Центробежный насос для перекачивания газожидкостных смесей Советский патент 1987 года по МПК F04D31/00 

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в центробежных насосах для перекачивания газожидкостных смесей, в частности для эмульгирванных ферментационных сред.

По основному авт. св. № 685845 известен центробежный насос для перекачивания газожидкостных смесей, содержащий корпус и расположенное в нем рабочее колесо,, разделенное промежуточным диском с отверсу начала лопаток, то возникают значительные конструктивные трудности.

Целью изобретения является повышение КПД путем обеспечения отвода свободного от жидкости газового потока из области лопаток на тыльной стороне диска ступицы рабочего колеса.

Указанная цель достигается тем, что в центробежном насосе для перекачивания газожидкостных смесей, по основному авгиями на жидкостную и газовую ступени,Ю торскому свидетельству № 685845, содержа- лопатки последней из которых имеют диа-щем корпус и расположенное в нем рабо- метр выходных кромок, превышающий диа-чее колесо, разделенное промежуточным дис- метр выходных кромок лопаток жидкостнойком с отверстиями на жидкостную и газоступени, и газоотводяший трубопровод с дрос-вую ступени, лопатки последней из кото- селирующим органом, сообнленный с газовой

ступенью, отверстия в промежуточном диске выполнены вдоль лопаток со.стороны всасывания и имеют плошадь, уменьшающуюся к выходным кромкам лопаток, а поперечное сечение межлопаточных каналов жидкостной ступени выполнено уменьщающимся по ходу потока, и отверстия в промежуточном диске могут быть располо кены с неравномерным щагом, увеличивающимся к выход- н;1м кромкам.

Недостатком известного насоса является то, что газ, отделенный уже в области лопаток на тыльной стороне диска ступицы от проходя пдей через отверстия в диске ступицы жидкости, при .поступления в га- зоотводящие каналы увлекает пену, выходящую из расположенных ближайщих к оси отверстий диска ступицы, вследствие чего выходит из насоса с жидкостью и в том, что отверстия в диске ступицы не могут быть расположены непосредственно у лопаток рабочего колеса, так как газоотводящие кана20

25

30

рых имеют диаметр выходных кромок, превышающий диаметр выходных кромок лопаток жидкостной ступени, и газоотводящий трубопровод с дросселирующим органом, сообщенный с газовой ступенью, где отверстия в промежуточном диске выполнены вдоль лопаток со стороны всасывания и имеют площадь, уменьшающуюся к выходным кромкам лопаток, а поперечное сечение межлопаточных каналов жидкостной ступени выполнено уменьшающимся по ходу потока, и могут быть расположены с неравномерным щагом, увеличивающимся к выходным кромкам, между лопатками на тыльной стороне диска ступицы расположено отражательное кольцо, внешний радиус которого больше внешнего радиального межосевого расстояния газоотводящих каналов в корпусе насоса, но меньше внутреннего радиуса, образующегося при работе насоса кольца жидкости и внешняя часть отражательного кольца установлена с осевым зазором как по отношению к диску ступицы, так и по

лы для обеспечения возможно меньшего со- о отношению к защитному диску лопаток и

держания жидкости в газовом потоке из насоса должны быть расположены на меньшем радиальном межосевом расстоянии, чем расстояние близлежащих к оси отверстий в диске ступицы рабочего колеса. Однако для достижения оптимального гидравлического КПД необходимо, чтобы газ, выделяющийся из газоносной транспортируемой среды в канале рабочего колеса, отводился уже непосредственно у начала лопаток через отверстия в диске ступицы. Если газоотводящие каналы начинаются на больщем радиальном межосевом расстоянии, чем расстояние близлежащих к оси отверстий в диске ступицы, то не может быть обеспечен свободный от жидкости газовый поток, прохо40

45

корпусу насоса и, что внутренняя часть отражательного кольца соединена со ступицей рабочего колеса, и у двухпоточных рабочих колес в пространстве расположенных между дисками ступиц обеих половин рабочего колеса лопаток 4 могут быть расположены два отражательных кольца, внещние части которых по отнощению к следующим дискам ступиц по отношению друг к другу установлены с осевым зазором у однопоточных рабочих колес, осевой зазор между внешней частью отражательного кольца и диском ступицы больше, чем зазор между защитным диском лопаток или корпусом насоса, а у двухпоточных рабочих колес сумма осевых зазоров между отражательным кольдящий через газоотводящие каналы. Это уве- CQ ном и следующим диском ступицы больше.

личивает потерю давления в газоотводящих каналах. С этим связаны повышенные затраты энергии на отвод газа, приводящие к снижению общего КПД насоса. Если же при соблюдении требований в отношении расположения отверстий в диске ступицы и газоотводящих каналов в корпусе насоса, делается попытка расположить отверстия в диске ступицы по возможности

чем осевой зазор между внешними частями отражательных колец.

На фиг. 1 схематично представлен од- нопоточный центробежный насос, продольный разрез; на фиг. 2 - рабочее колесо, 55 разрез; на фиг. 3 - двухпоточное рабочее колесо, продольный разрез.

Центробежный насос для перекачивания газожидкостных смесей содержит корпус 6

у начала лопаток, то возникают значительные конструктивные трудности.

Целью изобретения является повышение КПД путем обеспечения отвода свободного от жидкости газового потока из области лопаток на тыльной стороне диска ступицы рабочего колеса.

