ШНЕКОЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС Российский патент 2015 года по МПК F04D9/04 F04D29/66 

Описание патента на изобретение RU2539934C1

Изобретение относится к шнекоцентробежным насосам и может быть использовано в тех областях машиностроения, где требуется применение насосов, перекачивающих жидкости с содержанием растворенного и свободного газа.

При перекачивании газосодержащих жидкостей в межлопаточных каналах шнека (осевого колеса) увеличивается скорость потока перекачиваемой жидкости, в результате чего происходит увеличение динамической составляющей давления потока жидкости и падение статической составляющей.

В результате падения статической составляющей давления происходит выделение из жидкости газовой фазы.

В то же время, в межлопаточном канале шнека, от дискового трения и центробежных сил происходит перераспределение статического давления в сторону увеличения его к периферии лопаток, в результате чего происходит сепарация жидкости, наиболее легкая фракция располагается в зоне пониженного давления, т.е. у втулки шнека.

Известны различные способы отвода газовой составляющей из проточной части насоса, например, по патенту США №3692219 МПК F04d, в котором отвод отсепарированных газов выполнен через отверстия в торцевой части корпуса за колесом.

Известен шнекоцентробежный насос по авторскому свидетельству СССР №577317 МПК F04d 1/02, взятый за прототип, в котором для сепарации газовой фазы установлено дополнительное осевое колесо (шнек), выполняющее функцию сепараторного устройства, а отвод газовой фазы осуществлен из полости между осевыми колесами системой радиальных отверстий, соединяющих эту полость с осевым отводящим отверстием в валу.

Техническое решение отвода отсепарированного газа насоса, взятого за прототип, имеет существенные недостатки:

- увеличенные осевые габариты насоса за счет установки дополнительного осевого колеса и полости отбора газовой фазы, что особенно важно для насосов двигателей ракет и самолетов;

- возможность срыва работы дополнительного осевого колеса из-за накопления в нем газовой фазы;

- низкое качество сепарации из-за малой разницы давлений по радиусу в полости между осевыми колесами.

Изобретение направлено на повышение кавитационной устойчивости, надежности, энергетических характеристик насоса и уменьшение его габаритов.

Для этого в шнекоцентробежном насосе отбор газовой фазы осуществлен при помощи радиальных отверстий в ступице межлопаточных каналов шнека, которые соединяют межлопаточную полость с полым валом, который, в свою очередь, соединен отверстиями с газовой полостью гидрозатвора (импеллера), а газовая полость импеллера соединена щелевым отверстием по валу с дренажной полостью, выполненной в корпусе насоса. Такое техническое решение значительно увеличивает качество сепарации газа за счет того, что отбор газа произведен из межлопаточного канала в области ступицы, где наибольшая концентрация газожидкостной смеси, с дополнительным выделением газа из смеси в полости импеллера. В результате двухступенчатой сепарации газа повышаются энергетические характеристики насоса при сокращенных осевых габаритах насоса. Изобретение поясняется чертежом, где представлен шнекоцентробежный насос.

Шнекоцентробежный насос, включающий корпус 1, дренажную полость 2 в корпусе, входной патрубок 3, ротор 4, на пустотелом валу которого установлен шнек 5 с отверстиями 6 в ступице, центробежное колесо 7 и импеллер 8, под лопатками которого отверстия в валу 9, трубопровод перепуска 10 и зазор 11 между валом и корпусом насоса. При работе насоса газосодержащая жидкость поступает в шнек 5, где происходит сепарация жидкости, затем отсепарированная жидкость поступает в центробежное колесо 7, а газосодержащая смесь через отверстия 6 поступает в полость пустотелого вала, а затем, через отверстия 9 в полость импеллера, где происходит чистовая сепарация смеси.

Отсепарированная жидкость по трубопроводу 10 поступает на вход в насос, а газ, через зазор 11, поступает в дренажную полость 2. Использование изобретения повышает диапазон работоспособности насоса, всасывающую способность и его энергетические характеристики.

