Рабочее колесо многоступенчатого центробежного насоса Советский патент 1983 года по МПК F04D29/20 

Изобретение относится к гидромаш ностроению и может быть использован в центробежных питательных насосах для предотвращения их аварий на переходных режимах. Известно рабочее колесо центробе ного насоса, содержащее входную гор ловину с щелевым уплотнением и ступ ЦУ 1. Однако такое колесо не обеспечив ет высокого объемного КПД насоса, Наиболее б 1изким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является рабочее ко лесо многоступенчатого центробежног насоса, содержащее входную горловин со ступенчатым щелевым уплотнением ступицу с кольцевой выточкой, распо ложенной между ведущим диском и гре нем межступенчатого уплотнения 2. Однако в насосе, укомплектованно известными рабочими колесами, при ра боте на переходных режимах, например при запуске или пониженной частоте вращения, возможно заклинивание уплотнений рабочих колес. Это приводит к снижению надежности насоса при работе на переходных- режимах. Цель изобретения - повышение надежности насоса при работе на переходных режимах. Поставленная цель достигается тем что в рабочем колесе многоступенчато го центробежного насоса, содержащем входную горловину со ступенчатым щелевым уплотнением и ступицу с кольце вой выточкой, расположенной между ведущим диском и гребнем межступенча того уплотнения, отношение длины каж дой ступени щелевого уплотнения к пирине кольцевой выточки равно 0,20,8. На фиг.1 приведено предлагаемое рабочее колесо, продольный разрез; на фиг.2 - общая схема многоступенчатого центробежного насоса, в котором использованы предлагаемые рабочие колеса. Рабочее колесо 1 многоступенчатого центробежного насоса содержит входную горловину. 2 со ступенчатым щелевым уплотнением 3 и ступицу 4с кольцевой выточкой 5, расположенной между ведущим диском 6 и гребнем 7 межступенчатого уплотнения 8. Отношение длины Е каждой ступени 9 щелевого уплотнения 3 к ширине m кольцевой выточки 5 равно 0,2-0,8. Рабочие колеса 1 установлены в корпусе 10 насоса на валу 11. В корпусе 11 размещено гидравлическое разгрузочное устройство, включающее расположенный в разгрузочной камере 12 вращающийся диск 13, взаимодействующий с неподвижным подпятником 14. Осевое перемещение диска 13 в сторону нагнетания ограничено выступом 15 стенки корпуса 10 и не превышает величины Д. При этом максимальное осевое перемещение Л-, разгрузочного диска 13 равно ширине п задней пазухи между ведущим диском б и межступенной перегородкой 16 корпуса 10 и (с точностью допуска, установки рабочего колеса 1 в корпусе 10) ширине m кольцевой выточки 5 на ступице 4, т.е. д rn n . Разгрузочная камера 12 посредством перепускной гидролинии 17 с обратным .клапаном 18 сообщена с входным патрубком 19 насоса. Для контроля осевого перемещения вала 11 служит индикатор 20 сдвига ротора, связанный с запорным органом 21, установленным на гидролинии 17.. Многоступенчатый центробежный насос с рабочими колесами предлагаемой конструкции работает следующим образом. При переходных режимах работы вал 11 вращается с низкой частотой и насос развивает незначительный напор. При этом обратный клапан 18 на гидролинии 17 закрыт, а запорный орган 21 открыт, вследствие чего разгрузочная камера 12 оказйвается сообщенной с областью давления более низкого, чем давление на входе в насос. За счет возникающего перепада давления на диске 13 вал 11 с рабочими колесами 1 сдвигается вправо. При .этом рабочие колеса 1 занимают положение, обозначенное на фиг.1 пунктиром, и ширина радиального зазора в щелевом уплотнении 3 оказывается равной 132 т.е. увеличенной по сравнению с шириной ti-, этого зазора на номинальном режиме. При выходе насоса на номинальный режим работы давление в проточной части насоса увеличивается и вал 11 с диском 13 и колесами 1 сдвигается влево до положения, определяемого характеристикой разгрузо чного устройства. Ширина радиального зазора в щелевом уплотнении 3 становится эавной Ь (фи.г.1), т.е. обеспечивается минимальный объем утечки. Повышение надежности насоса при аботе на переходных режимах путем создания в этот период увеличенных адиальных зазоров в щелевом уплотнении 3 обеспечивается при отношении 0,2 - 0,8. о При .0,2 резко снижается напор. - П1 paзвивae 1Ый рабочим колесом 1, а при - 0,8 происходит колеса1 в уплотнениях 3.

f9 /7 fff

//

W////////Mm.

TV

- ;;

10 6 16

/ / /

РАБОЧЕЕ КОЛЕСО МНОГОСТУПЕНЧАТОГО. ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА, содержащее входную горловину со ступенчатым щелевым уплотнением и ступицу с кольцевой выточкой, расположенной между ведущим диском и гребнем межступенчатого уплотнения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности насоса при работе на переходных режимах, отношение длины каждой ступени щелевого уплотнения к ширине кольцевой выточки равно 0,2-0,8. о о 00 ел о СП