Лопастной насос



Лопастной насос
Лопастной насос
Лопастной насос

 


Владельцы патента RU 2577919:

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 ракетной техники. Изобретение направлено на расширение диапазона применения лопастного насоса по расходу жидкости при обеспечении надежного охлаждения подшипника и повышения антикавитационных качеств лопастного насоса. Для этого после винтового насоса (8) во входном коллекторе (2) входного патрубка (1) выполнена кольцевая камера (10), отверстиями (13) соединенная со щелями (12) лопаток (11) направляющего аппарата (3). За камерой (10), между коллектором (2) и валом (4) выполнено щелевое уплотнение (9). 3 ил.

 

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

Для высокооборотных турбонасосных агрегатов, применяемых в ракетной технике, одними из основных показателей совершенства агрегата, определяющего весовые характеристики как ТНА, так и двигательной установки, являются всасывающая способность насосов, т.е. их антикавитационные качества, и конструктивная надежность, в частности решения задачи охлаждения подшипниковых опор.

Для повышения антикавитационных качеств насосов имеется достаточно много технических решений.

Например, в техническом решении по авторскому свидетельству СССР №954635 с приоритетом от 01.06.1976 г. показана конструкция насоса с повышенными антикавитационными качествами за счет впрыска активной жидкости высокого давления, взятой из полости высокого давления насоса или из накопительной камеры утечек, через пустотелые лопатки направляющего аппарата, установленного перед входом в рабочее колесо насоса.

Недостатком этого технического решения является снижение коэффициента полезного действия (КПД) насоса за счет частичного расхода жидкости высокого давления не по прямому назначению.

Задача охлаждения подшипника здесь не рассматривается.

Известно техническое решение по патенту РФ №2412378, взятое за прототип, не имеющее этих недостатков. В нем использован винтовой насос для охлаждения подшипника, установленного во входном патрубке насоса, путем прокачки части жидкости с входа в насос через подшипник, и повышения антикавитационных качеств насоса благодаря обеспечению дополнительного подпора жидкости перед лопаточным колесом.

Несмотря на экономичность и компактность технического решения по прототипу, область его применения для повышения антикавитационных качеств, где оно может быть эффективно использовано, ограничена, в основном, малорасходными шнекоцентробежными насосами.

Это качество прототипа обусловлено тем, что подача активной жидкости на вход в лопаточную систему осуществлена на диаметре винтового насоса, а образование кавитационных каверн происходит на максимальном диаметре лопастного колеса, где наибольшая величина окружной скорости его входной кромки. Чем больше размерность насоса, тем больше максимальный диаметр лопастного колеса превосходит диаметр винтового насоса и тем меньше эффективность винтового насоса для повышения всасывающей способности лопастного колеса.

Изобретение направлено на расширение области применения по расходу через насос конструктивного решения с использованием винтового насоса для охлаждения подшипника.

Для этого в лопастном насосе, содержащем боковой входной патрубок для подвода жидкости, направляющий лопаточный аппарат, установленный в кольцевом входном коллекторе, вал, проходящий сквозь входной коллектор с зазором, лопастное колесо и подшипник, размещенные на валу по обе стороны зазора, отверстия во входном коллекторе для соединения его полости с полостью подшипника и винтовой насос, выполненный на валу по длине зазора, с входом со стороны подшипника и выходом в сторону лопастного колеса, в отличие от прототипа после винтового насоса по ходу течения жидкости выполнена кольцевая камера во входном коллекторе, лопатки лопаточного аппарата имеют щелевые каналы напротив периферийной части лопастного колеса, соединенные с кольцевой камерой, при этом в зазоре между валом и входным коллектором после кольцевой камеры перед лопастным колесом выполнен уплотнительный узел.

Такое конструктивное решение обеспечивает подачу активной жидкости после винтового насоса на оптимальном диаметре входной кромки лопастного колеса, что обеспечивает требуемые антикавитационные качества насоса, при этом полностью обеспечивается надежное охлаждение подшипника.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где приведена схема лопастного насоса на фиг. 1, на фиг. 2 - сечение А-А, на фиг. 3 - сечение Б-Б.

Лопастной насос содержит боковой входной патрубок 1 для подвода жидкости, в кольцевом входном коллекторе 2 которого установлен направляющий лопаточный аппарат 3, вал 4, проходящий сквозь входной коллектор с зазором, лопастное колесо 5 и подшипник 6, размещенные на валу по обе стороны зазора, отверстия 7 во входном коллекторе для соединения его полости с полостью подшипника и винтовой насос 8, выполненный на валу по длине зазора, с входом со стороны подшипника и выходом в сторону лопастного колеса.

В зазоре между валом 4 и входным коллектором 2 перед лопастным колесом 5 выполнен уплотнительный узел 9, а после винтового насоса 8 - кольцевая камера 10 во входном коллекторе, лопатки 11 лопаточного аппарата 3 имеют щелевые каналы 12 напротив периферийной части лопастного колеса 5, соединенные с кольцевой камерой 10 отверстиями 13. При работе лопастного насоса жидкость прокачивается винтовым насосом 8 через подшипник 6, охлаждая его, и поступает в кольцевую камеру 10, через отверстия 13 к щелям 12 лопаток 11 направляющего аппарата 3 и далее через щели 12 на вход 14 лопастного колеса 5.

Данное конструктивное решение позволяет активную жидкость винтового насоса 8 подать в полость 14 перед лопастным колесом 5 на необходимом диаметре, обеспечивающем повышение антикавитационных качеств насоса, что позволяет расширить диапазон его применения по расходам жидкости через насос. При этом сохраняется функция обеспечения надежного охлаждения подшипника лопастного насоса.

