ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС Российский патент 1998 года по МПК F04D7/04 

Настоящее изобретение относится к центробежному насосу согласно ограничительной части п. 1 формулы.

Центробежный насос этого типа описан, например, в европейском патенте N 0114932.

Настоящее изобретение ставит своей задачей улучшение разделения газа и жидкости в насосе названного типа.

Согласно изобретению, эта задача решается посредством отличительных признаков п. 1 формулы.

Избыточные давления, локально возникающие в насосной камере, имеют в зависимости от конфигурации рабочего колеса различную величину и вызывают соответственно различные составы жидкости и газа. Целью изобретения является улучшение разделения жидкости и газа по сравнению с названным уровнем техники независимо от конфигурации рабочего колеса.

Лопасти коаксиальной крыльчатки, жестко соединенной с рабочим колесом, или лопасти, радиально-симметрично закрепленные на ступице рабочего колеса, захватывают поступающую в камеру ступицы среду и приводят ее в интенсивное вращение. Вследствие этого разделение газа и жидкости происходит интенсивнее, поскольку газ может покидать камеру ступицы на наименьшем диаметре (на зазоре вала). Газ покидает камеру ступицы, прежде чем снова смещается с жидкостью и за счет неравных условий давления в лабиринтом зазоре сможет вернуться в канал рабочего колеса. Сепарированная жидкость, напротив, приобретает более высокое давление и вытесняется через сопло струйного насоса. Созданное струей жидкости разрежение используется для удаления сепарированных газов. Выходящая из струйного насоса газожидкостная смесь может быть направлена в газоотделитель известной конструкции, откуда жидкость возвращается в линию всасывания насоса.

Сущность изобретения поясняется ниже чертежами, на которых показано: на фиг. 1 сечение центробежного насоса; на фиг. 2 центробежный насос в уменьшенном масштабе.

Центробежный насос на фиг. 1 содержит открытое однолопастное рабочее колесо 1, установленное в корпусе 2 с возможностью вращения. Рабочее колесо 1 сидит своей ступицей 3 на установленном в подшипнике 19 валу 4 и вращается с небольшим зазором "а" над задней стенкой 5 корпуса, которая образует со ступицей 3 рабочего колеса 1 лабиринтный зазор 6. Лабиринтный зазор соединяет насосную камеру 2' ступицы. Собравшийся из транспортируемого продукта в центре рабочего колеса и смешанный с жидкостью газ попадает через лабиринтный зазор 6 из насосной камеры 2' в камеру 7 ступицы, где за счет жестко соединенных со ступицей 3 лопастей 8 он получает усиленное вращательное движение. Усиленное вращательное движение газожидкостной смеси улучшает отделение газа и жидкости, причем возможные волокнистые материалы удерживаются посредством расположенной в стенке 20 корпуса ступицы спиральной канавки 9 от попадания в зазор 10 вала, через который газы могут попасть в камеру 11, отделенную стенкой 20 от камеры 7 ступицы. Тем временем жидкость под более высоким давлением течет из камеры 7 ступицы через напорное сопло 12 в стенке 20 в диффузорную трубу 13 и захватывает таким образом газ из камеры 11. Примыкающая к диффузорной трубе 13 соединительная линия 14 (фиг. 2) направляет газожидкостную смесь в газоотделитель 15, который возвращает жидкость к присоединению 16 насоса со стороны всасывания и отводит газ через трубу 17 в подходящий для него объем. Уплотнение 18 вала защищает элементы привода и опорные элементы от соприкосновения с транспортируемым продуктом.

Рабочее колесо 1 со ступицей 3 жестко установлено на валу 4. Кромки рабочего колеса 1 со стороны привода расположены с небольшим зазором а относительно задней стенки 5 корпуса насоса. Стенка 5 образует с рабочим колесом 1 лабиринтный зазор 6. Лабиринтный зазор 6 соединяет насосную камеру 2' с камерой 7 ступицы. В камере 7 расположена жестко соединенная с рабочим колесом 1 коаксиальная крыльчатка для придания жидкости в камере 7 более сильного вращательного движения и ее выбрасывания. Камера 7 снабжена периферийным отверстием 12 для выхода жидкости. Скапливающийся в зоне вала 4 воздух выходит через зазор 10, образованный стенкой 20 корпуса ступицы и валом 4. Отверстие 12 расположено в стенке 20 корпуса ступицы и выполнено в виде напорного сопла. Оно заканчивается в камере 11, примыкающей к камере 7 и соединенной с ней зазором 10, направлено к диффузорной трубе 13 и образует струйный насос 12, 13, через который течет выходящая из камеры 7 жидкость. Использование изобретения позволит улучшить разделение газа и жидкости в насосе. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. Центробежный насос для подачи взвешенных твердых, содержащих газ веществ с открытым, содержащим ступицу 3 рабочим колесом 1, жестко установленным на валу 4, и его кромка или кромка лопасти со стороны привода выполнена с возможностью вращения с небольшим зазором а над задней стенкой 5 корпуса насоса, образующей своим внутренним диаметром с рабочим колесом 1 лабиринтный зазор 6, который соединяет насосную камеру 2' с камерой 7 ступицы, отделенной со стороны привода стенкой 20 корпуса ступицы, и вытесняет скапливающийся в зоне центра рабочего колеса газ в качестве газожидкостной смеси в камеру 7 ступицы, удерживая от попадания в нее крупных твердых частиц, причем в камере 7 ступицы расположена жестко соединенная с рабочим колесом 1 коаксиальная крыльчатка или на ступице 3 радиально-симметрично закреплены лопасти 8 для придания жидкости в камере 7 ступицы более сильного вращательного движения и ее выбрасывания, причем камера 7 ступицы снабжена периферийным отверстием 12 для выхода жидкости, а скапливающийся в зоне вала 4 воздух выходит со стороны привода через зазор 10, образованный стенкой 20 корпуса ступицы и валом 4, отличающийся тем, что периферийное отверстие 12 расположено в стенке 20 корпуса ступицы и выполнено в виде напорного сопла, отверстие 12 заканчивается в примыкающей к камере 7 ступицы со стороны привода и соединенной с ним зазором 10 камере 11, при этом отверстие 12 направлено к диффузорной трубе 13 и образует струйный насос 12, 13, через который течет выходящая из камеры 7 ступицы жидкость, захватывающая выходящий из зазора 10 газ и отводящая его. 2. Насос по п.1, отличающийся тем, что для приема выходящей из струйного насоса 12, 13 газожидкостной смеси предусмотрен газоотделитель 15, направляющий жидкость по присоединительной линии 16 к входу в насос, а газ в предназначенный для его приема объем. 3. Насос по п.1 или 2, отличающийся тем, что лопасти крыльчатки или лопасти, закрепленные на ступице 3 рабочего колеса 1, расположены на расстоянии против направляющей спирали 9, предпочтительно спиральной канавки 9 или спирального ребра, которое проходит наружу в направлении вращения вала 4 и удерживает за счет этого твердые частицы от попадания в зазор 10.