Самовсасывающий центробежный насос Советский патент 1985 года по МПК F04D9/02 

«ь

bi

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в конструкциях самовсасывающих центробежных насосов.

Известен самовсасывающий центро- 5 бежный насос, содержащий корпус с отводом, сообщенным с напорным трубопроводом, эксцентрично размещенное в корпусе рабочее колесо с ведущим иском с полыми перфорированными 10 лопатками, примыкающий к ведущему диску польм кольцевой распределитель и J.

Однако известный насос характеризуется большой продолжительностью процесса самовсасывания.15

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является самовсасывающий центробежный насос, содержащий корпус с отводом и сепарационной 2 камерой, сообщенными с напорным трубопроводом, эксцентрично размещенное в корпусе рабочее колесо с ведуим диском и полыми перфорированными опатками, примыкающий к ведущему иску полый кольцевой распределитель, меющий подводящее и сливное отверстия, сообщенные соответственно с межопаточными каналами колеса и сепарационной камерой 2 1.30

Однако известньй самовсасывающий насос имеет низкий КПД. Это объясняется тем, что поступление жидкости из рабочего колеса в отвод осуществляется через окно, расположенное близко35 к валу, вследствие чего возрастают гидравлические потери при движении идкости. При самовсасывании свободный газ ОТВОДИТСЯ в напорньй трубопровод, где давление обычно выше 40 атмосферного, что требует дополнительной затраты энергии. Кроме того, распределитель, выполненньй торцовым, должен быть постоянно прижат к ведущему диску колеса. При этом он 45 подвергается повыщенному износу, что снижает надежность насоса.

Цель изобретения - повышение КПД и повьшение Падежности путем снижения износа.50

Поставленная цель достигается тем, что в самовсасывающем центробежном .насосе, содержащем корпус с отводом и сепарационной камерой сообщенными с напорным трубопроводом,55 эксцентрично.размещенное в корпусе рабочее колесо с ведущим диском и полыми перфорированными лопатками.

примыкающий к ведущему диску полый кольцевой распределитель, имеющий подводящее и сливное отверстия, сообщенные соответственно с межлопаточными каналами колеса и сепарационной камерой, последняя сообщенй с напорным трубопроводом и дополнительно с атмосферой посредством воздухоотводящей линии с отсечным клапаном, в отводе установлен допол нительньй отсечной клапан, при этом клапаны снабжены общим диафрагменным пневмоприводом, имеющим польй шток, на котором размещены запорные органы обоих клапанов.

Кроме того, кольцевой распределитель может быть выполнен радиальным и его подводящее отверстие расположено на внутренней цилиндрической поверхности.

На фиг. 1 представлен самовсасывающий центробежньй насос, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1;

на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Самовсасывающий центробежный насос содержит корпус 1 с отводом 2 и сепарационной камерой 3, сообщенными с напорным трубопроводом 4, эксцентрично размещенное в корпусе 1 рабочее колесо 5 с ведущим диском 6 и полыми перфорированными лопатками 7, примыкающий к ведущему диску 6 полый кольцевой распределитель 8, имеющий подводящее и сливное отверстие 9 и 10, сообщенные соответственно с межлопаточными каналами 11 колеса 5 и сепарациоиной камерой 3. Сепарационная камера 3 сообщена с напорным т убопроводом 4 и дополнительно с атмосферой посредством воз- духоотводящёй линии 12с отсечным клпаном 13, в отводе 2 установлен допонительный отсечной клапан 14, при этом клапаны 13 и 14 снабжены общим диафрагменным пневмоприводом 15, имещим полый шток 16, на котором размещены запорные органы обоих клапанов 13 и 14.

Кольцевой распределитель 8 вьтолнен радиальным и его подводящее отвестие 9 расположено на внутренней цилиндрической поверхности 17.

Диафрагменный пнермопривод 15 включает диафрагму 18, поджатую пружиной 19. Польй шток 16 имеет дросселирующее отверстие 20. Наддиафрагменнаяполость 21 пневмопривода 15 сообщена с воздухоотводящей линией

3

12, а поддиафрагменная полость 22 с атмосферой посредством отверстий 23.

Полость 24 лопатки 7 посредством отверстия 25 по.стоянно сообщена с межлопаточным каналом 11 колеса 5 и периодически, посредством каналов 26 в ведущей диске 6 - с подводящим отверстием 9 кольцевого распределителя 8. К сливному отверстию 10 распределителя 8 может быть подсоеди ней сливной патрубок 27, вьгееденный в верхнюю часть сепарационной камеры 3. Последняя может быть сообщена с подводом 28 посредством гидролинии 29.

Насос работает следующим образом

При первом запуске в корпус 1 заливают жидкость. Последующие запу ки осуществляют на жидкости, оставшейся в корпусе 1 от предьщущей работы.