Лопастной насос, содержащий боковой входной патрубок для подвода жидкости, направляющий лопаточный аппарат, установленный в кольцевом входном коллекторе, вал, проходящий сквозь входной коллектор с зазором, лопастное колесо и подшипник, размещенные на валу по обе стороны зазора, отверстия во входном коллекторе для соединения его полости с полостью подшипника и винтовой насос, выполненный на валу по длине зазора, с входом со стороны подшипника и выходом в сторону лопастного колеса, отличающийся тем, что после винтового насоса по ходу течения жидкости выполнена кольцевая камера во входном коллекторе, лопатки лопаточного аппарата имеют щелевые каналы напротив периферийной части лопастного колеса, соединенные с кольцевой камерой, при этом в зазоре между валом и входным коллектором после кольцевой камеры перед лопастным колесом выполнен уплотнительный узел.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к насосостроению и может найти применение изобретения в энергетике, судостроении и авиации. В шнекоцентробежном насосе используется двухвальная схема работы, где имеются высокооборотная и низкооборотная ступени.

Изобретение относится к шнекоцентробежным насосам и может быть использовано в тех областях машиностроения, где требуется применение насосов, перекачивающих жидкости с содержанием растворенного и свободного газа.

Изобретение относится к центробежным насосам и может быть использовано в тех областях машиностроения, где требуется применение насосов с очень высокими антикавитационными свойствами.

Изобретение относится к областям машиностроения, где требуется применение насосов, перекачивающих криогенные жидкости, например, такие как жидкий водород. В шнекоцентробежном насосе на переднем бурте центробежного колеса последовательно установлены два плавающих кольца 7 и 8 щелевых уплотнений, между плавающими кольцами 7, 8 в корпусе 4 насоса установлена распорная фигурная втулка 9, имеющая внутреннюю и наружную полости 10 и 11, соединенные отверстиями 12.

Изобретение относится к области насосостроения и предназначено для откачки нефти и других жидкостей из трубопроводов при их ремонте, когда необходимо максимально осушить трубопровод.

Изобретение относится к энергетическому гидромашиностроению. .

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в нефтяной и других отраслях промышленности. .

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в нефтяной и др. .

Изобретение относится к насосостроению. .

Изобретение относится к насосостроению, а именно к вертикальным электронасосным агрегатам для нефтяной, газовой, химической и др. .

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использована для добычи нефти посредством установок электроцентробежных насосов из глубоких и сверхглубоких скважин и большим газосодержанием.

Изобретение относится к статорам компрессоров высокого давления газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. Статор компрессора высокого давления включает в себя внешний и внутренний корпусы, кольцевую обечайку (6), перфорированную отверстиями (7).

Изобретение относится к центробежному насосу для нагнетания горячих жидкостей. Насос имеет контактный уплотнитель вала, корпус (13) уплотнителя для уплотнителя (14) вала и возвратный канал (8) для парциального потока нагнетаемой жидкости.

Изобретение относится к вентиляторостроению и к соплу для вентилятора. Вентилятор в сборе включает в себя крыльчатку с приводом от электродвигателя, предназначенную для формирования потока воздуха, по меньшей мере один нагреватель, предназначенный для нагрева первой части потока воздуха, и кожух, содержащий, по меньшей мере, одно выходное отверстие для воздуха, предназначенное для выпуска первой части потока воздуха, и средство первого канала, предназначенное для подачи первой части потока воздуха в упомянутое, по меньшей мере, одно выходное отверстие для воздуха.

Торцевая крышка (200) компрессора для обеспечения теплового барьера вблизи механического уплотнения содержит внутреннюю торцевую крышку (210) и наружную торцевую крышку (220).

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к высокооборотным высоконапорным центробежным насосам, и может быть использовано в области ракетостроения, в турбонасосных агрегатах (ТНА) жидкостных ракетных двигателей (ЖРД).

Узел (10) турбокомпрессора разделен вдоль оси (12) ротора (11) на три секции (13, 18, 22): опорную (13), (18) двигателя и (22) компрессора. Опорная секция (13) имеет по меньшей мере один активный магнитный подшипник (14) для опоры ротора (11).

Изобретение относится к компрессоростроению и может быть использовано в теплоэнергетике, газоперекачивающих станциях, наземных и судовых транспортных средствах в стационарных газотурбинных установках, имеющих в своем составе осевой многоступенчатый компрессор.

Группа изобретений относится к области насосостроения и может быть использована в ракетостроении, в турбонасосных агрегатах (ТНА) жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) и ядерных ракетных двигателей (ЯРД).

Изобретение относится к способу управления комбинированным устройством и комбинированному устройству, в котором может быть применен данный способ. Способ управления устройством 1, которое содержит, по меньшей мере, компрессорную установку 2 и/или устройство для сушки с одной стороны и систему 3 регенерации тепла с другой стороны.

Изобретение относится к турбомашинам, в частности к компрессорам турбомашин. Узел состоит из диффузора и спрямляющего устройства для потока воздуха на выходе из центробежного компрессора турбомашины, причем указанный диффузор имеет, по существу, форму двойного кольцевого диска, ориентированного радиально, а указанное спрямляющее устройство представляет собой двойную тороидальную деталь, расположенную в продолжение двойного диска диффузора и изогнутую для отвода потока воздуха в заднем по потоку направлении турбомашины.
Наверх