Центробежный насос Советский патент 1990 года по МПК F04D29/16 

: Изобретение относится к области гидро- йзшиностроения, в частности к конструкциям уплотнений центробежных насосов. Цель изобретения - повышение надежности при высоких давлениях нагнетания путем снижения износа уплотнения и предотвращения вибраций.

На чертеже представлен продольный разрез центробежного насоса.

Центробежный насос содержит корпус 1, установленное в нем рабочее колесо 2 с лопатками 3 и горловиной 4 и двухступенча- toe щелевое уплотнение 5, образованное корпусом 1 насоса и горловиной 4 рабочего колеса 2, при этом выход из второй ступени 6 щелевого уплотнения 5 обращен к лопаткам 3 рабочего колеса 2. Ступени 6 и 7 щелевого уплотнения 5 смещены одна относительно другой в осевом направлении, при этом между ними выполнена кольцевая камера 8. Кольцевая камера 8 может быть выполнена в виде расточки в горловине 4 рабочего колеса 2 и коэ- пусе 1 насоса. Щелевой зазор второй ступени 6 уплотнения 5 может быть выполнен больще щелевого зазора первой ступени 7. В горловине 4 рабочего колеса 2 могут быть выполнены каналы 9, сообщающие кольцевую камеру 8 с проточной частью рабочего колеса 2. Уплотнение 5 может быть расположено в. передней пазухе 10 колеса 2. Насос работает следующим образом. В процессе вращения колеса 2 поток жидкости получает прирапдение энергии и поступает к месту назначения. Одновременно часть :расхода в виде утечек с определенной за- круткой после выхода из колеса поступает в переднюю пазуху 10, а из нее через ступени 6 и 7 уплотнения 5 направляется в область входа на лопатки 3. Поскольку при этом поток утечек закручен, он после выхода из ступени 6 вследствие продолжающегося действия центробежных сил обеспечивает подсасывание основного потока к покрывному диску с достижением безотрывного характера его обтекания при в.хо- де на лопатки 3.

Благодаря выполнению камеры 8 обеспечивается выравнивание параметров потока утечек по окружности перед входом в ступень 6. Причем это качество сохраняется независимо от величины эксцентриситета в уплотнении 5 и осевого положения ротора. Выравнивание статического давления в камере 8 по окружности снижает локальную разность давления между ступенью 7 с одной стороны и камерой 8 и ступенью б с другой и тем самым умень- щает деформацию горловины 4. В дополнение к этому конструктивное смещение ступени 6 по отношению к ступени 7 по оси с возможным размещением первой частично под диском рабочего колеса 2 обеспечивает сохранение геометрии ступени 6 при возможных деформациях горловины 4

Указанное способствует существенно более равномерному распределению поля скоростей по окружности на выходе из ступени 6, что важно для эффективного эжектирования основного потока.

Возникающая при эксцентриситете (вслед ствие гидродинамических процессов в ступенях 6 и. 7) результирующая радиальная сила будет в данной схеме центрирующей (нез ависимо от осевого положения ротора). Эхо обусловит резкое снижение вибрационных режимов работы насоса.

В результате обеспечивается повышение как показателей надежности, так и экономичности насоса.

Отличие работы насоса с перераспределенными величинами щелевых зазоров ступеней 6 и 7 заключается в следующем. Поскольку , то основная доля сопротивления потоку утечек в да-нком решении будет

приходиться на ступень 7. Такое перераспределение более эффективно, поскольку сопротивление . радиальных щелей с вращающейся внутренней стенкой заметно выше. Благодаря этому при гфочих равных ус- ловиях суммарная длина ступеней 6 и 7 может быть принята меньшей, что важно как в плане сокращения прогиба горловины 4, так и в урденьшение осевого габарита уплотнения и изcoca. Кроме того, выполнение соотногления h2/hi -l обеспечивает более высокую долговечность и сох.ранение геометрии именно в ступени б, поскольку при перекачивании загрязненных сред крупные частицы твердс.го будут вначале проходить через ступень 7 с измельчением в ней.

Благодаря сообш, камеры 8 каналами 9 с проточной частью колеса 2 часть потока утечек, истекающая из ступени 7 уплотнения, будет отводиться внутрь колеса 1 со стороны покрывного диска. Это позволит при необходимости снизить расход

утечек через ступень 6 с дополнительным урленьшением ее износа, удалять достаточно крупные частицы твердых включен 1Й из камеры 8 {поскольку под действием центробежных сил в камере 8 они преи- иущестзенно будут сосредотачиваться на

больших ее диаметрах к удаляться каналами 9), дополнительно повышать энергию потока в проточной части колеса 2.

Формула изобретения

1. Центробежный насос, содержащий корпус, установленное в нем рабочее колесо с лопатками и горловиной и двух- сту 1енчатое щелевое углоткение, образован- кое корпусом насоса Р горловиной рабочего колеса, при этом Е.ЫЛОД из второй ступе- ни шелевого уплотнения обрьщен к лопаткам рабочего колеса, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при высоких давлениях нагнетания путем снижения износа уплотнения и предотвращения

5 15889166

вибраций, ступени уплотнения смещены од-4. Насос по п. 1, отличающийся тем,

на относительно другой в осевом направ-что щелевой зазор второй ступени уплотлении, при этом между ними выполненанения выполнен больше щелевого зазора

кольцевая камера.первой ступени.

2.Насос по п. 1, отличающийся тем, что5

кольцевая камера выполнена в виде расточ-5. Насос по п. 1, отличающийся

ки в горловине рабочего колеса.тем, что в горловине рабочего колеса

3.Насос по п. 1, отличающийся тем,выполнены каналы, сообщающие кольцевую что кольцевая камера выполнена в видекамеру с проточной частью рабочего ко- расточки в корпусе насоса.леса.

Изобретение позволяет повысить надежность при высоких давлениях нагнетания путем снижения износа уплотнения и предотвращения вибрации. Ступени 6 и 7 щелевого уплотнения 5 смещены одна относительно другой в осевом направлении, при этом между ними выполнена кольцевая камера 8. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.