ПАРЦИАЛЬНЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС ДЛЯ ПЕРЕКАЧИВАНИЯ ЖИДКОСТЕЙ СО ВЗВЕСЯМИ Российский патент 1994 года по МПК F04D7/04 

Изобретение относится к гидравлическому машиностроению, в частности к конструкции парциального насоса низкой быстроходности с кольцевым корпусом и с открытым трехлопастным рабочим колесом, предназначенному для перекачивания, в основном, жидкостей со взвесями или жидкостей, склонных к адгезии к металлу.

Известны парциальные центробежные насосы с кольцевым отводом и с открытым рабочим колесом с прямой выходной кромкой лопаток на выходе. Примером может служить насос марки ТХ-20/18, выпускаемый Опытным заводом гидромашиностроения, имеющий подачу 20 м³/час и напор 18 м при числе оборотов 1450 в мин.

Известны также парциальные насосы, содержащие кольцевой отвод с тангенциальным напорным патрубком и двухлопастным рабочим колесом с наклонной кромкой лопаток на выходе.

Недостатком этих насосов является низкое значение КПД, сильный гидродинамический шум и относительно большая вибрация насоса, из-за чего первый насос работает при относительно небольшой подаче, а второй насос используют при работе на большом недогрузочном режиме для уменьшения скорости потока при входе в напорный патрубок.

Целью изобретения является устранение вышеуказанных недостатков.

Поставленная цель достигается за счет применения трехлопастного рабочего колеса (см. фиг. 1) с веерообразной формой лопастей с закрученными лопатками 1 для получения наклонной выходной кромки 2 под углом 65-70^о. Угол закрутки по длине лопатки выполняется переменным по закону, обеспечивающим при постоянной ширине колеса прямые боковые кромки лопаток 3 и 4, соединяющие концы выходной кромки лопатки с краями корневого сечения в месте начала его изгиба 5, при этом корневое сечение лопасти расположено вдоль оси колеса.

За счет указанной закрутки лопатки обеспечивается плавное движение жидкости и постепенная отсечка потока, выходящего из канала рабочего колеса.

Корпус насоса - кольцевой с частичной спиральной частью перед входом в отводящий патрубок. Отводящий патрубок может быть выполнен также тангенциальным при небольших подачах насоса.

Предлагаемое трехлопастное открытое рабочее колесо обеспечивает большую (примерно на 15% ) напорность по сравнению с двухлопастным колесом. Это дает возможность при заданном напоре иметь меньший диаметр рабочего колеса и корпуса насоса, а, следовательно, и уменьшение габаритов и массы насоса.

Для пояснения технической сущности предложен фиг. 2 - парциальный насос с рабочим колесом 6 и с кольцевым корпусом 7, имеющим частичный спиральный отвод 8 на дуге 70-90^о от входа в напорный патрубок 9. Работает предлагаемый насос нижеследующим образом. При вращении рабочего колеса 6 за счет центробежных сил жидкости создается напор, а подача производится только тем его каналом 10, который оказывается в зоне перед входом в напорный патрубок 9, в то время как другие каналы из-за малого радиального зазора между рабочим колесом 6 и кольцевым корпусом 7 ( ≈ 0,01 D₂) в это время в подаче насоса, практически, не участвуют, и поэтому каждый канал осуществляет подачу порциями за каждый оборот.

При выполнении частичного спирального отвода 8 в кольцевом корпусе 7 можно иметь увеличенную ширину рабочего колеса В2 (см. фиг. 1) и тем самым увеличить подачу насоса при относительно высоком значении КПД и меньшими гидродинамическом шуме и вибрации, по сравнению с насосом, имеющим кольцевой корпус с тангенциальным напорным патрубком.

Приведенные конструктивные особенности насоса отвечают критерию "существенного отличия".

Изобретение иллюстрируется следующими примерами:
1. Предложенная конструкция парциального насоса была реализована в четырех типоразмерах лопастных насосов с электрополированной проточной частью, которые прошли промышленные испытания на Ереванском НПО "Наприт" и показали лучшие результаты, по сравнению с насосом фирмы "TRI CLOVER", которые они заменяют.

2. В настоящее время на Ленинградской картонной фабрике работает опытный образец насоса тип "ТХ", предназначенный для перекачивания жидкостей со взвесями. Ревизия насоса после 5500 ч работы показала хорошее состояние рабочего колеса и кольцевого корпуса с частичным спиральным отводом. (56) Паспорт насоса 4EHF 6 "х4" фирмы "Ladish Co, TRI CLOVER DIV", США, 1978.

Сущность изобретения: корпус снабжен отводящим патрубком и языком. На валу установлено открытое трехлопастное рабочее колесо с закрепленными на ступице радиальными лопастями. Лопасти выполнены расширяющимися к периферии и с переменным углом закрутки относительно оси колеса. Корневое сечение лопасти расположено вдоль оси колеса, периферийное развернуто относительно оси на угол 65 - 70так, что при постоянной ширине колеса образующие боковые кромки лопастей выполнены по прямым линиям. Корпус на части окружности выполнен со спиральным участком угловой протяженности 70 - 90от языка в сторону, противоположную направлению вращения колеса. Отводящий патрубок выполнен тангенциальным цилиндрическим. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. ПАРЦИАЛЬНЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС ДЛЯ ПЕРЕКАЧИВАНИЯ ЖИДКОСТЕЙ СО ВЗВЕСЯМИ, содержащий кольцевой корпус с отводящим патрубком и языком и установленное на валу открытое трехлопастное рабочее колесо с закрепленными на ступице радиальными лопастями, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, снижения шума и вибрации, лопасти выполнены расширяющимися к периферии и с переменным углом закрутки относительно оси колеса, при этом корневое сечение лопасти расположено вдоль оси колеса, а периферийное развернуто относительно последней на угол 65 - 70^o так, что при постоянной ширине колеса образующие боковые кромки лопастей выполнены по прямым линиям, причем корпус на части окружности выполнен со спиральным участком угловой протяженности 70 - 90^o от языка в сторону, противоположную направлению вращения колеса. 2. Насос по п. 1, отличающийся тем, что корпус насоса выполнен с тангенциальным цилиндрическим отводящим патрубком.