Рабочее колесо центробежного насоса

Изобретение относится к насосной технике, а именно к рабочим колесам центробежного насоса для перекачки различных жидких сред. Рабочее колесо содержит основной диск (1) со ступицей (2), покрывной диск (3) и размещенные между ними 7 лопастей, выполненных криволинейными загнутыми назад. В диске (1) между входными участками лопастей выполнены сквозные отверстия (5), а с наружной стороны диска (1) - кольцевой коаксиальный ступице (2) бурт (6). Колесо выполнено литым с отклонением по шагу лопастей на их входном участке не более 2 мм и на выходном участке не более 3 мм, Наружная поверхность диска (1) между ступицей (2) и буртом (6) выполнена конической, плавно сопряженной со ступицей (2) и поверхностью бурта (6). Ось отверстия (5) наклонена к оси колеса под углом 25°±5°, внутренний диаметр бурта (6) составляет от 0,4 до 0,45 от диаметра колеса. Отверстия (5) расположены по окружности и их диаметр составляет от 0,038 до 0,041 от диаметра колеса. Периферийные наружные участки дисков (1, 3) образованы коническими, сужающимися к периферии колеса поверхностями, образующие которых наклонены к оси колеса под углом 75°±5°. Диаметр колеса составляет от 155 до 157 мм. Изобретение направлено на уменьшение величины осевой силы на рабочем колесе, возникающей при работе насоса. 3 ил.

 

Изобретение относится к насосной технике, а именно к рабочим колесам центробежного насоса для перекачки различных жидких сред.

Известно рабочее колесо центробежного насоса, содержащее основной диск со ступицей и выполненные на его лицевой поверхности лопасти, выполненные криволинейными загнутыми назад, причем в основном диске в пространстве между входными участками лопастей выполнены сквозные отверстия (см. патент US №5224821, кл. F01D 5/14, опубл. 06.07.1993).

Однако выполнение наружной задней поверхности основного диска гладкой не позволяет в полной мере использовать возможность уменьшить осевую силу, возникающую при работе рабочего колеса в составе центробежного насоса.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является рабочее колесо центробежного насоса, содержащее основной диск со ступицей, покрывной диск и размещенные между ними лопасти, выполненные криволинейными загнутыми назад, причем в основном диске в пространстве между входными участками лопастей выполнены сквозные отверстия, а с наружной стороны на основном диске выполнен кольцевой коаксиально охватывающий выступающий из основного диска участок ступицы бурт (см. патент US №5628616, кл. F04D 29/22, опубл. 13.05.1997).

Однако выполнение рабочего колеса со сквозными отверстиями, оси которых расположены параллельно оси рабочего колеса, не позволяет создать равномерный градиент давления с наружной стороны основного диска, что снижает возможность уменьшения осевой силы, которая возникает на рабочем колесе при работе центробежного насоса.

Технической проблемой является устранение выявленных в аналогах недостатков.

Технический результат заключается в том, что достигается возможность уменьшить на рабочем колесе величину осевой силы, возникающей при работе центробежного насоса.

Указанный технический результат достигается за счет того, что рабочее колесо центробежного насоса содержит основной диск со ступицей, покрывной диск и размещенные между ними лопасти, выполненные криволинейными загнутыми назад, причем в основном диске в пространстве между входными участками лопастей выполнены сквозные отверстия, а с наружной стороны на основном диске выполнен кольцевой коаксиально охватывающий выступающий из основного диска участок ступицы бурт, причем рабочее колесо выполнено литым с отклонением по шагу лопастей на их входном участке не более 2 мм и на выходном участке - не более 3 мм, наружная поверхность основного диска, расположенная между выступающим из основного диска участком ступицы и кольцевым буртом, выполнена конической с образованием боковой поверхности усеченного конуса, плавно сопряженной со стороны меньшего диаметра со ступицей и со стороны большего диаметра - с внутренней цилиндрической поверхностью кольцевого бурта, причем ось сквозного отверстия наклонена к оси рабочего колеса под углом 25°±5°, внутренний диаметр кольцевого бурта составляет от 0,4 до 0,45 от диаметра рабочего колеса, сквозные отверстия расположены по окружности и их диаметр составляет от 0,038 до 0,042 от диаметра рабочего колеса, при этом между основным и покрывным дисками расположены 7 лопастей, периферийные наружные участки основного и покрывного дисков образованы коническими, сужающимися к периферии рабочего колеса поверхностями, образующие которых наклонены к оси рабочего колеса под углом 75°±5°, а диаметр рабочего колеса составляет от 155 до 157 мм.

