Циркуляционный насос центробежного типа



Циркуляционный насос центробежного типа
Циркуляционный насос центробежного типа
Циркуляционный насос центробежного типа
Циркуляционный насос центробежного типа
Циркуляционный насос центробежного типа
Циркуляционный насос центробежного типа
Циркуляционный насос центробежного типа
Циркуляционный насос центробежного типа
Циркуляционный насос центробежного типа
Циркуляционный насос центробежного типа

 


Владельцы патента RU 2556153:

ГРУНДФОС МЕНЕДЖМЕНТ А/С (DK)

Изобретение относится к циркуляционному центробежному насосу с неизменной скоростью вращения. Центробежный насос имеет по меньшей мере одно рабочее колесо, кожух насоса и электрический двигатель с постоянным магнитом с пуском от сети. Насос имеет кривую «напор-расход» (4), имеющую напор H0 (28) при нулевом расходе и напор Href (30), соответствующий наибольшей гидравлической мощности. По меньшей мере одно рабочее колесо содержит лопасти, которым придана такая форма, при которой Href (30) больше, чем H0 (28). Изобретение направлено на создание недорогостоящего насоса с уменьшенным удельным потреблением энергии. 9 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

Настоящее изобретение относится в целом к циркуляционному насосу с одной скоростью. Более конкретно, изобретение относится к циркуляционному насосу, имеющему низкое удельное потребление энергии при типичном режиме работы.

Известно уменьшение удельного потребления энергии насосом путем регулирования частоты вращения насоса. Это можно, например, делать путем использования преобразователя частоты в насосе. Такое решение, однако, требует относительно технически сложных и дорогостоящих решений. Поэтому желательно иметь более дешевую альтернативу этому решению.

Когда частота вращения насоса может изменяться в процессе работы, можно привести в соответствие частоту вращения насоса с фактическим давлением и требованиями к расходу, однако в случае применения насоса с одной скоростью много энергии используется для достижения более высокого давления, чем требуется. Поэтому нерегулируемые насосы обычно являются энергопотребляющими. Обычно от насоса требуется работать с максимальной мощностью приблизительно 5-10% времени и поэтому много энергии можно сберечь путем регулирования насоса в соответствии с фактической потребностью.

Можно регулировать насос с использованием различным способов регулирования, таких как регулирование пропорционального давления и постоянного давления. Регулирование частоты вращения насосов требует, однако, таких средств регулирования, как преобразователь частоты, который является дорогостоящим дополнительным блоком насоса.

Соответственно целью настоящего изобретения является предложение менее дорогостоящего насоса с уменьшенным удельным потреблением энергии.

Цель настоящего изобретения достигается с помощью насоса, имеющего признаки, описанные в п.1 Формулы изобретения.

Предпочтительные варианты реализации, преимущества и дальнейший объем применимости настоящего изобретения станут очевидными из формулы изобретения и описания, приведенного далее.

Центробежный насос содержит по меньшей мере одно рабочее колесо, кожух насоса и электрический двигатель. Насос имеет характеристику «напор-расход» при напоре Н0 при нулевом расходе и напоре Href, соответствующем наибольшей гидравлической мощности, причем Href выше Н0. Поэтому насос имеет низкий удельный расход энергии, в особенности при низком расходе, соответствующем условиям, при которых насос работает большую часть времени. Таким образом, насос, соответствующий изобретению, расходует меньше энергии, чем применяемые до сих пор центробежные насосы.

В одном варианте реализации по меньшей мере одно рабочее колесо содержит лопасти, которым придана такая форма, при которой Href выше Н0. Если лопасти рабочего колеса развертываются вперед, Href должен быть выше Н0 на кривой «напор-расход» (где напор при нулевом расходе обозначается как Н0 и где напор, соответствующий наибольшей гидравлической мощности, обозначается как Href).

Саблевидные лопасти являются изогнутыми или искривленными от радиальной внутренней поверхности к радиальной внешней поверхности в направлении вращения.

