Центробежный насос Советский патент 1988 года по МПК F04D29/16 

//

00

:с

05

Изобретение относится к конструкциям уплотнений центробежных насосов и позволяет повысить надежность работы и КПД насоса путем уменьшения утечек. Уплотнения выполнены в виде герметичных наружного и внутреннего пустотелых торов 7, 8 из пластичного материала, qoeдинeнныx .{ежду собой радиальными перемычками 9 с внутренними каналами. Торы закреплены в канавках 11, выполненных на внешних сторонах ведущего и покрывного дисков 5, 6. Торы 7 и крьш- ки 2, 3 снабжены кольцевыми выступами 12 с торцовыми поверхностями 13. Торы 7, 8 заполнены жидкостью с плотностью, превышающей плотность перекачиваемой среды не менее чем в 1,5 раза. В результате такого выполнения полностью исключается возможность попадания жидкости из нагнетательной полости во всасьгеаю- щую во время работы насоса на режиме. Наличие выступов 12 снижает потери на трение. 3 ил. (Л

р4/г. /

Изобретение относится к насосо- CTpoeiiiire, а именно к конструкции уплотнений центробежных насосов.

Цель изобретения - повышение надежности работы и, КПД путем уменьшения утечек.

На фиг. 1 изображен насос, общий вид; на фиг. 2 - уплотнительный элемент в виде торов; на фиг. 3 - вид.А на фиг.2.

Центробежный насос содержит корпус 1 с крышками 2 и 3 и установленное в корпусе 1 рабочее колесо 4 с ведущим и покрьшным дисками 5 и 6 и уплотнениями. Уплотнения выполнены в виде герметичных наружного и внутреннего пустотелых торов 7 и 8 из эластичного материала, соединенных между собой радиальными перемычками 9 с внутренними каналами 10.

При этом на внешних сторонах ведущего и покрывного дисков 5 и 6 выполнены кольцевые канавки 11, а торы 7 и 8 закреплены в последних. Наружные торы 7 и крышки 2 и 3 снабжны кольцевыми выступами 12 с торцовыми поперхностями 13. Торы 7 и 8 заполнены жидкостью с плотностью, превышающей плотность перекачиваемой среды не менее, чем в 1,5 раза.

Торцовые поверхности 13 выступов 12 торов 7 и крышек 2 и 3 покрыты антифрикционным материалом.

Насос работает следующим образом.

По мере набора оборотов рабочим колесом 4 насоса растет давление как перекачиваемой жидкости, так и жидкости, находящейся внутри торов 7 и 8. При выходе рабочего колеса 4 насоса на расчетный режим давление жидкости внутри торов 7 будет больше давления жидкости снаружи торов. За счет этоГ разницы давлений эластичная оболочка наружного тора 7 расширяется. Необходимое дополнительное количество жидкости за счет центробежных сил по внутренним каналам 10 радиальных перемычек 9 поступает из внутренних торов 8. Этот процесс продолжается до тех пор, пока выступы 12 наружных торов 7 не прижимаются к кольцевым выступам 12 на крышках 2 и 3 насоса с расчетным избыточным удельным давлением порядка (О,1-0,IS «10 На. При этом достигается герметичное разделение нагнетательной и всасывающей по. юстей и нрь Дотвраща

ется перетечка жидкости с полости нагнетания во всасывающую полость.

Диаметр наружного тора D, необходимый для обеспечения требуемого избыточного давления Р внутри тора, определяется по формуле

10

D

ВР

ц; D

5

0

5

0

5

0

5

0

где

U) - угловая скорость колеса; р - плотность жидкости, заполняющей торы.

Как показывают расчеты для известных типов насосов с целью обеспечения необходимой г. рметичности плотность жидкости, заполняющей торы, должна не менее чем в 1,5 раза превышать плотность перекачиваемой среды.

При остановке насоса процесс протекает в обратном порядке. Напор падает вследствие замедления вращения рабочего колеса 4. Уменьщаются центробежные силы. Часть жидкости перетекает из нар ткных торов 7 во внутренне торы 8. Избыточное давление падает и торы 7 отжимаются за счет силы упругости от кольцевых выступов 12 на внутренней поверхности крьшек 2 и 3.

При работе насоса на режиме уплот- нительное устройство 9, установленное на внешней стороне ведущего диска 6, перекрывает щель возможного перетока жидкости в задисковое пространство ведущего диска 6. При этом разгрузочное отверстие обеспечивает выравнивание давлений жидкости на покрывной 5 - и ведущий 6 диски колеса, тем самым устраняя действие осевых усилий на колесо, повышая надежность работы насоса в целом.

Предлагаемое устройство полностью исключает возможность попадания жидкости из нагнетательной полости во всасьгоающую во время работы насоса на режиме. Отсутствие объемных перетечек жидкости позволяет повысить КПД насоса. Наличие на торцовых по- верхностяъ 13 выступов 12 антифрикционных покрытий снижает потери на трение.

Формула изобретения

I

Центробежный насос, содержащий корпус с крышками и установленное в корпусе рабочее колесо ведущим и по 31

крывным дисками и уплотнениями, о т- л и чающийся тем, что, с целью повьшения надежности работы и КПД путем уменьшения утечек, уплотнения выполнены в виде герметичных наружного и внутреннего пустотелых торов из эластичного материала, соединенных между собой радиальными перемычками с внутренними каналами.

70316

при этом на внешних сторонах ведущего и покрывного дисков выполнены кольцевые канаБКи, а торы закреплены в последних, причем наружные торы и крьшки снабжены кольцевыми выступами с торцовыми поверхностями, а торы заполнены жидкостью с плотностью, превьппающей плотность перекачивае- ,Q мой среды не менее чем в 1,5 раза.

8 J

Фиг. 2