Указанная цель достигается тем, что в центробежном насосе для перекачивания газожидкостных смесей, по основному авторскому свидетельству № 685845, содержа- щем корпус и расположенное в нем рабо- чее колесо, разделенное промежуточным дис- ком с отверстиями на жидкостную и газовую ступени, лопатки последней из кото-

торскому свидетельству № 685845, содержа- щем корпус и расположенное в нем рабо- чее колесо, разделенное промежуточным дис- ком с отверстиями на жидкостную и газовую ступени, лопатки последней из кото-

0

5

0

рых имеют диаметр выходных кромок, превышающий диаметр выходных кромок лопаток жидкостной ступени, и газоотводящий трубопровод с дросселирующим органом, сообщенный с газовой ступенью, где отверстия в промежуточном диске выполнены вдоль лопаток со стороны всасывания и имеют площадь, уменьшающуюся к выходным кромкам лопаток, а поперечное сечение межлопаточных каналов жидкостной ступени выполнено уменьшающимся по ходу потока, и могут быть расположены с неравномерным щагом, увеличивающимся к выходным кромкам, между лопатками на тыльной стороне диска ступицы расположено отражательное кольцо, внешний радиус которого больше внешнего радиального межосевого расстояния газоотводящих каналов в корпусе насоса, но меньше внутреннего радиуса, образующегося при работе насоса кольца жидкости и внешняя часть отражательного кольца установлена с осевым зазором как по отношению к диску ступицы, так и по

отношению к защитному диску лопаток и

корпусу насоса и, что внутренняя часть отражательного кольца соединена со ступицей рабочего колеса, и у двухпоточных рабочих колес в пространстве расположенных между дисками ступиц обеих половин рабочего колеса лопаток 4 могут быть расположены два отражательных кольца, внещние части которых по отнощению к следующим дискам ступиц по отношению друг к другу установлены с осевым зазором у однопоточных рабочих колес, осевой зазор между внешней частью отражательного кольца и диском ступицы больше, чем зазор между защитным диском лопаток или корпусом насоса, а у двухпоточных рабочих колес сумма осевых зазоров между отражательным кольчем осевой зазор между внешними частями отражательных колец.

На фиг. 1 схематично представлен од- нопоточный центробежный насос, продольный разрез; на фиг. 2 - рабочее колесо, разрез; на фиг. 3 - двухпоточное рабочее колесо, продольный разрез.

Центробежный насос для перекачивания газожидкостных смесей содержит корпус 6

и расположенное в нем рабочее колесо, разделенное промежуточным диском 1 с отверстиями 2 на жидкостную и газовую ступени, лопатки 4 последней из которых имеют диаметр выходных кромок, превышающий диаметр выходных кромок лопаток жидкостной ступени, и газоотводящий трубопровод с дросселирующим органом, сообщенный с газовой ступенью, отверстия 2 в промежуточном диске 1 выполнены вдоль лопаток 3 со стороны всасывания и имеют площадь, уменьшающуюся к выходным кромкам лопаток 3, а поперечное сечение межлопаточных каналов жидкостной ступени выполнено уменьшающимся по ходу потока и отверстия в промежуточном диске 1 расположены с неравномерным шагом, увеличивающимся к выходным кромкам, и между лопатками 4 на тыльной стороне диска 1 ступицы 11 расположено отражательное кольцо 5, внешний радиус которого больще внешнего радиального межосевого рсстояния газоотводящих каналов 8 в корпусе 6 насоса, но меньше внутреннего радиуса, образующегося при работе насоса кольца жидкости, и внешняя часть отражательного кольца 5 установлена с осевым зазором как по отношению к диску 1 ступицы 11, так и по отношению к защитному диску лопаток 4 и корпусу 6 и, внутренняя часть отражательного кольца 5 соединена со ступицей 11 рабочего колеса, а у двух поточных рабочих колес в пространстве расположенных между дисками 1 ступицы 11 обеих половин

рабочего колеса лопаток 4 расположены два отражательных кольца 5, внешние части которых по отношению к следующим дискам 1 ступиц 11 по отношению друг к другу установлены с осевым зазором и однопоточ- ных рабочих колес осевой зазор между внешней частью отражательного кольца 5 и диском 1 ступицы 11 больше, чем зазор между защитным диском лопаток 4 или корпусом 6 насоса, а у двухпоточных рабочих

колес сумма осевых зазоров .между отражательным кольцом 5 и следующим диском 1 больще, чем осевой зазор между внещ- ними частями отражательных колец 5. Устройство работает следующим образом. При работе насоса, газ, содержащий вы5 ходящую из отверстий 2 диска 1 ступицы II жидкость, из-за наличия отражательного кольца 5 сначала принудительного выходит наружу и подвергается там воздействию центробежных сил, так что достигается хоQ рошая степень отделения жидкости. Затем почти освобожденный газ в однопоточ- ном насосе проходят между отражательным кольцом 5 и корпусом 6 насоса, а в двух- поточном насосе - между обоими отражательными кольцами 5 к оси насоса и перед

5 входом в газоотводящие каналы 8 отделяются оставшиеся капельки воды.

Использование предлагаемого изобретения позволит упростить конструкцию с повышением гидравлического КПД, что повышает экономичность насоса и его обслуживание.

cpus.1

4-Н

сриг.г

Фиг.з