Элемент обработки потока для всасывающего диффузора

Изобретение касается всасывающего диффузора или всасывающего устройства и содержит корпус и устройство обработки потока. Корпус диффузора имеет внутреннюю полость и впускное и выпускное отверстия для приема и формирования выходящей текучей среды. Устройство обработки потока выполнено на стороне впускного отверстия и содержит крышку со сложным контуром, соединяемую с корпусом. Крышка имеет по меньшей мере одну поверхность со сложным внутренним контуром, которая проходит во внутреннюю полость, рассеивает поступающую во внутреннюю полость среду и обеспечивает обработку потока с получением однородного потока среды путем направления среды к выпускному отверстию по меньшей мере частично с помощью элемента, имеющего сложный контур и соответствующего указанной по меньшей мере одной поверхности крышки. Крышка имеет периферическую и центральную части и перегородку, расположенную во внутренней полости для ограничения или регулирования потока среды от впускного к выпускному отверстию. По меньшей мере одна поверхность со сложным внутренним контуром крышки имеет пазы, выполненные между периферической и центральной частями. Перегородка имеет отклоняющие пластины с концевыми частями. Пластины равноотстоят друг от друга. Ось перегородки параллельна продольной оси корпуса. Форма каждой концевой части соответствует пазам по меньшей мере одной поверхности со сложным внутренним контуром для обеспечения сопряжения или совмещения с ней. Изобретение направлено на исключение образования зон рециркуляции и застоя текучей среды, уменьшение потерь давления и повышение эффективности работы. 17 з.п. ф-лы, 15 ил.

 

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Область техники

Данное изобретение относится к всасывающему диффузору и, в частности, к всасывающему диффузору для обработки текучей среды, проходящей по трубопроводу технологического потока.

2. Краткое описание уровня техники

Известные всасывающие диффузоры, в том числе диффузор, изображенный на фиг. 1, представляют собой устройства, которые, как правило, установлены на стороне впуска или всасывания насоса в системе управления текучей средой для минимизации площади основания системы и оптимизации режимов потока, поступающего в насос, путем выпрямления потока, улучшения рабочих параметров на впуске насоса, обеспечения более равномерного поперечного профиля распределения скорости текучей среды на стороне всасывания насоса и удаления загрязнений из потока текучей среды. Оптимизированные режимы потока обеспечивают улучшение рабочих характеристик насоса благодаря уменьшению энергии, необходимой для функционирования насоса, и общему повышению эффективности системы насос - диффузор.

На фиг. 1 изображен известный всасывающий диффузор, в целом обозначенный номером 5 позиции и содержащий корпус 5a с впускным отверстием 5a', внутренней полостью 5'' и выпускным отверстием 5a''', перегородку 5b, расположенную в указанном корпусе, и крышку 5c, которая имеет сложный наружный контур и соединена с одним концом корпуса 5a диффузора. В процессе эксплуатации поступающая текучая среда Fi проходит через отверстие 5a' в полость 5'' и через перегородку 5b, и из выпускного отверстия 5a''' выводится выходящая текучая среда FO.

Проблема, связанная с существующими всасывающими диффузорами, заключается в том, что после более тщательного изучения характеристик потока текучей среды, проходящей через диффузор и поступающей в насос, может быть выполнено дополнительное существенное улучшение параметров потока. В соответствии с фиг. 9a в проточных трактах существующих всасывающих диффузоров имеются многочисленные зоны застоя и рециркуляции, которые препятствуют достижению однородности поступающего в насос потока и созданию высоких потерь давления в диффузоре, что пагубно отражается на системе насос - всасывающий диффузор.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно некоторым вариантам выполнения данное изобретение может быть реализовано в виде такого узла, как всасывающий диффузор или устройство, содержащее корпус и устройство обработки потока.

Корпус всасывающего диффузора может иметь впускное отверстие для приема поступающей текучей среды, внутреннюю полость для приема поступающего текучей среды из впускного отверстия и выпускное отверстие, предназначенное для приема поступающей текучей среды из внутренней полости и формирования выходящей текучей среды.

Устройство обработки потока может быть выполнено относительно впускного отверстия и может содержать часть для обработки потока, имеющую по меньшей мере одну поверхность со сложным внутренним контуром, которая проходит во внутреннюю полость, рассеивает поступающую текучую среду, проходящую от впускного отверстия к внутренней полости, и обеспечивает обработку потока с получением однородного потока выходящей текучей среды путем направления поступающей текучей среды к выпускному отверстию по меньшей мере частично с помощью элемента, имеющего сложный контур и соответствующего указанной по меньшей мере одной поверхности со сложным внутренним контуром.

В процессе эксплуатации обработка потока согласно данному изобретению обеспечивает более однородный поток выходящей текучей среды по сравнению с потоком, образуемым известным устройством, например, изображенным на фиг. 1. Данное сравнение проиллюстрировано на фиг. 9a и 9b, рассмотренных ниже.

