РАДИАЛЬНО-ВИХРЕВОЙ НАСОС Российский патент 2001 года по МПК F04D5/00 

Изобретение относится к насосостроению, и может быть использовано, в частности, в конструкциях радиально-вихревых насосов.

Известен насос с боковым каналом, содержащий рабочее колесо и обращенный к нему с одной стороны открытый боковой канал, снабженный направляющими ребрами, наклоненными относительно потока жидкости (патент ФРГ N 1528822, МКИ F 04 D 5/00, оп. 1974 г.).

Такой насос не может работать с вязкими средами.

Наиболее близким по технической сущности заявленному техническому решению является радиально-вихревой насос, содержащий рабочее колесо, включающее диск с закрепленными на нем лопастями и размещенное в разъемном корпусе, на внутренней поверхности которого установлены неподвижно лопатки, загнутые и в противоположную лопастям сторону и размещенные по потоку за входным участком рабочего колеса, а за рабочим колесом в каналах установлены дополнительные лопатки (патент СССР N 1790698, МКИ F 04 D 1/00, 5/00, оп. 23.01.93 г.).

Известный насос неэффективно перекачивает вязкие жидкости из-за ее больших сопротивлений на рабочее колесо.

Задача, положенная в основу заявленного технического решения, заключается в создании насоса, обеспечивающего невысокое сопротивление перекачиваемой жидкости на рабочее колесо, вследствие чего осуществляется эффективное перекачивание вязких жидкостей, таких, например, как мазут и т.п.

Поставленная задача решается следующим образом.

В радиально-вихревом насосе, содержащем разъемный корпус с входным патрубком, рабочее колесо, включающее диск с закрепленными на нем лопастями и установленные за рабочим колесом лопатки, загнутые в противоположную сторону лопастям сторону, согласно заявленному техническому решению входной патрубок разделен по меньшей мере на два приточных канала, выходы которых разнесены по ходу вращения рабочего колеса, перегородки между приточными каналами на выходе к рабочему колесу от его центра к корпусу наклонены по ходу вращения рабочего колеса, рабочее колесо выполнено конической формы пропеллерного типа, входной диаметр которого меньше его выходного диаметра, а корпус в месте установки рабочего колеса выполнен в форме расширяющегося кверху усеченного конуса, плавно переходящего в сферу, сужающуюся на выходе. Лопасти установлены на колесе вогнутой частью навстречу потоку перекачиваемой жидкости и во входной части рабочего колеса наклонены под углом не менее 2^o, а на выходе рабочего колеса под углом не более 70^o к основанию колеса. Сумма поперечных сечений приточных каналов не менее 1,4 поперечного сечения входного патрубка. Лопатки закреплены на корпусе наклонно к рабочему колесу под углом от 2 до 60^o, при этом края лопаток со стороны рабочего колеса выполнены с вогнутостью, противоположной вогнутости лопастей.

Разделение входного патрубка на несколько приточных каналов с выходами, разнесенными по ходу вращения рабочего колеса, у которых сумма их поперечных сечений не менее 1,4 поперечного сечения входного канала, за счет увеличения объема обеспечивает уменьшение скорости потока и, следовательно, уменьшение сопротивления на рабочее колесо с приточной стороны в момент захвата жидкости лопастями. Выполнение рабочего колеса конической формы пропеллерного типа, входной диаметр которого меньше выходного диаметра, а лопастей - заданных геометрических размеров способствует продвижению перекачиваемой жидкости, обеспечивая ей толкательно-вращательное движение, что также уменьшает сопротивление на рабочее колесо. Перегородки приточных каналов на выходе к рабочему колесу от его центра к корпусу, наклоненные по ходу вращения рабочего колеса, способствует эффективному подводу перекачиваемой жидкости к рабочему колесу в момент захвата жидкости лопастями. Форма корпуса в месте установки рабочего колеса в виде расширяющегося кверху усеченного конуса, плавно переходящего в сферу, способствует центробежной силе и беспрепятственному сходу перекачиваемой жидкости с рабочего колеса и ее дальнейшему продвижению. Лопатки, закрепленные на корпусе наклонно к корпусу под углом от 2 до 60^o с краями, имеющими вогнутость, обратную вогнутости лопастей, снимают с рабочего колеса перекачиваемую жидкость, способствуя ее дальнейшему продвижению и уменьшению сопротивления на рабочее колесо.

Наличие отличительных от прототипа существенных признаков позволяет признать заявляемый насос новым.

Из уровня техники не выявлены технические решения, которые имели бы признаки, совпадающие с отличительными признаками заявляемого устройства, поэтому последнее отвечает условию изобретательского уровня.

Возможность использования заявляемого устройства в промышленности позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "промышленная применимость".