В одном варианте реализации изобретения насос первой частью кривой «напор-расход» является возрастающая функция расхода. Таким образом можно добиться получения кривой «напор-расход», при которой Href больше Н0, и, более конкретно, получения насоса, имеющего низкое удельное потребление энергии при низком расходе.

Можно также иметь насос, в котором вся кривая «напор-расход» является возрастающей функцией расхода.

В другом варианте реализации изобретения последняя часть кривой «напор-расход» понижается в зависимости от расхода. Таким образом, можно добиться, чтобы насос имел понижающий удельный расход мощности, так что можно избежать перегрузки двигателя. Существует несколько путей достижения понижения последней части кривой «напор-расход». Этого можно, например, достичь путем выбора геометрической формы кожуха насоса, которая ограничивает расход при высоком напоре. Например, кожух насоса может быть сконструирован так, что площадь поперечного сечения спиральной камеры уменьшается или может уменьшаться в зависимости от напора. Это приведет к ограничению расхода при высоком напоре. Далее, возможно, например, использовать специальную конструкцию рабочего колеса для достижения ограниченного расхода при высоком напоре. Например, рабочее колесо может быть конфигурировано так, что расстояние между передней пластиной и задней пластиной может меняться в зависимости от напора.

В одном варианте реализации изобретения кожух насоса и/или рабочее колесо могут быть конфигурированы так, чтобы ввести средство ограничения расхода, так что концевая часть кривой «напор-расход» понижается в зависимости от расхода. Под термином ограничения потока подразумевается ограничение потока. Средством ограничения расхода могут быть, например, рабочее колесо или кожух насоса, имеющие специфическую геометрическую форму.

В другом варианте реализации изобретения рабочее колесо имеет саблевидные лопасти. Саблевидные лопасти рабочего колеса могут способствовать повышению кривой «напор-расход». Более того, размеры рабочего колеса могут быть минимизированы, поскольку рабочее колесо с саблевидными лопастями может создавать более высокий расход, чем рабочее колесо с лопастями с изгибом назад при тех же условиях. Рабочее колесо может быть сконструировано различными путями даже при наличии у рабочего колеса саблевидных лопастей.

В другом варианте реализации изобретения насос имеет синхронный двигатель. Это может служить преимуществом благодаря относительно высокой эффективности синхронных двигателей, в особенности при низком расходе.

Синхронный двигатель работает синхронно с частотой. Скорость вращения определяется количеством пар полюсов и частотой сети. Синхронный двигатель является высокоэффективным и, таким образом, за счет использования синхронного двигателя можно получить насос с низким удельным потреблением энергии.

В одном варианте реализации согласно изобретению двигатель в процессе работы действует с постоянной частотой вращения. Это может быть достигнуто путем использования синхронного двигателя.

В одном варианте реализации согласно изобретению насос является циркуляционным насосом. Циркуляционный насос может быть герметичным (способным работать со смазкой) насосом. Этот насос, например, может использоваться с нагревательной водой, горячей бытовой водой или в системах кондиционирования воздуха.

В другом варианте реализации согласно изобретению двигатель является двигателем с постоянными магнитами с пуском от сети. Двигатель с постоянными магнитами с пуском от сети является в своей основе сочетанием асинхронного двигателя и синхронного двигателя с постоянным намагничиванием. В двигателе с постоянными магнитами с пуском от сети отсутствует обмотка возбуждения, вместо которой для получения необходимого потока возбуждения используются постоянные магниты.

Синхронный двигатель без обмотки ротора имеет эффективный крутящий момент при частоте вращения, отличающейся от синхронной. Для того чтобы запустить двигатель при подаче постоянной частоты (такой как в сети), должен использоваться определенный вид начала обмотки в роторе. При пуске в обмотке ротора индуцируются токи. Эти токи взаимодействуют с магнитным полем статора для получения асинхронного крутящего момента, который ускоряет ротор. Когда частота вращения ротора достаточно близка к синхронной частоте вращения, и при условии, что крутящий момент нагрузки и инерция не слишком велики, ротор будет втянут в синхронизацию. После синхронизации ротора асинхронный крутящий момент исчезает и двигатель действует как синхронный двигатель, за исключением того, что намагничивание ротора обеспечивается постоянными магнитами, а не постоянным током в обмотке возбуждения.