Согласно некоторым вариантам выполнения данное изобретение может иметь одну или более из нижеприведенных дополнительных особенностей.

Указанная по меньшей мере одна поверхность со сложным внутренним контуром может иметь форму с по существу коническим контуром, в том числе с квадратичным коническим контуром или выпуклым коническим контуром. Например, устройство обработки потока может содержать крышку с коническим контуром или быть выполнено в виде такой крышки, имеющей часть для обработки потока, которая может использоваться во всасывающем диффузоре для улучшения параметров потока текучей среды.

Часть для обработки потока может содержать периферическую часть и центральную или вершинную часть, проходящую дальше или глубже во внутреннюю полость, чем периферическая часть. В указанной по меньшей мере одной поверхности со сложным внутренним контуром и в периферической части может быть выполнен по меньшей мере один паз, проходящий между ними.

Устройство обработки потока может содержать перегородку, выполненную во внутренней полости и предназначенную для сдерживания или регулирования потока текучей среды, проходящей от впускного отверстия к выпускному отверстию. Перегородка может иметь концевую часть, форма которой по существу соответствует форме указанной по меньшей мере одной поверхности со сложным внутренним контуром для обеспечения сопряжения или совмещения с ней, в том числе, когда устройство обработки потока соединено с корпусом всасывающего диффузора.

Часть для обработки потока может иметь форму пирамиды с квадратным основанием или с основанием, имеющим другую геометрическую форму. В качестве примера, указанная по меньшей мере одна стенка со сложным внутренним контуром может иметь форму с по существу пирамидальным контуром. Указанная по меньшей мере одна стенка может содержать по меньшей мере три треугольные стенки, расположенные между наружной периферической базовой частью и внутренней центральной вершинной частью. Указанные по меньшей мере три треугольные стенки могут содержать четыре плоские треугольные стенки, расположенные между наружной квадратной периферической базовой частью и внутренней центральной вершинной частью. В указанных по меньшей мере трех треугольных стенках могут быть выполнены пазы для размещения одного конца перегородки.

Часть для обработки потока может иметь форму, по существу вогнутую во внутреннем направлении. Например, указанная по меньшей мере одна поверхность со сложным внутренним контуром может быть выполнена в виде вогнутой стенки, имеющей наружную периферическую базовую часть.

Часть для обработки потока может быть выполнена или отформована в виде спирали для обработки потока, направляющие ребра и углы наклона которой находятся в прямой взаимосвязи с общим искривлением, описываемым или образуемым струей потока, поступающего во всасывающий диффузор по заданной траектории. В качестве примера, указанная по меньшей мере одна стенка со сложным внутренним контуром может иметь форму с по существу спиральным контуром. Указанная по меньшей мере одна стенка может быть выполнена в виде стенки со спиральным контуром, проходящей от наружной периферической базовой части к центральной вершинной части.

Часть для обработки потока может быть присоединена к корпусу всасывающего диффузора или выполнена за одно целое с указанным корпусом.

Часть для обработки потока может быть выполнена в виде пластины или вставки со сложным внутренним контуром, расположенной между впускным отверстием и наружной крышкой, или составлять часть такой пластины или вставки. Например, часть для обработки потока может быть выполнена в виде вставки, установленной во всасывающем диффузоре и выполненной отдельно от крышки или других внутренних компонентов. Кроме того, вместо крышки в корпус или кожух всасывающего диффузора может быть установлена указанный элемент. Отдельный вставной компонент может быть присоединен к корпусу всасывающего диффузора при помощи отдельной крышки.

Устройство обработки потока может по существу исключать образование зон рециркуляции и застоя текучей среды, проходящей во внутренней полости к выпускному отверстию, с обеспечением по существу однородного потока текучей среды, выходящего из выпускного отверстия.

Фактически, в данном изобретении предложен элемент со сложным контуром, расположенный во всасывающем диффузоре и создающий более однородный поток текучей среды, например, поступающий в насос, к которому он прикреплен. Сложный профиль указанного элемента обеспечивает обработку потока текучей среды путем направления поступающей текучей среды к выпускному отверстию всасывающего диффузора. Это исключает образование зон рециркуляции и застоя текучей среды, которые имеются в больших количествах в существующих на сегодняшний день всасывающих диффузорах. Уменьшение потерь давления в системе насос - всасывающий диффузор повышает эффективность ее работы.

Одним преимуществом данного изобретения является то, что в нем предложен всасывающий диффузор, обладающий новой и уникальной возможностью обработки текучей среды, проходящей по технологическому трубопроводу.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Чертежи содержат следующие фигуры, приведенные не в масштабе.

Фиг. 1 изображает разрез всасывающего диффузорного узла, известного из уровня техники.

Фиг. 2a изображает разрез устройства в виде всасывающего диффузора, содержащего крышку со сложным контуром согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения.

