ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС Российский патент 1995 года по МПК F04D1/06 F04D9/06 F04D29/66 

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано, в частности, в конструкции насосов, применяемых в химической промышленности и энергетике.

Известен центробежный насос, содержащий несколько ступеней с рабочими колесами и направляющими аппаратами, образующими пазухи, и установленный во всасывающем трубопроводе струйный насос с напорным патрубком, связанным с одной из пазух рабочего колеса с помощью каналов, выполненных в направляющем аппарате, и наружных трубопроводов (см. а.с. N 534584, кл. F 04 D 1/06, заявл. 27.01.75 г.).

Недостатком данного насоса является усложнение конструкции и увеличение габаритов, связанных с наличием наружных трубопроводов и необходимостью расположения струйного насоса на значительном удалении от всасывающего патрубка.

Последнее обстоятельство вызвано тем, что для обеспечения эффективной работы струйного насоса необходимо обеспечить подачу через сопло значительной части перекачиваемой жидкости, что приводит к увеличению размеров сопла и участка всасывающего трубопровода, на котором происходит приращение и стабилизация давления.

Кроме того, большие размеры напорного патрубка струйного насоса являются причиной завихрения жидкости основного потока, что снижает эффективность работы насоса.

Известна система подачи жидкости, содержащая лопастной насос с шнековым рабочим колесом и установленное соосно с колесом сопло высоконапорной жидкости, соединенное с полостью высокого давления насоса, у которой сопло расположено от входных кромок рабочего колеса на расстоянии 4,5-6,5 от диаметра входного патрубка (см. а. с. N 630451, кл. F 04 D 9/06, заявл. 25.10.76).

Эта система имеет аналогичные недостатки, что и у описанного выше центробежного насоса.

Известен центробежный насос, содержащий корпус и размещенное в нем на валу рабочее колесо и предвключенную ступень, на входе которой установлен эжектор с соплом, подключенным к камере высокого давления. Для сокращения осевого габарита и повышения антикавитационных качеств, он снабжен разделительной перегородкой, расположенной между колесом и ступенью, в которой концентрично валу размещено многоствольное сопло.

Недостатками этого насоса являются усложнение конструкции, увеличение радиального габарита, связанные с наличием перегородки, обводного трубопровода для соединения камеры высокого давления с соплом эжектора и радиального подвода жидкости в насос.

Кроме того, расположение многих стволов эжектора в камере, подводящей жидкость в насос, приводит к завихрению жидкости на всасывании, что снижает эффективность работы насоса.

Целью предполагаемого изобретения является упрощение конструкции, сокращение габаритов и повышение антикавитационных качеств насоса.

Указанная цель достигается тем, что в известном центробежном насосе, содержащем корпус и размещенные в нем на валу рабочее колесо и предвключенную ступень, на входе которой установлен струйный насос, подключенный к камере высокого давления, струйный насос выполнен в виде решетки радиально расположенных пустотелых лопаток обтекаемой формы, заглушенных со стороны оси рабочего колеса и соединенных с камерой высокого давления каналами, выполненными в корпусе, с другой стороны, а сопловые отверстия прямоугольного сечения выполнены в выходной части лопаток.

Кроме того, площадь сечения проходного канала в месте расположения лопаток может быть увеличена на величину затеснения канала лопатками.

Выполнение струйного насоса в виде решетки радиально расположенных лопаток обтекаемой формы способствует стабилизации основного потока и бессрывному их обтеканию.

Выполнение сопловых отверстий прямоугольного сечения в выходной части лопаток, расположенных во многих плоскостях проходного канала, способствует интенсивному и равномерному захвату основного потока струями, выходящими из сопловых отверстий лопаток.

При увеличении площади сечений проходного канала в месте расположения лопаток снижается гидравлическое сопротивление канала, вызванное его затеснением лопатками.

На фиг.1 изображено продольное сечение предлагаемого насоса; на фиг.2 - всасывающий патрубок с увеличенной площадью проходного канала в месте расположения лопаток; на фиг.3 - вид по стрелке А фиг.1 радиального расположения лопаток водоструйного насоса; на фиг.4 показан узел I на фиг.3.

Центробежный насос содержит корпус 1, рабочее колесо 2, предвключенную ступень 3, на входе которой установлен струйный насос 4, состоящий из пустотелых лопаток 5 обтекаемой формы, заглушенных со стороны оси рабочего колеса 2 втулкой 6 или заглушками 7. Внутренние полости 8 лопаток 5 каналами 9 соединены с камерой 10 высокого давления предвключенной ступени 3. В выходной части 11 каждой лопатки 5 на всю ее высоту выполнено сопловое отверстие 12 прямоугольного сечения. Корпус 1 насоса снабжен всасывающим патрубком 13. Участок всасывающего патрубка 13 в месте расположения лопаток 5 может быть выполнен с сечениями проходного канала, увеличенными на величину его затеснения лопатками 5.

Центробежный насос работает следующим образом.

По всасывающему патрубку 13 жидкость поступает на вход предвключенной ступени 3 и нагнетается к рабочему колесу 2. Часть жидкости с нагнетания ступени 3 проходит в камеру 10 высокого давления, из нее по каналам 9 - в полости 8 лопаток и далее через сопловое отверстие 12 поступает на всасывание ступени 3, перемешиваясь с жидкостью основного потока, проходящего в межлопаточном пространстве. Выполнение струйного насоса 4 в виде решетки радиально расположенных пустотелых лопаток 5 обтекаемой формы способствует стабилизации основного потока и интенсивному и равномерному его захвату струями жидкости, выходящими из сопловых отверстий 12, что повышает эффективность работы струйного насоса 4 и антикавитационные свойства центробежного насоса и позволяет установить струйный насос непосредственно во всасывающем патрубке 13. Расположение струйного насоса 4 во всасывающем патрубке 13 и выполнение каналов 9 в корпусе сокращают осевые и радиальные габариты и упрощают конструкцию насоса.

Использование: в химической промышленности и энергетике. Сущность изобретения: в корпусе размещены на валу рабочее колесо и предвключенная ступень, на входе которой установлен струйный насос, подключенный к камере высокого давления. Струйный насос выполнен в виде решетки радиально расположенных лопаток обтекаемой формы, заглушенных со стороны оси рабочего колеса и соединенных с камерой высокого давления каналами, выполненными в корпусе с противоположной стороны. Сопловые отверстия прямоугольного сечения выполнены в выходной части лопаток. Площадь сечений проходного канала в месте расположения лопаток увеличена на величину затеснения канала лопатками. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС, содержащий корпус и размещенные в нем на валу рабочее колесо и предвключенную ступень, на входе которой установлен струйный насос, подключенный к камере высокого давления, отличающийся тем, что, с целью сокращения габаритов, упрощения конструкции и повышения антикавитационных качеств, струйный насос выполнен в виде решетки радиально расположенных лопаток обтекаемой формы, заглушенных со стороны оси рабочего колеса и соединенных с камерой высокого давления каналами, выполненными в корпусе с противоположной стороны, а сопловые отверстия прямоугольного сечения выполнены в выходной части лопаток. 2. Насос по п.1, отличающийся тем, что площадь сечений проходного канала в месте расположения лопаток увеличена на величину затеснения канала лопатками.