В ходе проведенного исследования было выявлено, что для снижения возникающей при работе рабочего колеса осевой силы имеет значение, каким образом организовано сообщение входного участка проточной части рабочего колеса с пространством за рабочим колесом с наружной стороны основного диска рабочего колеса. Выполнение рабочего колеса с указанными выше параметрами позволяет снизить гидравлические потери при сообщении указанного выше входного участка проточной части рабочего колеса с пространством за основным диском рабочего колеса и тем самым уменьшить величину осевой силы, которая возникает при работе рабочего колеса в составе центробежного насоса.

На фиг. 1 представлен продольный разрез рабочего колеса центробежного насоса.

На фиг. 2 представлен вид спереди на рабочее колесо центробежного насоса.

На фиг. 3 представлен разрез А-А на фиг. 2.

Рабочее колесо центробежного насоса содержит основной диск 1 со ступицей 2, покрывной диск 3 и размещенные между ними лопасти 4, выполненные криволинейными загнутыми назад.

В основном диске 1 в пространстве между входными участками лопастей 4 выполнены сквозные отверстия 5, а с наружной стороны на основном диске 1 выполнен кольцевой коаксиально охватывающий выступающий из основного диска 1 участок ступицы 2 бурт 6.

Рабочее колесо выполнено литым с отклонением по шагу лопастей 4 на их входном участке не более 2 мм и на выходном участке - не более 3 мм. Наружная поверхность 7 основного диска 1, расположенная между выступающим из основного диска 1 участком ступицы 2 и кольцевым буртом 6, выполнена конической с образованием боковой поверхности усеченного конуса, плавно сопряженной со стороны меньшего диаметра со ступицей 2 и со стороны большего диаметра с внутренней цилиндрической поверхностью кольцевого бурта 6, причем ось сквозного отверстия наклонена к оси рабочего колеса под углом 25°±5°. Внутренний диаметр D1 кольцевого бурта 6 составляет от 0,4 до 0,45 от диаметра D2 рабочего колеса, сквозные отверстия 5 расположены по окружности, диаметр D3 сквозных отверстий составляет от 0,038 до 0,042 от диаметра рабочего колеса. Между основным 1 и покрывным 3 дисками расположены семь лопастей 4, периферийные наружные участки основного 1 и покрывного 3 дисков образованы коническими, сужающимися к периферии рабочего колеса поверхностями, образующие которых наклонены к оси рабочего колеса под углом 75°±5°, а диаметр D2 рабочего колеса составляет от 155 мм до 157 мм.

Во время работы центробежного насоса вращающиеся на валу рабочие колеса увеличивают в межлопаточных каналах, образованных основным диском 1, покрывным диском 3 и лопастями 4, скорость перекачиваемого насосом текучей среды. При многоступенчатом выполнении центробежного насоса вытекающая из рабочего колеса текучая среда поступает в направляющий аппарат, где поток текучей среды частично тормозится, а кинетическая энергия потока частично преобразуется в потенциальную энергию давления. Далее из направляющего аппарата поток текучей среды поступает в рабочее колесо следующей, в которой происходит дальнейшее повышение его давления.

Сквозные отверстия 5, соединяющие входной участок проточной части рабочего колеса, расположенный между входными участками лопастей 4, позволяют использовать расположенное за рабочим колесом пространство, образованное кольцевым буртом 6, наружной поверхностью основного диска 1 рабочего колеса, расположенной внутри кольцевого бурта 6 и поверхностью направляющего аппарата (для многоступенчатых центробежных насосов) уравновешивающей камеры, для снижения осевой силы, которая возникает при работе центробежного насоса на рабочем колесе.

Рабочее колесо центробежного насоса можно использовать в скважинных насосах, погружных насосах или любых других центробежных насосах.

