многоступенчатый компрессор турбомашины содержит устройство для активного управления пограничным слоем. Устройство включает лопатки направляющего аппарата последней ступени с отверстием для отбора пограничного слоя воздуха и лопатки направляющего аппарата первой ступени с отверстием для подачи отобранного воздуха.

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).

Компрессор для турбомашины содержит кожух (4), по меньшей мере, одну ступень компрессора и полости (5), выполненные в упомянутом кожухе по пути хода подвижных лопаток (1).

Изобретение относится к лопастным турбомашинам и касается способа передачи потенциальной и кинетической энергии жидкой или газообразной среде. .

Изобретение относится к компрессоростроению и насосостроению. .

Группа изобретений относится насосостроению, а именно к погружному центробежному многоступенчатому насосу. Центробежный насос, включающий лопастные колеса, которые не соединены центральным валом.
Наверх