В одном варианте реализации согласно изобретению лопасти рабочего колеса являются дугообразными и симметрично распределяются вдоль периферии пластины рабочего колеса. При такой конструкции рабочего колеса можно генерировать мощный поток и получить нужную кривую насоса «напор-расход», где

- в первой части кривой «напор-расход» находится возрастающая функция потока;

- во второй части кривой «напор-расход» находится понижающая функция потока;

- Href превышает Н0 (где Href является напором, соответствующим наибольшей гидравлической мощности и Н0 является напором при нулевом расходе).

В другом варианте реализации согласно изобретению рабочее колесо содержит первый комплект лопастей рабочего колеса и второй комплект лопастей, причем первый комплект лопастей рабочего колеса длиннее второго комплекта лопастей рабочего колеса и где первый комплект лопастей рабочего колеса и второй комплект лопастей рабочего колеса распределяются поочередно вдоль периферии пластины рабочего колеса. За счет этого можно достичь кривой «напор-расход», обладающей нужными свойствами.

В одном варианте реализации согласно изобретению (2/3) Href ≥Н0. Насос, который имеет кривую «напор-расход» с этими свойствами, будет потреблять значительно меньше энергии, чем применявшиеся до сих пор центробежные насосы.

Существует также возможность иметь насос согласно изобретению (3/5) Href ≥Н0. Насос с такой кривой «напор-расход» также должен потреблять значительно меньше энергии, чем применявшиеся до сих пор центробежные насосы.

Настоящее изобретение станет более понятным из подробного описания, приведенного здесь ниже, и прилагаемых чертежей, которые приведены только в качестве иллюстрации и, таким образом, не ограничивают настоящее изобретение и на которых:

на фиг.1 показана кривая «напор-расход» в одном варианте реализации согласно изобретению;

на фиг.2 показана кривая «напор-расход» согласно существующему техническому решению;

на фиг.3а иллюстрируется кривая «напор-расход» согласно существующему техническому решению, показанная на фиг.2;

на фиг.3b показана кривая «мощность-расход» для насоса, имеющего кривую «напор-расход», проиллюстрированная на фиг.3а;

на фиг.4а иллюстрируется кривая «напор-расход» согласно существующему техническому решению, показанная на фиг.1;

на фиг.4b показана кривая «мощность-расход» для насоса, имеющего кривую «напор-расход», проиллюстрированная на фиг.4а;

на фиг.5 приведено сравнение кривых «мощность-расход», проиллюстрированных на фиг.3а и 4а;

на фиг.6а показана кривая «напор-расход» согласно другому варианту реализации изобретения;

на фиг.6b показана кривая «напор-расход» согласно третьему варианту реализации изобретения;

на фиг.7а иллюстрируется схематический вид кривых «напор-расход» при различных углах наклона лопасти рабочего колеса;

на фиг.7b иллюстрируется схематический вид трех различных типов рабочего колеса, и

на фиг.8 иллюстрируется рабочее колесо согласно одному варианту реализации изобретения.

Другие цели и дальнейший объем применимости настоящего изобретения станут очевидными из подробного описания, приведенного далее. Однако следует понимать, что подробное описание и конкретные примеры, обозначая предпочтительные варианты реализации изобретения, приведены только в качестве иллюстрации, поскольку различные изменения и модификации в пределах существа и объема изобретения, обозначенных формулой изобретения, станут очевидными для специалистов в данной области техники из этого подробного описания.

Способность к прокачиванию центробежного насоса часто выражается в форме кривой «напор-расход», изображающей напор Н (обычно измеряемый в метрах) как функцию расхода Q (который измеряется, например, в м3/час) насоса.

Большинство циркуляционных насосов снабжены рабочими колесами с обращенными назад лопастями. Эти виды рабочих колес образуют кривую «напор-расход», где напор уменьшается при повышении расхода (см.фиг.2).

