ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС Российский патент 1995 года по МПК F04D29/66 F04D29/04 F04D7/00 

Изобретение относится к лопастным гидравлическим машинам, а более конкретно к центробежным одноступенчатым насосам с односторонним осевым входом, предназначенным для перекачивания жидкости в системах промышленного водоснабжения.

Известны центробежные насосы, в которых для снижения осевых давлений, направленных в сторону всасывания на наружные поверхности, применяют специальные гидравлические системы, имеющие второе уплотнение с расположенной за диском колеса камерой и отверстиями в диске рабочего колеса для выравнивания давления по обе стороны рабочего колеса.

При этом уравновешивании сил осевого давления в результате попадания встречной струи жидкости из отверстий снижается всасывающая способность, снижается КПД на 4-6%
Известны также конструкции центробежных одноступенчатых насосов одностороннего входа, имеющие выводы из разгрузочной камеры через отверстия вала.

В таком насосе имеются на заднем диске рабочего колеса кольцевой выступ с бесконтактными уплотнениями, за которыми расположена разгрузочная камера, и входные отверстия, сообщающиеся с центральным отверстием, которое заканчивается кольцевым каналом, выходящим на коническую поверхность рабочего колеса со стороны входа.

При работе насоса в отводе из разгрузочной камеры вследствие центробежных сил и выбранной геометрии отвода жидкости появляются значительные гидравлические потери.

Целью изобретения является более эффективная разгрузка осевых усилий, улучшение кавитационных качеств на выходе из колеса.

Для достижения этой цели входной участок радиальных отверстий расположен с учетом гидродинамики потока наклонно в направлении вектора окружной скорости движения жидкости, а отверстия участка, связанные с центральным отверстием под углом более 90^о и ребрами, имеющими логарифмическую форму спирали, направление наклона которых совпадает с направлением входного участка, уменьшают гидравлические потери и вихревые потоки на входе в осевой канал.

На фиг. 1 изображен общий вид центробежного насоса в разрезе; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

Центробежный насос 1 имеет рабочее колесо 2, бесконтактные уплотнения 3, 4. В разгрузочной камере 5 имеются четыре отверстия 6, расположенные под углом к направлению вращения жидкости. Отверстия 7 и ребра 8 выполнены под углом по направлению к центральному осевому отверстию 9.

При работе насоса 1 жидкость через бесконтактные уплотнения поступает в разгрузочную камеру благодаря наклонному расположению отверстий 6, при этом захват жидкости происходит меньшими затратами энергии, наклонное расположение отверстий 7 при входе в центральное отверстие 9 снижает гидравлические потери.

Внедрение предлагаемой конструкции снижает гидравлическое потери на 15-20% в отводе.

Использование: для перекачивания жидкости в системах промышленного водоснабжения. Сущность изобретения: основной диск рабочего колеса /РК/ образует с корпусом насоса цилиндрическое уплотнение и разгрузочную камеру. Послендняя сообщена с входом РК посредством радиальных и осевого каналов. Каждый радиальный канал имеет периферийный и центральный участки. Периферийный участок наклонен к радиусу РК в направлении его вращения. Центральный участок наклонен в продольном направлении. В торце осевого канала выполнены направляющие ребра. 2 ил.

ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС, содержащий корпус, рабочее колесо с основным диском, образующим с корпусом цилиндрическое уплотнение, и разгрузочную камеру, сообщенную с входом колеса посредством радиальных и осевого каналов, выполненных в роторе, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД путем улучшения кавитационных качеств, каждый радиальный канал имеет периферийный и центральный участки, причем периферийный участок наклонен к радиусу колеса в направлении его вращения, а центральный в продольном направлении, а в торце осевого канала между выходами центральных участков радиальных каналов выполнены направляющие ребра с огибающей в форме логарифмической спирали, направленной в ту же сторону, что и огибающая периферийных участков радиальных каналов.