Центробежный насос Советский патент 1984 года по МПК F04D1/00 F04D29/08 

Изобретение относится к насосостроению, в частности к центробежным насосам с бесконтактным уплотнением валов гидроагрегатов, и может быть .использовано в тех областях народного хозяйства, где необхоДимо увеличение ресурса и надежности работы насосов. Примером области применения являются центробежные насосы химической промышленности, особенно такие, у которых давление на входе в 3-4 раза превышает напор, развиваемый насосом. Известен способ уплотнения валов насосов с последовательной постановкой щелевого и гидродинамического уплотнения, где в щелевом уплотнении, обычно устанавливаемом по бурту колеса насоса, срабатывается основной перепад давления, а на импеллере, с его оребренной стороны, устанавливается граница раздела жидкость - газ 1, Недостатком технического рещения является низкий КПД насоса из-за значительной мощности, потребляемой импеллерным уплотнением. Наиболее близким техническим решением к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является конструкция центробежного насоса, содержащего корпус и размещеные в нем щелевое и импеллерное уплотнение, между которыми расположен кольцевой эжектор с внутренней поверхностью, образованной втулками, размещенными на валу по одной в диффузорной и конфузорной частях эжектора, причем последняя из них установлена с возможностью радиальных перемещений 2. Недостатками известного технического решения являются большие объемные утечки через эжектор, высокое давление в области его минимального сечения и как следствие, значигельные габариты импеллера и низкий КПД. Целью изобретения является повышение КПД путем снижения давления за импеллером и наружного диаметра последнего. Указанная цель достигается тем, что в центробежном насосе, содержащем корпус и размещенные в нем щелевое и импеллерное уплотнения, между которыми расположен кольцевой эжектор с внутренней поверхностью, образованной втулками, размещенными на валу по одной в диффузорной и конфузорной частях эжектора, причем пЪследняя из них установлена с возможностью радиальных перемещении, насос дополнительно содержит кольцевой элемент, обхватывающий вал, установленный с возможностью радиального перемещения, внутренняя поверхность которого выполнена конфузорно-дйффузорной и образует внешнюю поверхность кольцевого эжектора. На фиг. 1 изображен предлагаемый насос, продольный разрез; на фиг. 2 -.сечение А-А на фиг. ; на фиг. 3 - узел эжектора. Центробежный насос содержит корпус 1 с размещенными в нем щелевым уплотнением 2 и импеллерным уплотнением 3 между которыми расположен кольцевой эжектор 4 с внутренней поверхностью, образованной втулками 5 и б, размещенными на валу 7 по одной в диффузорной 8 и конфузорной 9 частях эжектора, причем последняя 6 из них установлена с возможностью радиальных перемещений, насос дополнительно содержит кольцевой элемент 10, охватывающий вал 7, установленный с возможностью радиального перемещения, внутренняя поверхность которого выполнена конфузорно-дйффузорной и образует внешнюю поверхность 11 кольцевого эжектора 4. Насос также содержит входную полость Б, колесо 12 с отверстиями 13, камеру В кольцевого эжектора 4, имеющего зазор уЗ в минимальном сечении. Устройство работает следующим образом. Жидкость с давлением нагнетания Н поступает в камеру В кольцевого эжектора 4 и далее, пройдя эжектор 4 совместно с жидкостью, прошедшей через щелевое уплотнение 2, сбрасывается во входную полость Б через отверстие 13 в колесе 12. При течении по кольцевому эжектору 4 в конфузорной 9 его части происходит преобразование потенциальной энергии давления в кинетическую, вследствие чего в минимальном сечении эжектора статическое давление минимально, в диффузорной 8 части кольцевого эжектора 4 происходит восстановление давления до (0,7-0,85) Н. Эжектор можно спроектировать таким образом, чтобы давление в минимальном сечении было меньше давления окружающей среды, что почти исключило бы утечки жидкости в окружающую среду. Однако вследствие подсасывания газа из окружающей среды (что недопустимо по условиям бескавитационной работы насоса) эжектор проектируется с некоторым избыточным давлением, которое удерживается импеллерным уплотнением 3. В процессе работы обеспечивается автоматическое поддержание концентричности между кольцевым элементом 10 и валом 7. Так при возникновении эксцентриситета е (из-за технологии сборки или биения вала 7) появляется радиальная сила от гидростатического давления, возвращающая кольцевой элемент 10 в концентричное положение с втулкой 4. Аналогичным образом под воздействием гидростатического давления осуществляется концентричное положение втулки 6 относительно кольцевого элемента 10 эжектора 4. Таким образом, в предложенной конструкции .обеспечивается автоматическое поддержание концентричности и соосностидиффузора 8 и конфузора 9, что позволяет обеспечить минимальный зазор в минимальном

сечении эжектора 4, снизить давле .ие за импеллерным уплотнением 3, размеры последнего и повысить КПД насоса в целом.

ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС, содержащий корпус и размещенные в нем щелевое и импеллерное уплотнения, между // 10 которыми расположен кольцевой эжектор с внутренней поверхностью, образованной втулками, размещенными на валу, по одной в диффузорной и конфузорной частях эжектора, причем последняя из них установлена с возможностью радиальных перемещений, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД путем уменьшения давления за импеллером и наружного диаметра последнего, насос дополнительно содержит кольцевой элемент, обхватывающий вал, усстановленный с возможностью радиального перемещения, внутренняя поверхность которого выполнена конфузорно-диффузорной и образует внещнюю поверхность кольцевого эжектора. О1 00 - Т ff uz.f /