Гидравлическая мощность Ph представлена следующей формулой (1)

(1) Ph=H∙g∙ρ∙Q,

где Н является напором, g - силой тяжести, ρ - плотностью текучей среды и Q - расходом.

Для того чтобы рассчитать гидравлическую эффективность ηh гидравлической части насоса, требуется знать мощность Pn, подаваемую в гидравлическую часть насоса, так же как мощность Ph, которую насос передает текучей среде. Это представлено следующей формулой (2)

(2) ηh=Ph/Pn.

Для того чтобы вычислить общую эффективность ηt насоса, надо знать общую мощность Pt, поступающую на блок управления (если он есть) и двигатель, так же как мощность Ph, которую насос передает текучей среде. Это представлено следующей формулой (3)

(3) ηt=Ph/Pt.

Общая эффективность ηt насоса приведена в следующей формуле (4)

(4) ηtcontrol∙ηmotor∙ηh,

где ηcontrol является эффективностью управления и ηmotor является эффективностью двигателя.

Расход, при котором насос достигает наибольшей эффективности, упоминается как наилучшая точка.

При работе с кривой «напор-расход» внимание часто сосредотачивают на напоре Н0 при нулевом расходе и напоре Href, соответствующем наибольшей гидравлической мощности Ph. max. Эти точки являются характеристиками насоса. В кривых «напор-расход» существующих центробежных насосов H0 больше, чем Href и кривая Н обычно является понижающей функцией Q. Если мы смотрим кривую «мощность-расход» для существующих центробежных насосов, потребление энергии является относительно высоким, в особенности при низком расходе. Большую часть времени насосы применяются в области низкого расхода. Поэтому было бы предпочтительным иметь насос, потребляющий меньше энергии, в особенности в области с низким расходом.

Насосы с регулируемой частотой вращения используются для регулирования генерируемого давления согласно с фактической потребностью. Регулирование частоты вращения требует регулирования двигателя. Во многих насосах для регулирования частоты вращения двигателя используют преобразователь частоты, однако такое решение является дорогостоящим и технически сложным. С другой стороны, многие нерегулируемые двигатели обладают низкой эффективностью. Высокая эффективность, в особенности при низких нагрузках, может быть достигнута путем использования двигателя с пуском от сети с постоянным магнитом. Двигатель с пуском от сети с постоянным магнитом имеет обычно значительное положение, зависящее от разности в индуктивности (разности в индуктивности по осям D- и Q). Разность дает крутящий момент магнитного сопротивления так, что общий крутящий момент, создаваемый двигателем, образуется сочетанием крутящего момента выравнивания и крутящего момента магнитного сопротивления. Путем приспособления гидравлической нагрузки и определенной сферы применения крутящий момент магнитного сопротивления может быть использован для повышения эффективности двигателя при более низкой нагрузке (при несколько уменьшенной эффективности при максимальной нагрузке). Таким образом можно снизить потребление энергии.

Сочетание двигателя с пуском от сети с постоянным магнитом и насоса, имеющего кривую «напор-расход», в которой Href больше Н0, может исключить использование преобразователя частоты. Насос с высокой эффективностью можно получить путем сочетания двигателя с пуском от сети с постоянным магнитом и насоса, имеющего кривую «напор-расход», в которой Href больше Н0. Поэтому настоящее изобретение может сделать возможным достижение высокой эффективности, чем применявшиеся до сих пор насосы с высокой эффективностью.

Обычно нерегулируемые насосы снабжены средством регулирования частоты вращения вручную, например вращающимся маховиком, который может устанавливаться на три различные частоты вращения. Большинство изготовителей насосов сосредоточились на производстве насосов, имеющих различные кривые регулирования. Двигатели с пуском от сети обычно используются в областях применения, в которых требуется точная и постоянная частота вращения. Одним из примеров такого применения является ленточный конвейер.

Если насос снабжен двигателем с пуском от сети, возможность регулирования частоты вращения не требуется. Поэтому изготовители насосов используют для своих насосов другие типы двигателей. В настоящем изобретении, однако, насос оборудован двигателем с пуском от сети. Таким образом достигается повышение эффективности по сравнению с обычными асинхронными двигателями, в особенности при более низких нагрузках. Поэтому двигатель с пуском от сети позволяет экономить энергию.