Фиг. 2b изображает вид в аксонометрии крышки со сложным контуром, показанной на фиг. 2a, согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения.

Фиг. 2c изображает в разобранном виде крышку со сложным контуром, показанную на фиг. 2a, согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения.

Фиг. 2d и 2e изображают виды в аксонометрии альтернативных вариантов выполнения крышки со сложным контуром согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения.

Фиг. 3a изображает разрез устройства в виде всасывающего диффузора, содержащего крышку со сложным пирамидальным или геометрическим контуром согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения.

Фиг. 3b изображает вид в аксонометрии крышки со сложным контуром, показанной на фиг. 3a, согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения.

Фиг. 4 изображает разрез устройства в виде всасывающего диффузора, содержащего крышку со сложным вогнутым контуром согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения.

Фиг. 5 изображает разрез устройства в виде всасывающего диффузора, содержащего крышку со сложным спиральным контуром согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения.

Фиг. 6 изображает разрез устройства в виде всасывающего диффузора, содержащего крышку со сложным контуром, выполненную или отформованную за одно целое с корпусом всасывающего диффузора согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения.

Фиг. 7 изображает разрез устройства в виде всасывающего диффузора, содержащего пластину со сложным контуром, вставленную между отдельной крышкой и корпусом всасывающего диффузора согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения.

Фиг. 8 изображает совмещенный разрез известного всасывающего диффузора, показанного на фиг. 1, и всасывающего диффузора, содержащего часть для обработки потока согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения.

Фиг. 9a изображает векторную диаграмму скорости потока текучей среды, на которой показаны зоны рециркуляции и застоя, возникающие в результате использования известной конструкции.

Фиг. 9b изображает векторную диаграмму скорости потока текучей среды, иллюстрирующую по существу отсутствие зон рециркуляции и застоя благодаря использованию новой конструкции согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг. 2a-2c

Согласно некоторым вариантам выполнения и в соответствии с изображениями, представленными на чертежах, данное изобретение может иметь вид всасывающего диффузора или устройства, например, обозначенного в целом номером 10 позиции на фиг. 2a-2c и содержащего корпус или кожух 12 и устройство обработки потока, обозначенное в целом номером 14 позиции.

Корпус 12 всасывающего диффузора может иметь впускное отверстие 12a для приема поступающей текучей среды Fi, внутреннюю полость 12b для приема среды Fi из отверстия 12a и выпускное отверстие 12c, предназначенное для приема среды Fi из внутренней полости и формирования выходящей текучей среды FO.

Устройство 14 обработки потока может быть выполнено относительно впускного отверстия 12a и содержать часть 14a для обработки потока, имеющую по меньшей мере одну поверхность 14b со сложным внутренним контуром, которая проходит в полость 12b (например, как показано на фиг. 2a и 2b), рассеивает текучую среду Fi, проходящую от отверстия 12a к полости 12b, и обеспечивает обработку потока с получением однородного потока выходящей текучей среды FO путем направления текучей среды Fi к отверстию 12c по меньшей мере частично с помощью элемента, имеющего сложный контур и соответствующего указанной по меньшей мере одной поверхности 14b.

Указанная по меньшей мере одна поверхность 14b может быть выполнена в виде квадратичной конической поверхности или иметь форму такой поверхности, то есть конической поверхности с обращенной внутрь кривизной, как показано на фиг. 2b. Предполагается, что объем изобретения не ограничен какой-либо конкретной кривизной указанной по меньшей одной поверхности 14b, и возможны варианты выполнения с отсутствием кривизны (то есть с конической поверхностью) или с кривизной большей или меньшей степени, чем показанная на фиг. 2b. Кроме того, также возможны варианты выполнения, в которых часть 14a имеет поверхность со сложным контуром, т.е. представляющую собой, в том числе, поверхность с обращенной наружу кривизной второго порядка или с обращенной наружу сферической кривизной и т.п. Кроме того, также возможны варианты выполнения, в которых часть 14a имеет поверхность со сложным контуром, выполненную с конической поверхностью, или выполнена в виде конуса, в том числе в виде усеченного конуса.

В качестве примера, часть 14a для обработки потока может иметь по меньшей мере один паз 14c1, 14c2, 14c3, 14c4, периферическую часть 14d и центральную или вершинную часть 14e, между которыми может быть расположена указанная по меньшей мере одна поверхность 14b. Периферическая часть 14d может быть выполнена в виде по существу цилиндрической поверхности, как показано на фиг. 2b. Центральная или вершинная часть 14e может проходить дальше или глубже в полость 12b по сравнению с частью 14d, как показано на фиг. 2a и 2b.