Пока насос не развивает напор, близкий к номинальному, давление в полостях 21 и 22 диафрагменного пневмопривода 15 практически одинаково и пружина 19 удерживает диафра му 18 в верхнем положении. При этом отсечной клапан 13 открыт, сообщая еепарационную камеру 3 чере воздухоотводящую линию 12 и отверстия 20 и 23 с атмосферой, а дополнительный отсечной клапан 14 закрыт, отсекая напорньй трубопрово 4 от отвода 2.

При запуске насоса жидкость раскручивается рабочим колесом 5 и .приобретает форму кольца. За счет эксцентричного расположения рабочего колеса 5 относительно корпуса 1 и жидкостндго кольца в полостях 24 лопаток 7 изменяется свободный (не занятый жидкостью) объем, что используется для удаления воздуха из всасывающей магистрали, подачи его в еепарационную камеру 3 и далее - в атмосферу.

В процессе самовсасывания воздух поступает в подвод 28, оттуда в межлопаточные каналы 11, далее через отверстия 25, на перекрытые . в данный момент жидкостным кольцом, в полости 24 лопаток 7.

При дальнейшем повороте рабочего колеса 5 отверстие 25 рассматриваемой лопатки 7 вначале замыкается жидкостным кольцом, отсекая тем самым некоторый объем воздуха, по478524

павшего в полость 24. Затем этот объем будет Уменьшаться по мере погружения.лопатки 7 в жидкость и давление воздуха в полости 24 будет увеличиваться. В определенный

момент времени канал 26 в ведущем дне ке 6, подсоединенньй к полости 24 рассматриваемой лопатки 7, совмещается с подводящим отверстием 9

10 кольцевого распределителя 8 и сжатый воздух из полости 24 вытесняется через сливное отверстие 10 и сливной патрубок 27 в еепарационную камеру 3, где происходит отделение

t5 воздуха от жидкости.

Жидкость остается в нижней части сепарационной камеры 3 и через гидролинию 29 подпитьтает жидкостное кольцо в корпусе 1. Отсепарирован20 ный воздух по воздухоотводящей линии 12 поступает в наддиафрагменную полость 21, а из нее через дросселирующее отверстие 20 полого штока 16 и отверстие 23 пневмопривода 15

25 сбрасьшается в атмосферу.

При дальнейшем повороте колеса 5 канал 26 в ведущем диске 6 минует подводящее отверстие 9 кольцевого распределителя 8 и замыкается во

3Q внутренней цилиндрической поверхности 17 последнего.

Объем полости 24, занятый жид-костью, начинает уменьшаться, отверстие 25 выходит из жидкостного

35 кольца и сообщает полость 24 с межлопаточным каналом 11,при этом происходит засасывание очередной порции воздуха.

Этот процесс пррчсходит в полостях 24 всех лопаток 7 рабочего колеса 5 до тех пор, пока не будет удален весь воздух из всасывающей магистрали.

После окончания.процесса само45 всасывания жидкость последовательно заполняет подвод 28, корпус 1 с сепарационной камерой 3, откуда по воздухоотводящей линии 12 поступает в наддиафрагменную полость 21

50 и через дросселирующее отверстие 20 штока 16 начинает заполнять поддиафрагменную полость 22. Однако при прохожде 1ии жидкости через дросселирующее отверстие 20 давление в поддиафрагменной полости 22 снижается и усилие, обусловленное перепадом давления, возникакщим в полостях 21 и 22, перемещает

5 ,1

диафрагму 18 вниз, сжимая пружину 19. При этом отсечной клапан 13 закрывается и сообщение сепарационной камеры 3 с поддиафрагменной полостью 22 и атмосферой прерывается. Одновременно дополнительный отсечной клапан 14 открывается и нагнетаемая жидкость поступает из отвода 2 в напорный трубопровод 4.

М

23

А

уф -Ф78526

Воздух, который скапливается в сепарационной камере 3 в процессе работы насоса, отводится из нее по воздухоотводящей линии 12 и полому штоку 16 в напорный трубопровод А.

Использование изобретения позвоет создавать насосы с повышенными .КПД и надежностью.

12

(Риг. 7

1. САМОВСАСЫВАЙЦИЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС, содержащий корпус с отводом и сепарационной камерой, сообщенньми с напорным трубопроводом, эксцент1Й1чно размещенное в корпусе рабочее колесо с ведущим диском и полыми перфорированными лопатками, примыкающий к ведущему диску полый кольцевой распределитель, имеюш 1й подводящее и сливное отверстия. сообщенные соответственно с межлопаточными каналами колеса и сепарационной камерой, отличающийся тем, что, с целью повьппения КПД, свпарационная камера сообщена с напорньм трубопроводом и дополнительно с атмосферой посредством воздухоотводящей линии с отсечным клапаном, в отводе установлен дополнительный отсечной клапан, при этом клапаны снабжены обпщм диафрагменньм пневмоприводом, имеющим полый шток, на котором размещены запорные органы обоих клапанов. 2. Насос по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем снижения износа, (Л кольцевой распределитель выполнен радиальньм и-его подводящее отверстие расположено на внутренней цилиндричес- кой поверхности.