Лопаточный насос для перекачки расслоенной двухфазной смеси Советский патент 1990 года по МПК F04D29/24 F04D31/00 

то уравнение (5) можно представить в виде

15

Rr + 1 - А

(9)

В осевом колесе

Изобретение относится к насосостроению и предназначено для исключения пульсаций потока путем устранения турбулентного перемешивания жидкостной и паровой фаз в проточной части колеса. Для устранения перемешивания пара и жидкости на границе их раздела установлена перегородка. Радиус расположения перегородки в каждом сечении определяется по формуле, приведенной в тексте описания изобретения. 1 ил.

Ј net

const

2 Rcp 1

tuL

4

R

(б

учитывая, что на граничном радиусе R r статическое давление равно давлению насыщенных паров Р5, а окружная скорость равна Ur CORr .

Из уравнения (6) можно получить квадратное уравнение относительно

R - 4 AhRcp Р -(2С4+1)Н О, решение которого имеет вид R. R,.

где С -- - коэффициент расхода, . -Р5

ЛЬ

Величина ДЬ представляет собой сумму относительного кавитационного за- паса при входе

&h

вх

Рв

-ри

и относительного теоретического напора, создаваемого насосом в данном (i-ом) сечении

Р ,- Рвх

т; - -ри--

Учитывая, что практический диапазон коэффициентов расхода С не превышает 0, также, что в общем слу

Lf,

iilsJii

tg/v,

А 2

(б)

где Р - угол установки лопатки, так же

R г Rcp

$

А + 1 - А

(10)

30

40

0

5

Таким образом, граница, вдоль которой статическое давление в потоке равно давлению насыщенных паров, описывается уравнениями (9), (10) и пред- 1ставляет собой кривую, начинающуюся на радиусе, близком к RCp во входном сечении, и заканчивающуюся на радиусе втулки в - сечении К-К. При размещении стенки вдоль границы, описываемой уравнениями (9) или (Ю), следует учесть, что сконденсировавшийся к конечному сечению втулочного участка пар, должен иметь возможность покинуть этот участок. Как показывает практические расчеты, в насосах максимальное объемное количество пара во входном сечении не превышает 50-60&. Расчет показывает, что для пропускания массы этого пара через выходное сечение втулочного участка его радиус должен быть больше Rr на 1-Ь%, т.е. радиус перегородки Rfl (1,01- 1,04)R.

Использование насоса позволяет повысить КПД насоса, снизить энергетические затраты и повысить надежность конструкции, благодаря исключению пульсаций, связанных с перемешиванием фаз расслоенного двухфазного потока. Кроме того, предлагаемая конструкция обладает повышенной надежностью, так как возникновение пульсаций может явиться причиной

715

автоколебательных процессов, приводящих к аварийным исходам в работе насосов. Конструкция может найти применение во всех отраслях народного хозяйства, где создаются и эксплуатируются лопаточные насосы как центробежные, так и осевые, предназначенные для перекачивания вещества в состоянии кипения.

Формула изобретения

Лопаточный насос для перекачки расслоенной двухфазной смеси, содержащий колесо с закрепленными на втулке лопатками, состоящими из втулочного и периферийного участков, выполненных по различным зависимостям угла установки лопаток по радиусу, отличающийся тем, что, с целью исключения пульсаций потока путем устранения турбулентного перемешивания жидкостной и паровой фаз в проточной части колеса, последнее снабжено разделительной перегородкой расположенной в каждом сечении колеса на радиусе, определяемом по выра- .жению

Rn; (1,01-1,04)R -$

Ае +1 - А,

8

для центробежного колеса

2

R

А

R

2(1 - -В- -),

Rcp;

для осевого колеса

А 2(1 - tR рл.

R

срвх -

R и в + R вт в

R

г

RH

-

где Кср; R нвх;

R

LBTBK

вт

xHi

- соответственно среднегеометрические радиусы, наружный и втулочный радиусы ко,- леса на входе и в каждом i-м сечении; f ABit р1 л . соответственно угол установки лопатки на входе и в i-м сечении колеса на среднегеометрическом радиусе.