Центробежная машина Советский патент 1984 года по МПК F04D29/04 

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в центробежных насосах и компрессорах.

Известна центробежная машина, содержашая установленное в корпусе рабочее колесо с ведущим и ведомым дисками и радиальными ребрами, установленными на внешней стороне ведуш.его диска для уменьшения суммарной осевой силы, действующей на колесо 1.

Недостатком данной схемы снижения осевой силы является дополнительная затрата мощности на вращение радиальных ребер на несущем диске, снижение КПД насоса и усложнение конструкции рабочего колеса. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является центробежная мащина, содержащая корпус и установленное в нем рабочее колесо с ведущим и ведомым дисками, со стороны последнего из которых на внутренней поверхности корпуса выполнены ребра, имеющие наружный диаметр, равный диаметру колеса 2.

Ребра уменьщают закрутку потока около ведомого диска, что приводит к увеличению в этой зоне давления, а следовательно, увеличивается и осевая сила, действующая на ведомый диск. В результате уменьщается суммарная осевая сила, действующая на рабочее колесо.

В известной центробежной машине ребра расположены практически под прямым углом по отношению к набегающему закрученному потоку на периферии колеса, что приводит к увеличению гидравлических потерь из-за больщого угла атаки при обтекании ребер и резкому снижению закрутки потока в периферийной зоне около ведомого диска. Поскольку мощность дискового трения пропорциональна радиусу диска в пятой степени, такое резкое снижение закрутки потока на периферии с больщими гидравлическими потерями приводит к возрастанию этой мощности на ведомом диске и к снижению КПД машины.

Целью изобретения является повыщение КПД путем снижения мощности дискового трения.

Указанная цель достигается тем, что в центробежной машине, содержащей корпус и установленное в нем рабочее колесо с ведущим и ведомым дисками, со стороны последнего из которых на внутренней поверхности корпуса выполнены ребра, имеющие наружный диаметр, равный диаметру колеса, ребра выполнены загнутыми навстречу направлению вращения колеса с

плавным переходом от тангенциального направления в периферийной части ребер к радиальному в их центральной части.

На фиг. 1 изображена центробежная мащина, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Центробежная мащина содержит корпус 1 и установленное в нем рабочее колесо 2 с ведущим и ведомым дисками 3 и 4 соответственно, со стороны последнего из которых на внутренней поверхности корпуса 1 выполнены ребра 5, имеющие наружный диаметр, равный диаметру колеса 2. Ребра 5 выполнены загнутыми навстречу направлению вращения колеса 2 с плавным переходом от тангенциального направления в периферийной части ребер 5 к радиальному в их центральной части.

При работе машины закрученный поток поступает на криволинейные ребра 5, которые разворачивают его от тангенциального

0 направления в периферийной части ребер к радиальному в их центральной части. В результате скорость вращения (закрутка) потока снижается, а давление около ведомого диска 4 возрастает, что приводит к росту осевой силы на ведомый диск 4 и умень5 шению суммарной осевой силы на рабочее колесо 2. Одновременно снижается мош,ность дискового трения ведомого диска 4. Выполнение ребер 5 загнутыми навстречу направлению вращения колеса 2 с плавным переходом от тангенциального направления в периферийной части ребер 5 к радиальному в их центральной части обеспечивает безударный вход закрученного потока, т.е. снижает гидравлические потери на обтекание ребер 5. Кроме того, плавная

криволинейная форма ребер 5 позволяет частично сохранить начальную закрутку потока в зоне наружных радиусов ведомого диска 4 и снизить за счет этого мощность дискового трения. При этом, как и в известной машине, обеспечивается эффект возрастания давления в зазоре между ведомым диском 4 и корпусом 1 за счет снижения скорости вращения (закрутки). При ширине 01 ребер 5, равной 0,2-0,4 от ширины вг выходного канала рабочего колеса 2, при выполнении ребер 5 как криволинейными, так и радиальными, суммарная осевая сила, действующая на рабочее колесо 2, уменьщается приблизительно в два раза.

Применение предлагаемого изобретения позволяет снизить мощность дискового тре0 ния на 30% по сравнению с центробежной машиной, на корпусе которой выполнены радиальные ребра, и повысить КПД машины на 1,5-3,50/0.

.2

ЦЕНТРОБЕЖНАЯ МАШИНА, содержащая корпус и установленное в нем рабочее колесо с ведущим и ведомым дисками, со стороны последнего из которых на внутренней поверхности корпуса выполнены ребра, имеющие наружный диаметр, равный диаметру колеса, отличающаяся тем, что, с целью повыщения КПД путем снижения дискового трения, ребра выполнены загнутыми навстречу направлению вращения колеса с плавным переходом от тангенциального направления в периферийной части ребер к радиальному в их центральной части. ОС Ci со I Ж f Фиг.1