СВЕКЛОНАСОС Российский патент 2003 года по МПК F04D7/04 F04D29/24 

Изобретение относится к сахарной промышленности и предназначено для подъема и подачи свеклы в моечное отделение сахарного завода.

Известен свеклонасос (см. Гребенюк С.М. Технологическое оборудование сахарных заводов. М. : Пищепромиздат, 1969, с. 28), содержащий корпус со всасывающим и нагнетающим патрубками и консольно установленное на валу рабочее колесо, состоящее из переднего и заднего дисков и укрепленных между ними изогнутых лопастей.

Недостатком такого насоса является значительное повреждение свеклы.

Известен свеклонасос (см. а.с. 595381, М.кл. С 13 D 3/00, F 04 F 1/18, 1978, бюл. 8), содержащий корпус со всасывающим и нагнетающим патрубками и консольно установленное на валу рабочее колесо, состоящее из переднего и заднего дисков в виде конусов и укрепленных между ними изогнутых лопастей, при этом на внутренней поверхности корпуса и поверхностях рабочего колеса размещены покрытия из эластичного материала.

Недостатком данной конструкции является наличие поврежденной свеклы из-за ударного воздействия тяжелых и легких примесей, сопутствующих процессу вращения рабочего колеса, и аритмичная работа свеклонасоса, обусловленная заклиниванием рабочего колеса в результате попадания тяжелых и легких примесей между изогнутой полостью и корпусом.

Технической задачей является снижение ударного воздействия на свеклу легких и тяжелых примесей при вращении рабочего колеса и устранение заклинивания изогнутых лопастей, приводящего к пульсирующей остановке свеклонасоса.

Технический результат достигается тем, что свеклонасос содержит корпус со всасывающим и нагнетающим патрубками и консольно установленное на валу рабочее колесо, состоящее из переднего и заднего дисков в виде конусов и укрепленных между ними изогнутых лопастей, при этом на внутренней поверхности корпуса и поверхностях рабочего колеса размещены покрытия из эластичного материала. При этом изогнутая лопасть рабочего колеса выполнена из композиционного материала, который включает резинотканевую оболочку и сборный каркас, содержащий основной участок, представляющий жесткую конструкцию, и хвостовик, представляющий гибкую конструкцию, а резинотканевая оболочка равномерно распределена по всему объему сборного каркаса, при этом на хвостовике по поверхности резинотканевой оболочки, покрытой эластичным материалом, выполнены криволинейные канавки, сходящиеся к выходу изогнутой лопасти.

На фиг.1 схематически изображен свеклонасос; на фиг.2 - хвостовик изогнутой лопасти рабочего колеса с винтообразными канавками.

Свеклонасос содержит цилиндрический корпус 1, по горизонтальной оси которого расположен всасывающий патрубок 2, а по касательной к корпусу установлен патрубок 3. Внутри корпуса 1 на валу 4, размещенном в опоре 5, консольно установлено рабочее колесо, состоящее из переднего диска 6, заднего диска 7 и изогнутых лопастей 8. Лопасть 8 выполнена из композиционного материала, который включает резинотканевую оболочку 9 и сборный каркас, содержащий основной участок 10, представляющий жесткую конструкцию, и хвостовик 11, представляющий гибкую конструкцию, при этом на хвостовике 11 по резинотканевой оболочке 9, покрытой эластичным материалом 12, выполнены криволинейные канавки 13, сходящиеся к выходу изогнутой лопасти 8. Задний диск 7 выполнен в виде конуса, а передний диск 6 - в виде усеченного конуса.

Задний диск 7 вершиной своего конуса обращен к патрубку 2, а передний диск 6 своим большим основанием обращен к заднему диску 7. Диски 6 и 7 жестко связаны между собой изогнутыми лопастями 8. На внутренней поверхности корпуса 1 и поверхностях заднего диска 7, переднего диска 6 размещены покрытия 12 из эластичного материала, например полиэтилена.

Свеклонасос работает следующим образом.

Свекловодяная смесь поступает через всасывающий патрубок 2 по оси свеклонасоса в пространство между задним 7 и передним 6 дисками вращающегося рабочего колеса. Благодаря конической форме заднего и переднего дисков свекловодяная смесь плавно изменяет направление перемещения с осевого на радиальное, захватывается изогнутыми лопастями 8, выполненными из композиционного материала, и поступает по цилиндрической поверхности корпуса 1 к нагнетающему патрубку 3. Находящиеся в свекловодяной смеси легкие и тяжелые примеси соударяются с основным участком 10, имеющим каркас, например из жесткой металлической конструкции, изогнутых лопастей 8, и под действием центробежных сил перемещаются к периферии рабочего колеса. Энергия соударения передается через полимерное эластичное покрытие резинотканевой оболочке 9 и далее к жесткой конструкции основного участка 10. Выполнение изогнутых лопастей 8 из композиционного материала при ударе как легких, так и тяжелых примесей обеспечивает деформацию сборного каркаса с резинотканевой оболочкой 9, предотвращая интенсивное повреждение свеклы. В результате часть энергии соударения легких и тяжелых примесей свекловодяной смеси поглощается износостойкими элементами изогнутых лопастей 8, а остальная часть возвращается ударившимся примесям и потоку жидкости, обеспечивая заданный напор свеклонасоса.

