ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС Российский патент 1995 года по МПК F04D29/04 

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в центробежных насосах.

Известен насос, содержащий рабочее колесо, установленное на валу в корпусе с образованием щелевых уплотнений и пазух [1]. В этих пазухах из-за отсутствия лопаток проявляется эффект дискового трения жидкости, приводящий к повышению давления вдоль радиуса, что приводит к нарушению баланса сил давления, действующих на рабочее колесо. Это снижает надежность насоса.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является центробежный насос, содержащий рабочее колесо с ведущим и ведомым дисками, установленное в корпусе с образованием щелевых уплотнений и пазух, в которых размещены лопатки, установленные на корпусе на радиусе, большем радиуса заднего щелевого уплотнения, при этом в ведущем диске выполнены каналы [2].

Недостатком такой конструкции является то, что каналы в ведущем диске колеса выполнены на радиусе, большем радиуса расположения заднего щелевого уплотнения.

Такое расположение каналов дает возможность выравнивать давление в пазухах со стороны ведущего и ведомого дисков, что способствует снижению перепада давления на заднем щелевом уплотнении и приводит к уменьшению его жесткости, а это затрудняет использование уплотнения в качестве опоры.

Кроме того, отсутствие в конструкции кольцевых выступов, образующих торцовый зазор, не дает возможности автоматически полностью уравновешивать осевую силу, действующую на рабочее колесо.

Целью изобретения является повышение надежности за счет повышения перепада давления на заднем щелевом уплотнении и использования последнего в качестве опоры.

Цель достигается тем, что в известном центробежном насосе, содержащем рабочее колесо с ведущим и ведомым дисками, установленное в корпусе с образованием щелевых уплотнений и пазух, в одной из которых размещены лопатки, установленные на корпусе на радиусе, большем радиуса заднего щелевого уплотнения, при этом в ведущем диске выполнены каналы, согласно изобретению, каналы в ведущем диске колеса выполнены на радиусе, меньшем радиуса расположения заднего щелевого уплотнения, и сообщены с зоной низкого давления колеса. Кроме того, цель достигается также тем, что на ведущем диске колеса и корпусе выполнены кольцевые выступы, образующие торцовый зазор, причем выступы расположены на радиусе, большем радиуса расположения каналов и меньшем радиуса расположения заднего щелевого уплотнения.

На фиг. 1 показан насос, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез.

Центробежный насос содержит корпус 1 и установленное в нем рабочее колесо 2. Рабочее колесо 2 соединено с валом 3 привода посредством, например, сферического шлицевого соединения 4 и имеет возможность радиального, осевого и углового перемещения относительно вала 3.

Рабочим колесом 2 и корпусом 1 образованы переднее щелевое уплотнение 5 и заднее щелевое уплотнение 6, и пазухи 7 и 8. Пазуха 8 является частью устройства автоматической разгрузки осевых сил. В пазухе 7 (задняя пазуха) помещены лопатки 9, установленные на корпусе 1. Пазуха 7 и соответственно лопатки 9, размещенные в ней, расположены на радиусе, большем радиуса заднего щелевого уплотнения 6. Щелевые уплотнения 5 и 6 предназначены для выполнения функций динамических опор. На фиг. 1 и 2 показаны лопатки 9 - радиальные, тонкие пластинчатые, имеющие одинаковую толщину по всей высоте лопатки. Но лопатки 9 могут быть и другой формы: профилированные как по длине, так и по высоте. Пазуха 8 посредством торцового зазора 10 и канала 11 сообщается с зоной 12 низкого давления. 13 - ведущий диск рабочего колеса 2, 14 - ведомый диск рабочего колеса 2. На ведущем диске 13 рабочего колеса 2 выполнен кольцевой выступ 15, а на корпусе 1 - ответный выступ 16, которые образуют торцовый зазор 10.

Центробежный насос работает следующим образом.

При вращении вала 3 крутящий момент передается рабочему колесу 2. Рабочая среда под давлением поступает в переднее 5 и заднее 6 щелевые уплотнения. На переднем щелевом уплотнении 5 практически полностью срабатывается напор, развиваемый рабочим колесом 2. Перед поступлением на заднее щелевое уплотнение 6 рабочая среда попадает в заднюю пазуху 7, в которой расположены лопатки 9. Лопатки 9 уничтожают циркуляционный поток, возникающий вследствие эффекта дискового трения рабочей среды о наружную поверхность ведущего диска, что повышает статическое давление в этой пазухе. Повышение давления обеспечивает увеличение перепада давления на заднем щелевом уплотнении 6 и, следовательно, увеличение жесткости этого уплотнения, что дает возможность повысить надежность заднего щелевого уплотнения 6 как опоры. Длаее рабочая среда через пазуху 8 устройства автоматической разгрузки осевых сил, торцовый саморегулируемый зазор 10 и каналы 11 поступает в полость 12 низкого давления.

Сущность изобретения: рабочим колесом и корпусом (К) образованы передние и заднее щелевые уплотнения и пазухи (П) . В одной П помещены лопатки (Л), установленные на К. П и Л, размещенные в ней, расположены на радиусе, большем радиуса заднего щелевого уплотнения. Щелевые уплотнения выполняют функцию динамических опор. Другая П посредством торцового зазора и канала сообщена с зоной низкого давления. Л уничтожают циркулляционный поток, возникающий вследствие дискового трения рабочей среды о наружную поверхность ведущего диска, и повышают статическое давление в П. Увеличение перепада давления на щелевом уплотнении увеличивает жесткость этого уплотнения, что делает возможным использовать уплотнение в качестве опоры. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС, содержащий рабочее колесо с ведущим и ведомым дисками, установленное в корпусе с образованием щелевых уплотнений и пазух, в одной из которых размещены лопатки, установленные на корпусе на радиусе, большем радиуса заднего щелевого уплотнения, при этом в ведущем диске выполнены каналы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет повышения перепада давления на заднем щелевом уплотнении и использования последнего в качестве опоры, каналы в ведущем диске колеса выполнены на радиусе, меньшем радиуса расположения заднего щелевого уплотнения, и сообщены с зоной низкого давления. 2. Насос по п.1, отличающийся тем, что на ведущем диске колеса и корпусе выполнены кольцевые выступы, образующие торцевой зазор, причем выступы расположены на радиусе, большем радиуса расположения каналов и меньшем радиуса расположения заднего щелевого уплотнения.