На фиг. 1 представлена схема радиально-вихревого насоса; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - вид Г-Г на фиг. 1; на фиг. 6 - профиль лопасти рабочего колеса.

Насос состоит из разъемного корпуса 1, рабочего колеса 2, состоящего из диска 3 с лопастями 4 изогнутой формы. Входной патрубок 5 разделен на приточные каналы 6, 7, 8, выходы которых разнесены по ходу вращения рабочего колеса 2, а перегородки 9 между приточными каналами 6, 7, 8 на выходе к рабочему колесу 2 от его центра к корпусу 1 наклонены по ходу вращения рабочего колеса 2. Поперечные сечения приточных каналов 6, 7, 8 равны между собой, а их сумма составляет 2,0 поперечного сечения входного патрубка 5. Над рабочим колесом 2 к корпусу 1 прикреплены лопасти 10, установленные под углом 25^o к рабочему колесу 2, края 11 которых загнуты в противоположную лопастям 4 сторону. Количество лопаток 10 - 3 штуки, но может быть от одной и более. Во входной части рабочего колеса 2 лопасти 4 наклонены под углом 2^o, а на выходной части рабочего колеса под углом 45^o к основанию колеса. Рабочее колеса 2 выполнено конической формы пропеллерного типа, входной диаметр которого меньше его выходного диаметра, а корпус 1 в месте установки рабочего колеса 2 выполнен в форме расширяющегося кверху усеченного конуса, плавно переходящего в сферу, сужающуюся на выходе. Перекачиваемая жидкость - мазут.

Насос работает следующим образом.

При вращении рабочего колеса 2 жидкость по приточным каналам 6, 7, 8 поступает на лопасти 4, которые придают ей вращательно-толкательное движение, и снимается лопатками 10, закрепленными к корпусу 1, уменьшая сопротивление на рабочее колесо 2 и поддерживая вращательно-толкательное движение жидкости. Струя жидкости, снятая с рабочего колеса 2 лопатки 10, попадает в расширенную (сферическую) часть корпуса 1, где жидкость беспрепятственно перемещается вверх, сохраняя вращательное движение. Поскольку сопротивление перекачиваемой жидкости невысокое, то заявленный насос может работать на малых оборотах рабочего колеса, что повышает его экономичность.

Изобретение относится к насосостроению. Насос состоит из разъемного корпуса, рабочего колеса, размещенного в корпусе и состоящего из диска с лопастями изогнутой формы. Входной патрубок разделен по меньшей мере на два приточных канала, выходы которых разнесены по ходу вращения рабочего колеса. Перегородки между приточными каналами на выходе к рабочему колесу от его центра к корпусу наклонены по ходу вращения рабочего колеса. Рабочее колесо выполнено конической формы пропеллерного типа. Входной диаметр колеса меньше его выходного диаметра. Корпус в месте установки рабочего колеса выполнен в форме расширяющегося кверху усеченного конуса, плавно переходящего в сферу, сужающуюся на выходе. Лопасти установлены на колесе вогнутой частью навстречу перекачиваемой жидкости. Такая конструкция обеспечивает невысокое сопротивление перекачиваемой жидкости при входе в рабочее колесо, в результате чего осуществляется эффективное перекачивание вязких жидкостей, таких, например, как мазут. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Радиально-вихревой насос, содержащий разъемный корпус с входным патрубком, рабочее колесо, включающее диск с закрепленными на нем лопастями, и установленные за рабочим колесом лопатки, загнутые в противоположную лопастям сторону, отличающийся тем, что входной патрубок разделен, по меньшей мере, на два приточных канала, выходы которых разнесены по ходу вращения рабочего колеса, перегородки между приточными каналами на выходе к рабочему колесу от его центра к корпусу наклонены по ходу вращения рабочего колеса, рабочее колесо выполнено конической формы пропеллерного типа, входной диаметр которого меньше выходного диаметра, а корпус в месте установки рабочего колеса выполнен в форме расширяющегося кверху усеченного конуса, плавно переходящего в сферу, сужающуюся на выходе, причем лопасти установлены на колесе вогнутой частью навстречу потоку перекачиваемой жидкости. 2. Насос по п.1, отличающийся тем, что сумма поперечных сечений приточных каналов не менее 1,4 поперечного сечения входного патрубка. 3. Насос по п.1, отличающийся тем, что во входной части рабочего колеса его лопасти наклонены под углом не менее 2^o, а на выходе рабочего колеса - под углом не более 70^o к основанию колеса. 4. Насос по п. 1, отличающийся тем, что лопатки закреплены на корпусе наклонно к рабочему колесу под углом 2 - 60^o, при этом край каждой лопатки со стороны рабочего колеса выполнен с вогнутостью, противоположной вогнутости лопастей.