Переместившиеся к периферии рабочего колеса легкие и тяжелые примеси воздействуют на хвостовик 11, который имеет гибкую конструкцию каркаса, например, выполненную из металлической сетки, находящуюся в резинотканевой оболочке 9 и покрытой эластичным материалом. В результате наблюдается упругое отклонение хвостовика 11, обеспечиваемое при любом направлении удара легких и тяжелых примесей, что практически устраняет вероятность заклинивания гибких лопастей 8.

При случайно-вероятностном попадании легкой или тяжелой примеси в процессе вращения рабочего колеса между корпусом 1 и хвостовиком 11 последний упруго откланяется, как бы перекатывается по примеси и сбрасывает ее в объем свекловодяной смеси, определяемый следующей по ходу вращения рабочего колеса лопастью 8, дисками 6 и 7, а также корпусом 1. В результате устраняются условия заклинивания свеклонасоса, которые ранее наблюдались при выполнении изогнутых лопастей 8 на сплошной жесткой основе.

Вследствие воздействия на изогнутую лопасть 8 находящихся в свекловодяной смеси легких и тяжелых примесей эпюры давлений несколько отличаются друг от друга на рабочей и тыльной сторонах лопастей. Для устранения данного явления на хвостовике 11 по поверхности резинотканевой оболочки 9, покрытой эластичным материалом, выполнены криволинейные канавки 13, сходящиеся к выходу изогнутых лопастей 8. В результате из-за разности давлений на рабочей и тыльной поверхностях каждой лопасти 8 по винтообразным продольно расположенным канавкам 13 рабочая среда перетекает от поверхности с большим давлением к поверхности с меньшим давлением. При этом эпюры давлений вдоль лопастей 8 выравниваются между собой, вследствие чего результирующая сила давления, действующая на рабочее колесо, уменьшается, снижая и вибрации колеса. Геометрия кривизны винтообразных канавок 13 подстраивается под кривизну лопасти так, что вместе они образуют непрерывно суживающийся к выходу криволинейный серповидный профиль хвостовика 11. Благодаря этому ликвидируются или существенно снижаются срывные кромочные явления за полостями 8 колеса с уменьшением не только потерь напора в свеклонасосе, но и пульсаций статического давления при ударном воздействии легких и тяжелых примесей на поверхности лопастей.

Оригинальность предлагаемого изобретения заключается в том, что лопасть рабочего колеса свеклонасоса выполнена из композиционного материала, включающего резинотканевую оболочку и расположенный внутри нее сборный каркас, состоящий из жесткой части конструкции и гибкой части. Это обеспечивает при нормированной производительности эффективную работу свеклонасоса с уменьшением степени повреждения свеклы вследствие ударного воздействия на нее легких и тяжелых примесей При этом выполнение хвостовика с каркасом из гибкой конструкции обеспечивает его упругое отклонение при попадании легких или тяжелых примесей в зону контакта гибкой лопасти с корпусом свеклонасоса, что устраняет возможность заклинивания рабочего колеса.

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в сахарной промышленности для подъема и подачи свеклы в моечное отделение сахарного завода. Свеклонасос содержит корпус со всасывающим и нагнетающим патрубками и консольно установленное на валу рабочее колесо, состоящее из переднего и заднего дисков в виде конусов и укрепленных между ними изогнутых лопастей. На внутренней поверхности корпуса и поверхностях рабочего колеса размещены покрытия из эластичного материала. Изогнутая лопасть рабочего колеса выполнена из композиционного материала, который включает резинотканевую оболочку и сборный каркас. Каркас содержит основной участок, представляющий жесткую конструкцию, и хвостовик, представляющий гибкую конструкцию. Резинотканевая оболочка равномерно распределена по всему объему сборного каркаса. На хвостовике по поверхности резинотканевой оболочки, покрытой эластичным материалом, выполнены криволинейные канавки, сходящиеся к выходу изогнутой лопасти. Изобретение направлено на снижение ударного воздействия на свеклу при вращении колеса и устранение заклинивания лопастей. 2 ил.

Свеклонасос, содержащий корпус со всасывающим и нагнетающим патрубками и консольно установленное на валу рабочее колесо, состоящее из переднего и заднего дисков в виде конусов и укрепленных между ними изогнутых лопастей, при этом на внутренней поверхности корпуса и поверхностях рабочего колеса размещены покрытия из эластичного материала, отличающийся тем, что изогнутая лопасть рабочего колеса выполнена из композиционного материала, который включает резинотканевую оболочку и сборный каркас, содержащий основной участок, представляющий жесткую конструкцию, и хвостовик, представляющий гибкую конструкцию, а резинотканевая оболочка равномерно распределена по всему объему сборного каркаса, при этом на хвостовике по поверхности резинотканевой оболочки, покрытой эластичным материалом, выполнены криволинейные канавки, сходящиеся к выходу изогнутой лопасти.