Часть 14a может быть выполнена в виде крышки со сложным контуром или иметь форму такой крышки, изображенной на фиг. 2a-2c и имеющей обод или фланец 14f с отверстиями 14g1, 14g2, 14g3, 14g4, как лучше всего видно на фиг. 2b. Отверстия 14g1, 14g2, 14g3, 14g4 могут служить для размещения крепежных средств 14h1, 14h2, 14h3, 14h4, обеспечивающих соединение крышки 14a с впускным отверстием 12a, как показано на фиг. 2c.

Кроме того, устройство 14 также может быть выполнено с перегородкой 16, одним или более цилиндрическими экранами, сеткой или фильтрами 18a, 18b и одним или более уплотнительными кольцами 20, как показано на фиг. 2c.

Перегородка 18 может быть расположена в полости 12b с обеспечением ограничения или регулирования потока текучей среды, проходящей от отверстия 12a к отверстию 12c. Перегородка 16 может иметь концевые части 16a, 16b. Форма концевой части 16a может по существу соответствовать форме указанной по меньшей мере одной поверхности 14b для обеспечения сопряжения или совмещения с ней, например, когда устройство 14 соединено с корпусом 12. Кроме того, перегородка 16 может быть выполнена с четырьмя отклоняющими пластинами 16b1, 16b2, 16b3, 16b4, расположенными в X-образной конфигурации с центральной продольной осью и равноотстоящими друг от друга примерно на 90°. Центральная продольная ось перегородки может быть параллельна продольной оси корпуса 12, когда перегородка 16 расположена в полости 12b. Перегородка 16 может быть установлена в цилиндрической сетке 18a, 18b для обеспечения искажения, экранирования или фильтрации поступающей текучей среды Fi. Предполагается, что объем изобретения не ограничен указанным количеством отклоняющих пластин, и возможны варианты выполнения, в которых имеется более четырех пластин и менее четырех пластин и которые находятся в рамках сущности данного изобретения. Другая концевая часть 16b опирается на полку или обод 12d корпуса 12, когда перегородка 16 вставлена в полость 14b.

Указанная по меньшей мере одна поверхность 14b может быть выполнена с пазами 14c1, 14c2, 14c3, 14c4, расположенными, например, между периферической частью 14d и центральной или вершинной частью 14e и предназначенными для размещения и захвата кромок четырех отклоняющих пластин 16b1, 16b2, 16b3, 16b4. Предполагается, что объем изобретения не ограничен выполнением указанной по меньшей мере одной поверхности 14b с пазовыми элементами 14c1, 14c2, 14c3, 14c4. Например, возможны варианты выполнения, в которых указанная по меньшей мере одна поверхность 14b не имеет пазов для размещения и захвата кромок четырех пластин 16b1, 16b2, 16b3, 16b4, а имеет углубления для размещения и захвата указанных кромок.

Часть 14a для обработки потока также может иметь наружный край 16h круговой формы, как показано на чертежах.

На фиг. 2d и 2e изображены альтернативные варианты выполнения крышки 14a' с наружным краем 14h', имеющим, например, некруговую форму. Номера позиций на фиг. 2d и 2e соответствуют номерам позиций на фиг. 2b, к которым добавлен апостроф (т.е. знак «'»). Предполагается, что объем изобретения не ограничен указанной формой крышки 14a, 14a', и возможны варианты выполнения, содержащие крышки с наружными кромками, которые имеют как круговую, так и некруговую форму.

Фиг. 3a-3b.

На фиг. 3a-3b изображен вариант выполнения, содержащий часть 140 для обработки потока, которая может иметь форму с по существу пирамидальным контуром и быть выполнена относительно корпуса или кожуха 12 всасывающего диффузора. На фиг. 3a корпус 12 аналогичен показанному на фиг. 2a.

В качестве примера, часть 140 может иметь четыре поверхности со сложным внутренним контуром, выполненные в виде четырех треугольных стенок 142a, 142b, 142c, 142d, образованных между наружной квадратной периферической частью 144 и внутренней центральной вершинной частью 146. Треугольные стенки 142a, 142b, 142c, 142d могут иметь пазы 148a, 148b, 148c, 148d, предназначенные для размещения и захвата одного конца перегородки 145. Каждый паз 148a, 148b, 148c, 148d может быть выполнен или образован проходящим от периферической части 144 и вершинной части 146, как показано на фиг. 3b.

Часть 140 может быть выполнена с ободом или фланцем 150, имеющим отверстия 152a, 152b, 152c, 152d, как показано на фиг. 3b. Отверстия 152a, 152b, 152c, 152d могут быть предназначены для размещения крепежных средств, аналогичных средствам 14h1, 14h2, 14h3, 14h4 и обеспечивающих соединение части 140 с впускным отверстием 12a аналогично и согласно тому, что изображено на фиг. 2c. Четыре треугольные стенки 142a, 142b, 142c, 142d могут быть выполнены с возможностью сопряжения с перегородкой, обозначенной номером 145 позиции (см. также фиг. 2c).

