Лопастной насос Советский патент 1992 года по МПК F04D29/66 

8 9

сл

с

XJ

Ы

Изобретение относится к насосостроению. в частности к конструкциям насосов, которые могут быть использованы при проектировании гидротранспортных систем в промышленности и сельском хозяйстве.

Известен лопастной насос, включающий вращающийся вал с лопастным рабочим колесом, корпус с всасывающим ii напорным патрубкацм, сальниковое уплотнение, В этом насосе ео всасывающем патрубке перед рабочим колесом установлен перфорированный или сетчатый конус, сужающийся в сторону входа в рабочее колесо. Однако зто техническое решение обладает недостатком; прм .загрязненной жидкости отверстия в конусе или зазоре в сетке быстро засоряются, что приводит к потере эффективности работы конуса.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является лопастной насос, содержащий корпус, установленное в нем рабочее колесо, радиальные пластины, установленные на корпусе перед входом в рабочее колесо, и щелевое уплотнение, образованное цилиндрическими поверхностями, выполненными на горловине рабочего колеса и корпусе. Радиальные пластины раскручивают обратный поток, поступающий из рабочего колеса, -тобы обеспечить достаточную раскрутку почокз, решетка пластин должна иметь достаточную густоту Z . где

- дг.ина пластин р направлении оси насоса, d - расстолние между пластинами. Экспериментально установлено, что оптимальная густота решетки (с учетом конструктивных соображений) должна быть в пределах т3-5. Это обусловливает сравнительное малоз расстояние между пластинами d, что не исключает опасность отложения наносов между ними при перекачке грязных жидкостей следовательно снижается надежность работы насоса.

Целью изобретения является повышение надежности работы насоса путем предотвращения отложения осадков между радиальными пластинами.

Ноль достигается тем, что лопастной насос содержит корпус, установленное в нем рабочее колесо, радиальные пластины, устаноаленные на корпусе перед входом в рабочее колесо, и щелевое уплотнение, образоаанное цилиндрическими поверхностями, выполненными на горловине рабочего колеса и корпусе, причем на корпусе перед входом в рабочее колесо выполнена криврлмнейная поверхность, плавно сопряженная с цилиндрической поверхностью щелевого уплотнения и образующая острую

кромку с остальной поверхностью корпуса, при этом диаметр криволинейной поверхности выполнен увеличивающимся в направлении рабочего колеса, а радиальные пластины частично размещены на криволинейной поверхности.

Расположение острой кромки предполагается Н9 расстоянии 1 /3 длины пластины со стороны входа в насос. Направление к сательной к криволинейной поверхности у острой кррмки может совпадать с линией, соединяющей острую кромку с точкой пересечения внутреннего диаметра пластины с направлением ее радиальной входной кромки со стороны входа в насос.

Лопастной насос включает (фиг. 1} вращающийся 8 подшипниковых опорах вал 1 с закрепленным на нем рабочим колесом 2 с лопастями 3, имеющим со стороны входа уплотнительное кольцо 4, образующее кольцевой зазор с защитно-уплотнительным кольцом 5, укрепленным в корпусе 6 насоса. Для плавного подвода жидкости к рабочему колесу 2 в корпусе 6 насоса имеется входной канал 7. Защмтно-уплотнительное кольцо 5 снабжено радиально расположенными пластинами 8, а его внутренняя, обращенная к кольцевому зазору криволинейная поверхность, плавно сопрягается с цилиндрической поверхностью наименьшего диаметра, образуя острую кромку 9 в виде окружности. Прм этом пластины 8 частично размещены на криволинейной поверхности. Кроме того, насос имеет всасывающий и напорный патрубки и сальниковое уплотнение.

Лопастной насос работает следующим образом.

Жидкость поступает в насос через входной канал 7. Далее она поворачивает к входу в рабочее колесо 2. заполняя все проходное сечение, в том числе и пространство между пластинами 8. Последние практически не мешают свободному прохождению жидкости к лопастям 3. Из колеса 2 жидкость поступает в спиральные отвод и далее в напорный патрубок насоса. Под действием разности давлений между напорной полостью насоса и входом в рабочее колесо 2 жидкость с большой скоростью проходит через кольцевой зазор между защитно-уплотнительным кольцом 5, укрепленным в корпусе б и уплотнительным кольцом 4 колеса 2. Далее тонким кольцевым слоем она плавно по криволинейной поверхности поворачивает в сторону вала 1 и, открываясь от острой кромки сопрягаемых поверхностей 9, имеющей форму окружности очищает от грязи пространство между пластинами В. Таково течение жидкости в насосе при режиме его работы без наличия обратных

токов из колеса 2. При наличии обратных токов из колеса 2 (режим малых подач) насос работает следующим образом.

Обратные токи из колеса 2, двигаясь по периферии входного участка колеса, достигают сечения, где установлены пластины 8. Последние гасят вращательную составляющую движения обратных токов. На выходе из пластин 8 или между пластинами 8 обратный поток под действием встречного потока жидкости поворачивается обратно в сторону рабочего колеса 2, на уже в незакрученном состоянии. Таким образом, вихревая зона как бы разделена на две части: вращающуюся - на участке до пластин 8 и невращающуюся - на меньшем диаметре от пластин 8 до входа на лопасти 3. Активный поток, обтекающий невращающуюся часть вихревой зоны, также не будет вращаться. Следовательно, составляющая скорость Viu будет равна нулю или иметь незначительную величину, напор насоса будет выще, чем у обычных конструкций лопастных насосов, а восходящая ветвь левой части характеристики Н f(Q) будет менее крутой или

превратится в нисходящую линию - горба не будет.

Формула и 3 обретени я

Лопастной насос, содержащий корпус, установленное в нем рабочее колесо, радиальные пластины, установленные на корпусе перед входом в рабочее колесо, и щелевое уплотнение, образованное цилиндрическими поверхностями, выполненными на горловине рабочего колёса и корпусе, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения надежности работы путем предотвращения отложения между радиальными пластинами, на корпусе перед входом в рабочее колесо выполнена криволинейная.поверхность, плавно сопряженная с цилиндрической поверхностью щелевого уплотнения и образующая острую кромку с остальной поверхностью корпуса, при этом диаметр криволинейной поверхности выполнен увеличивающимся в направлении рабочего колеса, а радиальные пластины частично размещены на криволинейной поверхности.

Изобретение позволяет повысить надежность работы насоса путем предотвращения отложения осадков междурадиальными пластинами. Под действием разности давлений между напорной полостью насоса и входом в рабочее колесо 2 жидкость с большой скоростью проходит через кольцевой зазор между защитногуп- лотнительным кольцом 5, укрепленным в корпусе 6, и уплотнительным кольцом 4 колеса 2, Далее тонким кольцевым слоем она плавно по криволинейной поверхности поворачивает в сторону вала 1 и. отрываясь от острой кромки сопрягаемых поверхностей 9, имеющей форму окружности, .очищает от грязи пространство между пластинами 8. 1 ил.