Обратимся теперь в подробностях к чертежам, предназначенным для иллюстрации предпочтительных вариантов реализации настоящего изобретения, где на фиг.1 проиллюстрирована кривая «напор-расход» 4 согласно предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения. Кривая «напор-расход» 4 иллюстрирует гидравлический напор (Н) 2 (далее упоминается как «напор») как функцию расхода (Q) 6. На фиг.1 можно видеть, что первая часть 8 (приблизительно первые две трети) кривой «напор-расход» 4 имеет положительный наклон. Это означает, что первая часть 8 кривой «напор-расход» 4 возрастает. Кроме того, можно видеть, что последняя часть 10 (приблизительно последняя треть) кривой «напор-расход» 4 имеет отрицательный наклон. Соответственно последняя часть 10 кривой «напор-расход» 4 понижается. Можно видеть, что Href 30 больше Н0 28 (где Href является напором, соответствующим наибольшей гидравлической мощности, и Н0 является напором при нулевом расходе). Кроме того, обозначается глобальный максимум 24 кривой «напор-расход», и можно видеть, что (QH)ref несколько смещается вправо от глобального максимума 24 на кривой «напор-расход» 4.

На фиг.2 существующая в настоящее время кривая «напор-расход» 4 (напор как функция расхода 6). Можно видеть, что напор (Н) 2 является понижающей функцией расхода (Q) 6. Кривая «напор-расход» 4 соответствует кривой «напор-расход» типичного циркуляционного насоса центробежного типа, и можно видеть, что Н0 28 больше, чем Href 30 (где Href является напором, соответствующим наибольшей гидравлической мощности, и Н0 является напором при нулевом расходе).

На фиг.3а проиллюстрирована кривая «напор-расход» 4, показанная на фиг.2, и на фиг.3b проиллюстрирована соответствующая кривая «мощность-расход» 12 (где мощность (Р) 14 является функцией расхода (Q) 6) для существующего в настоящее время насоса, имеющего кривую «напор-расход» 4, проиллюстрированную на фиг.3а. На фиг.3b можно видеть, что максимальный расход Q100% 22, расход Q25% 16, соответствующий 25% от максимального расхода Q100% 22, расход Q50% 18, соответствующий 50% от максимального расхода Q100% 22, и расход Q75% 20, соответствующий 75% от максимального расхода Q100% 22, располагаются относительно высоко (обозначенные значения мощности 16, 18, 20 и 22) на кривой «мощность-расход» 12.

На фиг.4а проиллюстрирована кривая «напор-расход» 4, показанная на фиг.1, и на фиг.4b проиллюстрирована соответствующая кривая «мощность-расход» 12 (где мощность (Р) 14 является функцией расхода (Q) 6) для насоса, имеющего кривую «напор-расход» 4, проиллюстрированную на фиг.4а. На фиг.4b можно видеть, что расход Q25% 16 соответствует 25% от максимального расхода Q100% 22, расход Q50% 18 соответствует 50% от максимального расхода Q100% 22 и расход Q75% 20 соответствует 75% от максимального расхода Q100% 22, связаны с более низкими значениями мощности 16, 18, 20, чем в кривой существующего насоса 4, проиллюстрированной на фиг.3b.

На фиг.5 показано сопоставление кривых «мощность-расход», проиллюстрированных на фиг.3а и фиг.4а. На фиг.5 можно видеть, что максимальный расход Q100% 22', 22” как на кривой «мощность-расход» 38 согласно существующим техническим решениям, так и на кривой «мощность-расход» 40, соответствующей насосу, имеющему кривую «напор-расход» 4 согласно изобретению (проиллюстрированному на фиг 4а), почти совпадает. Если мы посмотрим на кривую «мощность-расход» 40, соответствующую изобретению, можно видеть, что значение мощности при расходе Q25% 16”, соответствующем 25% от максимального расхода Q100%, значительно ниже значения согласно существующим техническим решениям мощности при расходе Q25% 16'. Можно видеть также, что значение мощности при расходе Q50% 18”, соответствующем 50% от максимального расхода Q100%, значительно ниже значения согласно существующим техническим решениям мощности при расходе Q50% 18'. Кроме того, значение мощности при расходе Q75% 20”, соответствующем 75% от максимального расхода Q100%, значительно ниже значения согласно существующим техническим решениям мощности при расходе Q75% 20'. Соответственно насос согласно настоящему изобретению будет иметь низкое удельное потребление энергии.