Предполагается, что объем изобретения не ограничен каким-либо конкретным количеством треугольных стенок или пазов, и возможны варианты выполнения, в которых имеется более четырех или менее четырех треугольных стенок или пазов и которые находятся в рамках сущности данного изобретения.

На фиг. 3a-3b показаны другие элементы, обозначенные в соответствии с фиг. 2a-2c.

Фиг. 4

На фиг. 4 изображен вариант выполнения, содержащий часть 240 для обработки потока, которая может иметь форму с по существу вогнутым внутрь контуром и быть выполнена относительно корпуса или кожуха 12 всасывающего диффузора. Корпус 12, изображенный на фиг. 4, аналогичен изображенному на фиг. 2a и 3a. Часть 240 может содержать вогнутую стенку 240a, имеющую наружную периферическую базовую часть 240b. Часть 240 может быть соединена с впускным отверстием 12a при помощи крепежных средств, аналогичных средствам 241a, 241b, аналогично и согласно тому, что изображено фиг. 2c и 3c. Вогнутая стенка 240a может быть выполнена с возможностью сопряжения с перегородкой, обозначенной номером 245 позиции и имеющей соответствующую форму (см. также фиг. 2c).

На фиг. 4 показаны другие элементы, обозначенные в соответствии с фиг. 2a-2c.

Фиг. 5

На фиг. 5 изображен вариант выполнения, содержащий часть 340 для обработки потока, которая может иметь форму с по существу спиральным контуром и быть выполнена относительно корпуса или кожуха 12 всасывающего диффузора (фиг. 2a). Корпус 12, изображенный на фиг. 5, аналогичен изображенному на фиг. 2a, 3a и 4. Фактически, часть для обработки потока может быть выполнена в форме спирали, которая предназначена для обработки потока и направляющие ребра и углы наклона которой находятся в прямой взаимосвязи с общим искривлением, описываемым и образуемым струей потока, поступающего во всасывающий диффузор по заданной траектории. Часть 340 может содержать стенку 340a со спиральным контуром, проходящую от наружной периферической базовой части 340b к центральной вершинной части 340c. Стенка 340a может иметь наклонные направляющие ребра 340d, проходящие по спирали. Часть 340 соединена с впускным отверстием 12a при помощи крепежных средств, аналогичных средствам 341a, 341b, аналогично и согласно тому, что изображено на фиг. 2c, 3a и 4. Конфигурация и профиль стенки 340a могут обеспечивать ее сопряжение с перегородкой, обозначенной номером 345 позиции и имеющей соответствующую форму (см. также фиг. 2c).

На фиг. 6 показаны другие элементы, обозначенные в соответствии с фиг. 2a-2c, 3a и 4.

Фиг. 6

На фиг. 6 изображен вариант выполнения, содержащий часть 440 ля обработки потока, которая может быть выполнена за одно целое с корпусом 412 всасывающего диффузора. Фактически, часть 440 может быть выполнена или отформована за одно целое с корпусом 412 с получением единого элемента. На фиг. 6 часть 440 выполнена за одно целое с корпусом 412 и имеет вид несъемной крышки. Как вариант, часть 440 может быть выполнена за одно целое с корпусом 412, и к ней может быть прикреплена отдельная крышка. Конфигурация и спиральный контур стенки 440a могут обеспечивать ее сопряжение с перегородкой, обозначенной номером 445 позиции и имеющей соответствующую форму (см. также фиг. 2c).

На фиг. 6 показаны другие элементы, обозначенные в соответствии с фиг. 2a-2c, 3a, 4 и 5.

Фиг. 7

На фиг. 7 изображен вариант выполнения, содержащий часть 540 для обработки потока, которая может быть выполнена в виде вставки 541 с отдельной крышкой 542, предназначенной для соединения вставной части 540 с корпусом 12 всасывающего диффузора. Часть 540 содержит стенку 540a с по существу коническим контуром (например, с квадратичным коническим контуром (как показано на чертеже) или с выпуклым коническим контуром), конфигурация и контур которой могут обеспечивать ее сопряжение с перегородкой, обозначенной номером 545 позиции и имеющей соответствующую форму (см. также фиг. 2c).

На фиг. 7 показаны другие элементы, обозначенные в соответствии с фиг. 2a-2c, 3a, 4 и 5.

Фиг. 8

На фиг. 8 изображен совмещенный разрез известного всасывающего диффузора, показанного на фиг. 1, и всасывающего диффузора, содержащего часть для обработки потока согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения. Указанные диффузоры немного отличаются с точки зрения конфигурации корпуса. Фактически, базовый образец корпуса 5, показанного на фиг. 1, наложен поверх модифицированного образца корпуса 12a, выполненного в соответствии с фиг. 2a, 3a, 4, 5 и 7. Как показано на чертеже, модифицированный образец имеет длину приблизительно 10,375 дюймов (26,35 см), тогда как длина базового образца составляет приблизительно 10 дюймов (25,4 см), хотя объем изобретения не ограничен какими-либо конкретными размерами, в том числе длиной. Предполагается, что объем изобретения охватывает использование части для обработки потока, имеющей по меньшей мере одну поверхность со сложным внутренним контуром, описанной в данной заявке применительно к фиг. 2a-7, в комбинации с корпусом 5a, изображенным на фиг. 1, или корпусом 12a, выполненным в соответствии с приведенным описанием.

