Центробежное колесо Советский патент 1983 года по МПК F04D29/22 

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в центробежных цасосах.

Известно центробежное колесо открытого тиьа, в котором покрывной диск со стороны всасывания отсутствует, а часть несущего диска между лопатками имеет сквозные вырезы. Такая конструкция имеет ряд преимуществ перед обычными центробежными колесами закрытого типа, например, в ней отсутствуют щелевые.уплотне-. ния, подверженные быстрому износу при перекачивании сред, содержащих абразивные включения. Следует- также отметить практически полно,е отсутствие осевых сил, малую металлоемкость, простоту изготовления 13«

НедЬстатлси этого центробежного колеса - -более низкий КПД по срав-. нонию с центробежными колесами закрытого типа, снабженными несущим и покрывным диском. Особенно это проявляется в центробежных колесах низкой быстроходности. Известно, что с тыльной стороны лопаток колес этого класса существует зона вихревого неустановившегося течения, которая искажает структуру потока в межлопаточных каналах, вызывает потери мощности на вихреобразование. Кроме того, в открытых колесах это явление усиливается из-за трения

идкости о неподвижные .стенки корпуса, i

Известнотакже центробежное колесо, содержащее ведущий диск с основными лопатками -и размещенными между ними укороченными промежуточными лопатками, расстояние между которыми составляет 1,0-1,4 от ширины центробежного колеса На наружном диаметре 2 .- .

Недостатки этого центробежного колеса - неуравновешенность осевых сил, обусловленная нестабильностью гидродинамики потока, которая требует либо выполнения разгрузочных лопастей с тыльной стороны несущего диска, либо использования осевых разгрузочных отверстий в дрчетании

с щелевым уплотнением. Оба эти способа, как и другие, требуют определенных затрат мощности и соответствующего снижения КПД. Выполнение радиальных сквозных вырезов в данной конструкции затруднительно из-за малой высоты межлопаточных каналов. Размещение таких вырезов приводит к увеличению диаметра раскрытия несущего диска и повышению осевой силы, вызывает появление потерь, присущих конструкции центробежного колеса открытого типа.

Цель изобретения - стабил 1зация потока..

. Указанная цель достигается тем, что в центробежном колесе, содержащем ведущий диск с основными лопатками и размещенными между ними укороченными промежуточными лопатками, лопатки сгруппированы в. пары с размещением, промежуточной лопатки в

паре первой в направлении вращения 5 колеса, а в диске между каждой парой выполнены сквозные радиальные вырезы.

На фиг, 1 изображено центробежное колесо; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг; 1.

0 Центробежное колесо содержит ведущий диск 1 с основными лопатками 2 и размещенными между ними укороченными промежуточными лопатками 3, причем лопатки 2 и 3 сгруппированы

j в пары с размещением промежуточной лопатки 3 в первой паре в направлении вращения колеса, а в диске 1 между каждой, парой выполнены сквозные радиальные вырезы 4.

Q Центробежное колесо работает следующим образом.

С рабочей стороны основных лопаток 2 находятся наиболее активные участки радиального потока. Разме5 щенные в этих областях укороченные промежуточные лопатки образуют полуоткрытые прямоугольные каналы, формирующие стабильное радиальное течение. Расстояние между основной

и укорочённой лопатками 2 и 3,

равное 1,0-1,4 от ширины колеса на наружном диаметре, обусловлено минимальными гидравлическими потерями .в меислопаточном канале. При этом поток стабилизируется не только в

5 канале между этими лопатками 2 и 3, но и с тыльной стороны основных лопаток 2 в зоне, где преобладает неустановившийся характер течения. Это достигается снижением-перетоков с

0 рабочей на тыльную сторону основной лопатки 2, вызванных разностью давлений с обеих сторон лопатки 2, укороченные лопатки 3 снижают эту разность давлений, создают направ5 ленное устойчивое течение в полуоткрытом межлопаточном канале, которое усиливается формированием радиального вихря в результате трения о неподвижную стенку корпуса.

Выполнение радиальных сквозных вырезов 4 в части несущего диска 1 между тыльной стороной основных лопаток и рабочей стороной ук.ороченных лопаток 3, где находится зона неустановившегося течения, практически

несказывается на величине потерь - в этой зоне.

П редлагаемое конструктивные выполнение уравновешивает осевые силы центробежного колеса, и тем самым

0 повышает его общую эффективность.

Использование предлагаемого центробежного колеса стабилизирует поток/ устраняет гидравлическое сопро. тивление, повышает КПД и экономич5 ность насоса в целом.

±А,

ЦЕНТРОБЕЖНОЕ КОЛЕСО, содержащее ведущий диск с основными лопатками и размещенными между ними укороченными промежуточными лопатками, отличающееся тем, что, с целью стабилизации, потока, лопатки сгруппированы в пары с размещением промежуточной лопатки в паре первой в нготравлении враще- ; ния колеса, а в диске между каждой парой выполнены сквозные радиальные вырезы. (Л 4 Об со