На фиг.6а проиллюстрирована кривая «напор-расход» 4 согласно варианту реализации изобретения. В кривой «напор-расход» 4 напор (Н)2 указывают относительно расхода (Q)6. Приблизительно первые две трети 8 кривой «напор-расход» 4 имеют положительный наклон, и таким образом первая часть 8 кривой «напор-расход» 4 имеет положительный наклон и первая часть 8 кривой «напор-расход» 4 возрастает. Приблизительно последняя треть 10 кривой «напор-расход» 4 имеет отрицательный наклон, и поэтому последняя часть 10 кривой «напор-расход» 4 понижается. Href превышает Н0 28 (здесь Href является напором, соответствующим наибольшей гидравлической мощности и Н0 является напором при нулевом расходе). Кроме того, глобальный максимум 24 кривой «напор-расход» 4 и (QH)ref 26 почти совпадают.

На фиг.6b проиллюстрирована кривая «напор-расход» 4 согласно другому варианту реализации изобретения. Эта кривая «напор-расход» 4 похожа на кривую «напор-расход» 4, показанную на фиг.6а, однако глобальный максимум 24 кривой «напор-расход» 4 и (QH)ref 26 смещены относительно друг друга. (QH)ref 26 располагается справа от глобального максимума 24 кривой «напор-расход» 4.

На фиг.7а схематически проиллюстрирован вид теоретических кривых «напор-расход» 42, 44 и 46 для различных углов наклона лопастей рабочего колеса. На этих кривых 42, 44, 46 напор 2 нанесен относительно расхода 6. Угол наклона лопасти β обозначен на фиг.7b и представляет собой угол между наружной периферией рабочего колеса и наружной стороной лопасти рабочего колеса. На фиг.7а показано, что саблевидные рабочие колеса имеют понижающуюся теоретическую кривую «напор-расход» 46. На фиг.7а показано также, что саблевидные рабочие колеса имеют повышающуюся теоретическую кривую «напор-расход» 46. Можно также видеть, что теоретическая кривая «напор-расход» 44 для нейтральной конструкции рабочего колеса, где угол наклона лопасти β между наружной периферией рабочего колеса и наружной стороной лопасти рабочего колеса равен 90 градусам, является плоской (горизонтальной).

Термин саблевидные колеса означает, что угол β превышает 90°, где угол β описывается как угол между наружной периферией рабочего колеса 32 и наружной стороной лопасти рабочего колеса 34. Под лопастями с изгибом назад подразумеваются тем, у которых угол β меньше 90°. Термином нейтральных лопастей 34 обозначаются лопасти с углом β, равным 90°.

На фиг.7b схематически показан вид трех различных видов рабочих колес 32, у которых угол наклона лопасти β меньше 90 градусов, равен 90 градусам и больше 90 градусов соответственно. Лопасти 34, а также направление вращения рабочего колеса 36 обозначены на фигуре.

На фиг.8 показано рабочее колесо 32 согласно варианту реализации настоящего изобретения. Рабочее колесо 32 содержит первый комплект лопастей рабочего колеса 34 и второй комплект лопастей 35, где первый комплект лопастей рабочего колеса 34 длиннее второго комплекта лопастей рабочего колеса 35 и где первый комплект лопастей рабочего колеса 34 и второй комплект лопастей рабочего колеса 35 распределяются поочередно вдоль периферии пластины рабочего колеса 48. Здесь первый комплект лопастей рабочего колеса 34 содержит десять лопастей и второй комплект лопастей рабочего колеса 35 содержит тоже десять лопастей. Если посмотреть на направление вращения 36 рабочего колеса 32, можно видеть, что и первый комплект лопастей рабочего колеса 34 и второй комплект лопастей являются саблевидными, поскольку узел между наружной периферией рабочего колеса 32 и наружной стороной лопастей рабочего колеса 34, 35 больше чем 90°.