Фиг. 9a, Фиг. 9b

На фиг. 9а изображены векторы скорости текучей среды с зонами застоя и рециркуляции, возникающими при использовании известной конструкции, тогда как на фиг. 9b изображены векторы скорости текучей среды, в которой по существу отсутствуют такие зоны благодаря конструкции согласно некоторым вариантам выполнения данного изобретения. Фактически, когда часть для обработки потока, имеющая указанную по меньшей мере одну поверхность со сложным внутренним контуром, проходит во внутреннюю полость и рассеивает поступающую текучую среду Fi, проходящую от впускного отверстия к внутренней полости, указанная часть обеспечивает обработку потока с образованием по существу однородного потока выходящей текучей среды FO путем направления поступающей текучей среды Fi к выпускному отверстию по меньшей мере частично с помощью элемента, имеющего сложный контур и соответствующего указанной по меньшей мере одной поверхности, в соответствии с фиг. 9b и некоторыми вариантам выполнения данного изобретения.

Объем изобретения

Следует понимать, что, если в данном документе не указано иное, любой (любая) из описанных признаков, характеристик, вариантов или модификаций, относящихся к конкретному варианту выполнения, также может быть применен(а), использован(а) или включен(а) в другом варианте выполнения, описанном в данном документе. Кроме того, чертежи в данном документе приведены не в масштабе.

Несмотря на то что данное изобретение в качестве примера описано применительно к центробежному насосу, предполагается, что объем изобретения охватывает его применение с насосами других типов или видов, известными на сегодняшний день или разработанными в будущем.

Несмотря на то что изобретение описано и проиллюстрировано применительно к типичным вариантам выполнения, в нем также могут быть выполнены вышеизложенные и различные другие дополнения и опущения без отклонения от сущности и объема данного изобретения.

1. Всасывающий диффузор или всасывающее устройство, содержащее

корпус, имеющий впускное отверстие для приема поступающей текучей среды, внутреннюю полость для приема поступающей текучей среды из впускного отверстия, и выпускное отверстие, предназначенное для приема поступающей текучей среды из внутренней полости и формирования выходящей текучей среды, при этом корпус имеет продольную ось, и

устройство обработки потока, выполненное на стороне впускного отверстия и содержащее

крышку со сложным контуром, выполненную с возможностью соединения с корпусом и имеющую по меньшей мере одну поверхность со сложным внутренним контуром, которая проходит во внутреннюю полость, рассеивает поступающую текучую среду, проходящую от впускного отверстия к внутренней полости, и обеспечивает обработку потока с получением однородного потока выходящей текучей среды путем направления поступающей текучей среды к выпускному отверстию по меньшей мере частично с помощью элемента, имеющего сложный контур и соответствующего указанной по меньшей мере одной поверхности со сложным внутренним контуром, при этом крышка со сложным контуром имеет периферическую часть и центральную или вершинную часть, причем указанная по меньшей мере одна поверхность со сложным внутренним контуром имеет пазы, выполненные между периферической частью и центральной или вершинной частью, и

перегородку, расположенную во внутренней полости для ограничения или регулирования потока текучей среды, проходящей от впускного отверстия к выпускному отверстию, при этом перегородка имеет отклоняющие пластины с концевыми частями, причем отклоняющие пластины выполнены в конфигурации с центральной продольной осью и равноотстоящими друг от друга, при этом центральная продольная ось перегородки параллельна продольной оси корпуса, когда перегородка расположена в полости, и при этом каждая концевая часть выполнена с формой, которая по существу соответствует пазам указанной по меньшей мере одной поверхности со сложным внутренним контуром для обеспечения сопряжения или совмещения с ней.

2. Всасывающий диффузор или всасывающее устройство по п. 1, в котором указанная по меньшей мере одна поверхность со сложным внутренним контуром имеет форму с по существу коническим контуром, в том числе с квадратичным коническим контуром или выпуклым коническим контуром.

3. Всасывающий диффузор или всасывающее устройство по п. 1, в котором крышка со сложным контуром имеет периферическую часть и центральную или вершинную часть, проходящую дальше или глубже во внутреннюю полость, чем периферическая часть.

4. Всасывающий диффузор или всасывающее устройство по п. 1, в котором указанная по меньшей мере одна поверхность со сложным внутренним контуром имеет соответствующую форму с по существу пирамидальным контуром.