Рабочее колесо центробежного насоса, содержащее основной диск со ступицей, покрывной диск и размещенные между ними лопасти, выполненные криволинейными загнутыми назад, причем в основном диске в пространстве между входными участками лопастей выполнены сквозные отверстия, а с наружной стороны на основном диске выполнен кольцевой коаксиально охватывающий выступающий из основного диска участок ступицы бурт, отличающееся тем, что рабочее колесо выполнено литым с отклонением по шагу лопастей на их входном участке не более 2 мм и на выходном участке не более 3 мм, наружная поверхность основного диска, расположенная между выступающим из основного диска участком ступицы и кольцевым буртом, выполнена конической с образованием боковой поверхности усеченного конуса, плавно сопряженной со стороны меньшего диаметра со ступицей и со стороны большего диаметра - с внутренней цилиндрической поверхностью кольцевого бурта, причем ось сквозного отверстия наклонена к оси рабочего колеса под углом 25°±5°, внутренний диаметр кольцевого бурта составляет от 0,4 до 0,45 от диаметра рабочего колеса, сквозные отверстия расположены по окружности, и их диаметр составляет от 0,038 до 0,042 от диаметра рабочего колеса, при этом между основным и покрывным дисками расположено 7 лопастей, периферийные наружные участки основного и покрывного дисков образованы коническими, сужающимися к периферии рабочего колеса поверхностями, образующие которых наклонены к оси рабочего колеса под углом 75°±5°, а диаметр рабочего колеса составляет от 155 до 157 мм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области нефтяного машиностроения, в частности к многоступенчатым погружным лопастным насосам для добычи нефти. Открытое рабочее колесо ступени центробежного насоса содержит ступицу, имеющую возможность свободного перемещения вдоль вала насоса, ведущий диск с расположенными на одной из его плоских поверхностей лопастями, образующими проточные каналы, и индивидуальную опорную пяту на обеих поверхностях диска в виде антифрикционной износостойкой шайбы.

Группа изобретений относится к нефтяному машиностроению, в частности к насосам для откачки пластовой жидкости из скважин. Установка содержит: двигатель, протектор с осевой опорой вала и по крайней мере одну насосную секцию.

Изобретение относится к нефтяному машиностроению и может быть использовано для откачки из скважин пластовой жидкости с высоким содержанием газа. Мультифазная ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса содержит направляющий аппарат, состоящий из корпуса в виде обечайки с буртом и нижнего и верхнего дисков с лопатками, и рабочее колесо, состоящее из ведущего и ведомого дисков с лопастями.

Группа изобретений относится к многоступенчатым погружным насосам для откачки пластовой жидкости из скважин. Установка погружного лопастного насоса компрессионного типа включает в себя двигатель, протектор с осевой опорой вала, насосную секцию.

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

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к центробежным насосным установкам, предназначенным для перекачивания жидкостей. Одноступенчатый центробежный насосный агрегат включает центробежный одноступенчатый насос двухстороннего входа, приводной электродвигатель, муфту, соединяющую их валы, опорную раму для крепления насоса и электродвигателя, корпус, состоящий из основания и крышки, входной и выходной патрубки, ротор с закрепленным на нем рабочим колесом, установленный в опорных подшипниках, и спиральный отвод.

Изобретение относится к области насосостроения. Реактивное рабочее колесо центробежного насоса содержит равномерно распределенных по окружности лопасти (1) с идентичными скелетами (2) профилей.

Изобретение относится к области машиностроения. Насос содержит гетерогенную лопастную систему, лопасти (1-6) которой образуют между собой каналы (7).

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано при конструировании погружных центробежных насосов для добычи жидкостей с механическими примесями из скважин.

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано при конструировании погружных насосов для добычи жидкостей с механическими примесями из скважин.

Изобретение относится к области нефтяного машиностроения, в частности к многоступенчатым погружным лопастным насосам для добычи нефти. Открытое рабочее колесо ступени центробежного насоса содержит ступицу, имеющую возможность свободного перемещения вдоль вала насоса, ведущий диск с расположенными на одной из его плоских поверхностей лопастями, образующими проточные каналы, и индивидуальную опорную пяту на обеих поверхностях диска в виде антифрикционной износостойкой шайбы.

Изобретение относится к насосостроению и касается способа разгрузки осевой силы в секционных многоступенчатых насосах. Способ заключается в том, что разгрузка осевой силы многоступенчатого секционного насоса осуществляется с помощью разгрузочного устройства, установленного на валу за рабочим колесом последней ступени, на которое действует разность давлений среды перед разгрузочным устройством и за ним.

Изобретение относится к насосостроению, а именно к погружным скважинным электрическим насосам, и предназначено для откачки сред из скважин со значительным отклонением от прямолинейности.

Ротор содержит рабочие колеса, основной осевой стяжной вал, проходящий через указанные колеса, и два концевых вала, каждый из которых прикреплен к соответствующему концу основного стяжного вала.