На фиг.9 показано типичное рабочее колесо 32, имеющее ряд лопастей с изгибом назад 34, т.е. лопасти рабочего колеса изогнуты в направлении, противоположном направлению вращения 36. Показано, что направление вращения 36 обращено против часовой стрелки - скорость вращения обозначена как ω и радиус рабочего колеса 32 также обозначен как r. Абсолютная скорость потока С определяется суммой тангенциальной скорости U рабочего колеса 32 и относительной скорости W относительно рабочего колеса 32. Эти скорости C, U и W обозначаются стрелками. Величина тангенциальной скорости U рабочего колеса 32 получается путем умножения радиуса r и скорости вращения ω:

(5) |U|=r∙ω.

Угол лопасти β меньше 90 градусов.

На фиг.10 показано рабочее колесо 32 с саблевидной лопастью рабочего колеса 34, т.е. лопасти изогнуты в направлении вращения 36. Показано, что направление вращения 36 обращено против часовой стрелки, как на фиг.9. Проекция С на тангенциальную плоскость CU обозначена и можно видеть, что саблевидное рабочее колесо имеет следующие характеристики:

(6) CU > U.

Список ссылочных позиций

2 - гидравлический напор

4 - кривая «напор-расход»

6 - расход

8 - первая часть кривой «напор-расход»

10 - последняя часть кривой «напор-расход»

12 - кривая «мощность-расход»

14 - мощность

16, 16', 16” - Q25%

18, 18', 18” - Q50%

20, 20', 20” - Q75%

22, 22', 22” - Q100%

24 - глобальный максимум кривой «напор-расход»

26 - (QH)ref соответствующий Ph,max

28 - H0

30 - Href

32 - рабочее колесо

34 - лопасть рабочего колеса

35 - лопасть рабочего колеса

36 - направление вращения

38 - кривая мощности

40 - кривая мощности

42 - теоретическая кривая «напор-расход»

44 - теоретическая кривая «напор-расход»

46 - теоретическая кривая «напор-расход»

Β - угол между наружной периферией рабочего колеса и наружной стороной лопасти рабочего колеса

48 - пластина рабочего колеса

1. Циркуляционный насос центробежного типа, имеющий по меньшей мере одно рабочее колесо (32), кожух насоса и один электрический двигатель, причем насос имеет кривую насоса «напор-расход» (4), имеющую напор H0 (28) при нулевом расходе и напор Href (30), соответствующий наибольшей гидравлической мощности, при этом по меньшей мере одно рабочее колесо (32) содержит лопасти рабочего колеса (34), которым придана такая форма, при которой Href (30) больше, чем H0 (28), при этом двигатель является двигателем с постоянным магнитом с пуском от сети.

2. Циркуляционный насос по п.1, отличающийся тем, что первая часть (8) кривой «напор-расход» имеет возрастающую функцию относительно расхода (6).

3. Циркуляционный насос по п.1, отличающийся тем, что последняя часть (10) кривой «напор-расход» (4) имеет понижающую функцию относительно расхода (6).

4. Циркуляционный насос по п.1, отличающийся тем, что кожух насоса и/или рабочее колесо (32) приспособлены для размещения средств ограничения расхода, так что конечная часть кривой «напор-расход» (4) имеет понижающую функцию относительно расхода (6).

5. Циркуляционный насос по п.1, отличающийся тем, что рабочее колесо (32) имеет саблевидные лопасти (34).

6. Циркуляционный насос по п.1, отличающийся тем, что двигатель является синхронным двигателем.

7. Циркуляционный насос по п.1, отличающийся тем, что центробежный насос является герметичным, способным работать со смазкой, насосом.

8. Циркуляционный насос по п.1, отличающийся тем, что лопасти рабочего колеса (34) изогнуты дугой и симметрично располагаются вдоль периферии пластины рабочего колеса (48).