5. Всасывающий диффузор или всасывающее устройство по п. 4, в котором указанная по меньшей мере одна поверхность со сложным внутренним контуром содержит по меньшей мере три треугольные стенки, расположенные между наружной периферической базовой частью и внутренней центральной вершинной частью.

6. Всасывающий диффузор или всасывающее устройство по п. 5, в котором указанные по меньшей мере три треугольные стенки представляют собой четыре плоские треугольные стенки, расположенные между наружной квадратной периферической базовой частью и внутренней центральной вершинной частью.

7. Всасывающий диффузор или всасывающее устройство по п. 5, в котором указанные по меньшей мере три треугольные стенки имеют пазы для размещения концевых частей отклоняющей пластины перегородки.

8. Всасывающий диффузор или всасывающее устройство по п. 1, в котором указанная по меньшей мере одна поверхность со сложным внутренним контуром имеет форму или выполнена в форме с по существу вогнутым внутрь контуром.

9. Всасывающий диффузор или всасывающее устройство по п. 8, в котором указанная по меньшей мере одна поверхность со сложным внутренним контуром выполнена в виде вогнутой стенки, имеющей наружную периферическую базовую часть.

10. Всасывающий диффузор или всасывающее устройство по п. 1, в котором указанная по меньшей мере одна поверхность со сложным внутренним контуром имеет форму или выполнена в форме с по существу спиральным контуром.

11. Всасывающий диффузор или всасывающее устройство по п. 10, в котором указанная по меньшей мере одна поверхность со сложным внутренним контуром выполнена в виде стенки со спиральным контуром, проходящей от наружной периферической базовой части к центральной вершинной части.

12. Всасывающий диффузор или всасывающее устройство по п. 11, в котором стенка со спиральным контуром имеет направляющие ребра и углы наклона, предназначенные для обработки потока в прямой взаимосвязи с его кривизной.

13. Всасывающий диффузор или всасывающее устройство по п. 1, в котором крышка со сложным контуром выполнена или отформована за одно целое с корпусом всасывающего диффузора.

14. Всасывающий диффузор или всасывающее устройство по п. 1, в котором крышка со сложным контуром выполнена в виде пластины или вставки со сложным внутренним контуром или образует часть такой пластины или вставки.

15. Всасывающий диффузор или всасывающее устройство по п. 1, в котором устройство обработки потока выполнено с обеспечением по существу исключения зон рециркуляции и застоя в текучей среде, проходящей во внутренней полости к выпускному отверстию, с получением по существу однородного потока текучей среды, выходящего из выпускного отверстия.

16. Всасывающий диффузор или всасывающее устройство по п. 1, в котором отклоняющие пластины расположены в Х-образной конфигурации.

17. Всасывающий диффузор или всасывающее устройство по п. 1, в котором перегородка содержит цилиндрическую сетку для обеспечения искажения, экранирования или фильтрации поступающей текучей среды.

18. Всасывающий диффузор или всасывающее устройство по п. 1, в котором перегородка имеет центральную осевую часть, проходящую вдоль центральной продольной оси, и отклоняющие пластины проходят радиально от центральной осевой части.



 

Похожие патенты:

Способ балансировки ротора компрессора в сборе, включающий: переднюю сварную конструкцию и заднюю сварную конструкцию; предварительную балансировку задней сварной конструкции ротора компрессора в сборе с дисками компрессора до установки по окружности дисков ротора компрессора его лопаток.

Способ балансировки ротора компрессора в сборе, включающий: переднюю сварную конструкцию и заднюю сварную конструкцию; предварительную балансировку задней сварной конструкции ротора компрессора в сборе с дисками компрессора до установки по окружности дисков ротора компрессора его лопаток.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при производстве центробежных насосов, в частности погружных насосов для перекачки воды и жидкого топлива.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при производстве центробежных насосов, в частности погружных насосов для перекачки воды и жидкого топлива.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при производстве центробежных насосов, в частности погружных насосов для перекачки воды и жидкого топлива.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при производстве центробежных насосов, в частности погружных насосов для перекачки воды и жидкого топлива.

Изобретение относится к области турбостроения и может быть использовано во входных ступенях осевых компрессоров турбомашин. Устройство для снижения аэродинамического шума осевого компрессора содержит рабочее колесо первой ступени, а на внутренней поверхности корпуса осевого компрессора в зоне радиального зазора установлен кольцевой электромагнит шлицевого типа.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к горизонтальным многоступенчатым секционным центробежным насосам, используемым для закачки воды в нефтяные пласты и поддержания внутрипластового давления нефтяных месторождений при добыче нефти, а также в качестве питательного насоса высокого давления паровых котлов электростанций и парогенераторных установок.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к горизонтальным многоступенчатым секционным центробежным насосам, используемым для закачки воды в нефтяные пласты и поддержания внутрипластового давления нефтяных месторождений при добыче нефти, а также в качестве питательного насоса высокого давления паровых котлов электростанций и парогенераторных установок.