Группа изобретений относится к нефтяному машиностроению, в частности к насосам для откачки пластовой жидкости из скважин. Установка содержит: двигатель, протектор с осевой опорой вала и по крайней мере одну насосную секцию.

Изобретение относится к металлургии, а именно к изготовлению деталей из сплава TA6Zr4DE, и может быть использовано при изготовлении вращающихся деталей турбомашины. Способ изготовления детали турбомашины, выполненной из титанового сплава TA6Zr4DE, включает ковку заготовки в альфа-бета-области с образованием предварительно отформованной заготовки, горячую штамповку предварительно отформованной заготовки в бета-области титанового сплава с получением необработанной детали и термическую обработку.

Изобретение относится к насосам необъемного вытеснения и может быть использовано на АЭС в главных циркуляционных насосных агрегатах первого контура теплоносителя ядерной энергетической установки.

Изобретение относится к области насосостроения. Шнекоцентробежный насос состоит из корпуса (1) с подводом (2) и отводом (3), крышки (4), перегородки (5), вала (6) крыльчатки (7) и шнека (8).

Группа изобретений относится к приспособлению и способам соединения валов электроцентробежного погружного насоса. Приспособление содержит соединительную муфту (102), полый трубчатый элемент муфты (102) для размещения в нем концов каждого из двух вращающихся валов (106, 106’), по меньшей мере одну цангу (104) для прикрепления муфты (102) по меньшей мере к одному из двух валов (106, 106’).

Турбоустановка содержит компрессор (102), содержащий модуль (114), выполненный с возможностью введения скольжением в наружный кожух (112) и извлечения из него. Турбоустановка дополнительно содержит электрический двигатель (104), содержащий вал (108), выполненный с возможностью присоединения к валу (106) компрессора.

Изобретение относится к насосной технике. Рабочее колесо содержит основной диск (1) со ступицей (2), покрывной диск (3) и размещенные между ними криволинейными загнутыми назад лопасти (4). В диске (1) между входными участками лопастей (4) выполнены сквозные отверстия (5), оси которых параллельны оси колеса. С наружной стороны колеса на диске (1) выполнен кольцевой коаксиально охватывающий ступицу (2) бурт (6). Наружная поверхность диска (1) между ступицей (2) и буртом (6) выполнена плоской, перпендикулярной оси колеса и плавно сопряженной с внутренней цилиндрической поверхностью бурта (6). Колесо выполнено литым с отклонением по шагу лопастей (4) на их входном участке не более 2 мм и на выходном - не более 3 мм. Внутренний диаметр D1 бурта (6) составляет от 0,44 до 0,45 от диаметра D2 колеса. Отверстия (5) расположены около вогнутой стороны лопасти (4) по окружности, диаметр D3 которой составляет от 0,32 до 0,34 от D2. Диаметр отверстий (5) составляет от 0,044 до 0,046 от D2. Между дисками (1, 3) расположено 8 лопастей (4). Периферийные наружные участки дисков (1, 3) образованы коническими, сужающимися к периферии колеса поверхностями, образующие которых наклонены к оси колеса под углом 75°±5°. Диаметр колеса составляет от 226,0 мм до 224 мм. Изобретение направлено на уменьшение осевой силы, действующей на рабочее колесо. 2 ил.

Изобретение относится к насосной технике, а именно к рабочим колесам центробежного насоса для перекачки различных жидких сред. Рабочее колесо содержит основной диск со ступицей, покрывной диск и размещенные между ними 7 лопастей, выполненных криволинейными загнутыми назад. В диске между входными участками лопастей выполнены сквозные отверстия, а с наружной стороны диска - кольцевой коаксиальный ступице бурт. Колесо выполнено литым с отклонением по шагу лопастей на их входном участке не более 2 мм и на выходном участке не более 3 мм, Наружная поверхность диска между ступицей и буртом выполнена конической, плавно сопряженной со ступицей и поверхностью бурта. Ось отверстия наклонена к оси колеса под углом 25°±5°, внутренний диаметр бурта составляет от 0,4 до 0,45 от диаметра колеса. Отверстия расположены по окружности и их диаметр составляет от 0,038 до 0,041 от диаметра колеса. Периферийные наружные участки дисков образованы коническими, сужающимися к периферии колеса поверхностями, образующие которых наклонены к оси колеса под углом 75°±5°. Диаметр колеса составляет от 155 до 157 мм. Изобретение направлено на уменьшение величины осевой силы на рабочем колесе, возникающей при работе насоса. 3 ил.

Наверх