9. Циркуляционный насос по п.1, отличающийся тем, что рабочее колесо (32) содержит первый комплект лопастей рабочего колеса (34) и второй комплект лопастей (35), причем первый комплект лопастей рабочего колеса (34) длиннее второго комплекта лопастей рабочего колеса (35), и при этом первый комплект лопастей рабочего колеса (34) и второй комплект лопастей рабочего колеса (35) распределяются поочередно вдоль периферии пластины рабочего колеса (48).

10. Циркуляционный насос по п.1, отличающийся тем, что (2/3) Href ≥Н0 является более предпочтительным чем (3/5) Href ≥Н0.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к отрасли гидромашиностроения и может быть использовано в насосах с повышенной всасывающей способностью. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при создании центробежных насосов, перекачивающих пульпу на горно-обогатительных комбинатах.

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

Изобретение относится к радиальному лопастному колесу, содержащему первую концевую пластину 1 и вторую концевую пластину и расположенные на соответствующем расстоянии друг от друга лопасти 3.

Изобретение относится к насосостроению. .

Изобретение относится к области механизации животноводства, в частности к устройствам для исследования процесса перекачивания молока насосом доильной установки. .

Изобретение относится к области насосостроения, в частности к многоступенчатым центробежным насосам. .

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в сахарной промышленности для подъема и подачи свеклы в моечное отделение сахарного завода. .

Изобретение относится к насосостроению, в частности к центробежным насосам, и может быть применено в автомобильной промышленности, например, для очистки стекол автомобилей жидкостями, подаваемыми под давлением.

Изобретение относится к области турбостроения, к типам турбомашин, имеющим рабочие ступени с лопатками, не связанными различного рода демпферными или бандажными связями (вентиляторы, нагнетатели, компрессоры, паровые и газовые турбины), и может быть использовано для диагностики повреждения лопаток в процессе эксплуатации.

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.

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

Изобретение относится к лопастным радиальным турбомашинам, перекачивающим жидкую или газообразную среды. Способ повышения энергии, сообщаемой среде лопастными турбомашинами, включает формирование циркуляционного течения среды вокруг объемных лопаток в межлопаточных каналах рабочего колеса, создающего прирост давления на рабочей поверхности 8 лопаток по отношению к тыльной их поверхности 9.

Изобретение относится к насосостроению. Горизонтальный одноступенчатый насос включает корпус, двухпоточное рабочее колесо и направляющий аппарат.

Изобретение может быть использовано в составе электронасосных агрегатов систем терморегулирования изделий ракетно-космической техники, а также в химической промышленности.

Изобретение относится к устройству для перекачивания газосодержащих суспензий, в частности волокнистых суспензий. Устройство включает псевдоожижающий ротор (2) с одной или более лопастями (5), рабочее колесо насоса и напорный патрубок (7).

Изобретение относится к области нефтяного машиностроения. Рабочее колесо ступени погружного насоса содержит проточные каналы 1 закрытого типа на входе 2 колеса и проточные каналы 3 открытого типа на выходе 4.

Изобретение может быть использовано при изготовлении и эксплуатации малорасходных насосов изделий ракетно-космической техники. Изобретение направлено на расширение области использования.

Изобретение относится к насосостроению, а именно к конструкциям химических вертикальных насосов. Насос включает корпус, ротор с валом и рабочим колесом в виде многозаходной крыльчатки открытого типа, а также опорную плиту.

Группа изобретений относится к турбонасосостроению. Корпус насоса включает корпусы входа и отвода перекачиваемой среды и уступообразный тыльный кольцевой элемент, образующие совместно проточную полость для размещения шнекоцентробежного рабочего колеса закрытого типа и автомата осевой разгрузки ротора.

Изобретение относится к нефтедобывающему электрооборудованию. Электрооборудование включает в себя установки (2) погружных электронасосов по числу скважин (1), связанные через кабель (6), и повышающий трансформатор (3) с соответствующей наземной станцией (4) управления прямого пуска, подключенной к питающей сети.
Наверх