Рабочее колесо центробежного насоса Советский патент 1992 года по МПК F04D29/22 

Изобретение относится к насосо- строению, к конструкциям рабочих колес центробежных насосов, работающих в широком диапазоне подач.

Для правильной эксплуатации насоса необходимо обеспечить требуемую характеристику насоса - зависимость напора насоса от его подачи. Для устойчивой работы насоса на малой подаче стремятся обеспечить непрерывно падающую напорную характеристику. Известно рабочее колесо центробежного насоса, где для получения непрерывно падающей напорной характеристики утолщают на выходе тыльную поверхность криволинейных лопастей, расположенную между ведущим и ведомым диском. Однако это приводит к существенному снижению напора насоса в рабочей зоне и усилению динамической пульсации на больших подачах, что не всегда допустимо.

Цель изобретения - расширение диапазона работы насоса в сторону больших подач путем повышения напора и выравнивания поля скоростей, статической и динамической составляющих давления по ширине канала на выходе колеса.

На фиг. 1 изображено рабочее колесо центробежного насоса; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг.4; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.З; на фиг.5 - распределение скорости потока жидкости по ширине канала известного и предлагаемого колес.

1

N5

IV

Рабочее колесо содержит ведущий 1 и ведомый 2 диски и расположенные между ними криволинейные лопасти 3 с рабочей U и тыльной 5 поверхностями и утолщением 6 со стороны тыльной поверхности. Толщина h« лопастей 3 в зоне утолщения 6 выполнена переменной по ширине последних, убывающей в направлении от ведомого дмска 2 к ведущему 1 с тыльной 5 стороны лопастей 3. Также внутри утолщений 6 со стороны, прилегающей к ведомому диску 2, могут быть выполнены полости 7, а в лопатках - отверстия 8, посредством которых полости 7 сообщены с межлопаточными каналами 9. В рабочем колесе центробежного насоса наблюдается неравномерное распределение скорости потока жидкости по ширине канала (фиг.За), что приводит к снижению напора насоса и эта неравномерность возрастает с ростом ширина канала. Поэтому благодаря выполнению лопастей 3 в зоне утолщения 6 с переменной толщиной h, убывающей в направлении от ведомого дика 2 к ведущему 1, происходит выравнивание скоростей Ст за счет увеличения сечения канала у ведущего диска и повышение напора колеса по отношению к средней скорости жидкости (фиг.56).

Рабочее колесо центробежного насоса работает следующим образом.

Жидкость движется через колесо от центральной его части к перифери между ведущим 1 и ведомым 2 дисками по каналам 9 между криволинейными лопастями 3 с рабочей Ь и тыльной 5 поверхностями и утолщением 6. Благодаря переменной толщине hx лопасти, убывающей в направлении от ведомого диска 2 к ведущему 1 с тыльной 5 стороны лопастей 3, скорость жидкости выравнивается по ширине канала, так как со стороны ведомого диска 2 с меньшей длиной лопасти 3 сужается канал 9 по сравнению с более широки

072694

каналом у ведущего диска 1, где лопасть 3 удлинена и скорость выше. Выравнивание скорости жидкости по ширине канала способствует повышению напора насоса и уменьшает колебание статической и динамической составляющих давления. Кроме того, выполнение полости 7 внутри утолщенной части 6 лопасти 3 со стороны ведомого диска 2 позволяет жидкости двигаться из каналов 9 колеса через овтерстия 8 в полость 7 и далее - на выход из колеса, что способствует более равномерному распределению потока за утолщенной лопастью 3, тем самым уменьшая колебания скорости и давления жидкости за рабочим колесом.

10

15

Применение предложенной конструкции рабочего колеса центробежного насоса по сравнению с прототипом позволит повысить напор насоса, уменьшить колебание давления и расширить диапазон работы насоса в сторону больших подач.

Формула изобретения

1. Рабочее колесо центробежного насоса по авт.св.№ 750135, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона работы насоса в сторону больших подач путем повышения напора и выравнивания поля ск оростей, статической и динамической составляющих давления по ширине канала на выходе колеса, толщина лопастей в зоне утолщения выполнена переменной по ширине последних, убывающей в направлении от ведомого диска к ведущему с тыльной стороны лопастей.

2. Колесо по п. 1, отличающееся тем, что внутри утол- щенний со стороны, прилегающей к ведомому диску, выполнены полости, а в лопатках - отверстия, посредством которых полости сообщены с

межлопаточными каналами.

А

-ч

А-А

Изобретение позволяет расширить диапазон работы центробежного насоса в сторону больших подам путем повышения напора и выравнивания поля скоростей, статической и динамической составляющих давления по ширине канала на выходе колеса. Толщина лопастей в зоне утолщения выполнена переменной по ширине последних, убывающей в направлении от ведомого диска к ведущему с тыльной стороны лопастей. Внутри утолщения со стороны, прилегающей к ведомому диску, выполнены полости, в лопатках - отверстия, которыми полости сообщены с межлопаточными каналами. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

Фиг.1

б

Фи г. 2

фиг.З

с

и

-Г 7

фи

фиг А