Изобретение относится к области турбостроения и может быть использовано в необандаженных ступенях паровых и газовых турбин. Периферийное уплотнение необандаженных турбинных ступеней, содержащее на внешнем обводе винтовые канавки в области радиального зазора необандаженной турбинной ступени.

Изобретение относится к противопожарной защите картера газовой турбины. Картер содержит цилиндрический корпус (10), главное направление которого проходит вдоль продольной оси (X), и входной фланец (20), выполненный радиально относительно продольной оси (X) от входного конца корпуса (10).

Группа изобретений относится к узлу рабочего колеса и к насосу для перекачки жидкости, содержащему камеру насоса и рабочее колесо (4), расположенное с возможностью вращения в указанной камере.

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано в промышленности, сельском хозяйстве и для бытовых нужд. Рабочее колесо центробежного насоса характеризуется тем, что величина угла между касательной к выходной кромке лопатки и касательной к окружности рабочего колеса находится в диапазоне от 40 до 90°, а форма лопаток описывается поверхностями второго порядка.

Широкохордная лопатка вентилятора газотурбинного двигателя состоит из основания, металлической оболочки и несущих силовых элементов, установленных в полости внутри металлической оболочки и демпфирующего материала.

Лопатка вентилятора газотурбинного двигателя состоит из основания, металлической оболочки, образующей корытце, спинку и входную кромку, и несущих силовых элементов, установленных в полости внутри металлической оболочки и демпфирующего материала в виде панелей с сотовыми ячейками.

Способ балансировки ротора компрессора в сборе, включающий: переднюю сварную конструкцию и заднюю сварную конструкцию; предварительную балансировку задней сварной конструкции ротора компрессора в сборе с дисками компрессора до установки по окружности дисков ротора компрессора его лопаток.

Объектом изобретения является крышка (1) центробежного компрессора, предназначенная для крепления на картере (13, 15) газотурбинного двигателя и содержащая множество отверстий (16).

Изобретение относится к структуре ротора для центробежной проточной машины. Ротор 10 имеет конструкцию рабочей лопатки 14, которая расположена на ступице 12 ротора без опорного диска или бандажа.

Изобретение относится к вентиляторостроению, а именно к вентиляторам для горячих газов. Способ охлаждения ротора и электродвигателя дымососа, включающий соосное закрепление диска на валу, соединяющем двигатель и высокотемпературный приемник механической вращательной энергии, характеризуется тем, что диск выполняют в форме плоской пластины, плоскость которой перпендикулярна направлению вала, а в диске изготавливают минимум два отверстия.

Изобретение относится к конструкции осевого многоступенчатого компрессора, в частности к компрессорам газотурбинных двигателей наземного и авиационного применения.

В заявке описан всасывающий аппарат, содержащий воздуходувное устройство (32) для создания потока всасываемого воздуха и воздухонаправляющее устройство (38), имеющее по меньшей мере один поворачивающий поток элемент (46; 90) с входной трубой (52; 92) и выходной трубой (54; 94), причем выходная труба (54; 94) ориентирована поперек входной трубы (52; 92), по меньшей мере один поворачивающий поток элемент (46; 90) является частью искривленного канала (40), в который вводится отходящий воздух из воздуходувного устройства (32) и который окружает вентилятор (34) воздуходувного устройства (32).

Изобретение касается всасывающего диффузора или всасывающего устройства и содержит корпус и устройство обработки потока. Корпус диффузора имеет внутреннюю полость и впускное и выпускное отверстия для приема и формирования выходящей текучей среды. Устройство обработки потока выполнено на стороне впускного отверстия и содержит крышку со сложным контуром, соединяемую с корпусом. Крышка имеет по меньшей мере одну поверхность со сложным внутренним контуром, которая проходит во внутреннюю полость, рассеивает поступающую во внутреннюю полость среду и обеспечивает обработку потока с получением однородного потока среды путем направления среды к выпускному отверстию по меньшей мере частично с помощью элемента, имеющего сложный контур и соответствующего указанной по меньшей мере одной поверхности крышки. Крышка имеет периферическую и центральную части и перегородку, расположенную во внутренней полости для ограничения или регулирования потока среды от впускного к выпускному отверстию. По меньшей мере одна поверхность со сложным внутренним контуром крышки имеет пазы, выполненные между периферической и центральной частями. Перегородка имеет отклоняющие пластины с концевыми частями. Пластины равноотстоят друг от друга. Ось перегородки параллельна продольной оси корпуса. Форма каждой концевой части соответствует пазам по меньшей мере одной поверхности со сложным внутренним контуром для обеспечения сопряжения или совмещения с ней. Изобретение направлено на исключение образования зон рециркуляции и застоя текучей среды, уменьшение потерь давления и повышение эффективности работы. 17 з.п. ф-лы, 15 ил.

Наверх