Похожие патенты RU2539934C1

название год авторы номер документа
ШНЕКОЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС 2006
  • Чумаченко Борис Николаевич
  • Белоконь Владимир Сергеевич
  • Киктенко Сергей Григорьевич
  • Кочетов Михаил Михайлович
  • Филин Николай Александрович
RU2327902C1
Способ уменьшения противотоков в центробежном насосе и устройство для его осуществления 1976
  • Щербатенко Игорь Вадимович
  • Ханкин Валерий Павлович
  • Сапрыкина Любовь Петровна
SU767404A1
ШНЕКОЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС 2006
  • Чумаченко Борис Николаевич
  • Акбердин Альберт Мидхатович
  • Белоконь Владимир Сергеевич
  • Киктенко Сергей Григорьевич
  • Кочетков Михаил Михайлович
  • Квасов Геннадий Григорьевич
  • Филин Николай Александрович
RU2331797C2
ТУРБОНАСОСНЫЙ АГРЕГАТ 2009
  • Болотин Николай Борисович
RU2414627C1
ТУРБОНАСОСНЫЙ АГРЕГАТ 2009
  • Болотин Николай Борисович
RU2418986C1
ТУРБОНАСОСНЫЙ АГРЕГАТ 2009
  • Болотин Николай Борисович
RU2418988C1
ШНЕКОЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС 2013
  • Константинов Рюрий Иванович
  • Кузнецов Алексей Леонидович
  • Пиунов Валерий Юрьевич
  • Холопова Ирина Юрьевна
RU2534334C1
ШНЕКОЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС 2010
  • Болотин Николай Борисович
  • Моисеев Дмитрий Валентинович
RU2445514C1
СПОСОБ ОТКАЧКИ ПЛАСТОВОЙ ЖИДКОСТИ ИЗ СКВАЖИН И ПОГРУЖНАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2006
  • Ефремов Сергей Александрович
  • Лобанов Алексей Александрович
RU2310771C1
ШНЕКОЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС 2009
  • Болотин Николай Борисович
RU2384740C1

Реферат патента 2015 года ШНЕКОЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС

Изобретение относится к шнекоцентробежным насосам и может быть использовано в тех областях машиностроения, где требуется применение насосов, перекачивающих жидкости с содержанием растворенного и свободного газа. Изобретение решает задачу расширения диапазона кавитационной устойчивости насоса, повышает энергетические характеристики и уменьшает его массу и габариты. Для этого в шнекоцентробежном насосе, включающем корпус 1, дренажную полость 2, входной патрубок 3, вал ротора 4, шнек 5, центробежное колесо 7 и импеллер 8, вал 4 выполнен полым. Полая часть вала соединена отверстием 6 с межлопаточным каналом шнека, а отверстием 9 с полостью импеллера. Полость импеллера щелевым зазором по валу 11 соединена с полостью дренажа 2. Использование изобретения расширяет диапазон кавитационной устойчивости работы насоса, повышает энергетические характеристики и снижает массу и габариты насоса. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 539 934 C1

Шнекоцентробежный насос, включающий ротор, на валу которого установлены шнек, центробежное колесо, подшипник, импеллер и корпус насоса с дренажной полостью, отличающийся тем, что вал насоса выполнен полым, во втулке межлопаточных каналов шнека выполнены отверстия, соединяющие привтулочную зону шнека с полостью вала, при этом полость вала соединена отверстиями в валу с полостью импеллера, а полость импеллера по валу сообщена с дренажной полостью насоса.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2015 года RU2539934C1

Осецентробежный насос-сепаратор 1976
  • Евстигнеев Евгений Дмитриевич
  • Липин Вячеслав Викторович
  • Ляшенко Валентин Степанович
  • Михайлов Георгий Трофимович
  • Пахомов Евгений Алексеевич
  • Петров Владимир Иванович
  • Смирнов Василий Гаврилович
  • Чебаевский Вадим Фирсович
SU577317A1
0
SU156849A1
Герметичный насосный агрегат 1988
  • Кревсун Эдуард Павлович
  • Пономаренко Василий Сидорович
  • Наганов Александр Валерианович
  • Шидлович Александр Васильевич
SU1624206A1
US 5019136 A, 28.05.1991
Автоматический огнетушитель 0
  • Александров И.Я.
SU92A1
АРИНУШКИН Л.С
и др
Авиационные центробежные насосные агрегаты
Москва, Машиностроение, 1967, с.210, рис.10.3

RU 2 539 934 C1

Авторы

Каширин Анатолий Иванович

Константинов Рюрий Иванович

Позняк Михаил Иванович

Холопова Ирина Юрьевна

Даты

2015-01-27Публикация

2013-07-04Подача