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

Изобретение относится к насосострое- нию, а именно к конструкциям рабочих колес центробежных насосов.

Цель изобретения -увеличение напора и КПД насоса.

На фиг.1 изображено рабочее колесо центробежного насоса; на фиг.2 -то же, вид сверху.

Рабочее колесо содержит S- образные лопасти 1 и расположенные между ними укороченные дополнительные лопасти 2. Основные лопасти 1 образованы двумя сопрягающимися дугами 3,4 сточкой сопряжения дуг на диаметре DConp 0,6-0,64 наружного диаметра D2 колеса, а входной и выходной углы /3i ,p2 установки всех лопастей равны соответственно 30-40 и 68- 78°. Общее количество лопастей 1 и 2

Z K

D2+Dl;rsin 1+fo) Sm 2

где Di - диаметр входа в колесо; К 4-6.

Укороченные лопасти 2 имеют длину, С/) равную 0,62-0,75 длины основных лопастей 1.

При вращении рабочего колеса жидкость с входа отбрасывается лопастями 1, 2 к периферии под повышенным напором. Как показали эксперименты, выполнение колеса с указанным размером Dconp 0,6-0,64 D2, углов входа и выхода /3i , /% равными соот- СО ветственно 30-40 и 68-78 , а также длины укороченных лопастей 2, равной 0,62-0,75 S0 длине основных лопастей 1 обеспечивает vQ достижение максимального напора при вы- Q соком КПД.

Длина укороченных лопастей 2 состав- ляет 0,62-0,75 длины основной лопасти. Большие углы лопастей, коэффициент К и длины укороченной лопасти берутся для насоса с коэффициентом быстроходности ns 20-35, меньшее - для насосов с ns 35-50.

Увеличение выходных углов кромок лопастей до величины 68-78° и числа лопастей в соответствии с указанной выше формулой обеспечивает повышение напора насоса на

20% и КПД на 9% по сравнению с типовыми рабочими колесами.

Установка угла fo. 68° повышает напор незначительно. Увеличение угла/За свыше 78°, как показали испытания, повышает напор насоса на 10%, но КПД при этом существенно падает. Применение формы лопасти 1 с точкой сопряжения в диапазоне Dconp 0,6-0,64 D2 оптимально, так как в случае D сопр 0,6 возрастает нагрузка в области входа, что приводит к отрыву потока на входе и увеличивает потери в рабочем колесе. Увеличение DConp 0,64D2 не обеспечивает смещения нагрузки на выходную часть лопасти 1, что уменьшает напор насоса. Расчеты, подтвержденные экспериментами, показали целесообразность применения Dconp 0,6-0,64 D2. Расчетная формула определения общего числа лопастей рабочего колеса, как показали эксперименты, оптимальна.

Вся совокупность соотношений размеров и числа лопастей 1,2 позволяет обеспе- чить повышение КПД насоса и сдвиг оптимального режима его работы в область меньших расходов, что чрезвычайно важно при работе высокооборотных центробеж0

5

0

5

ных насосов с крутыми характеристиками сети.

Формула изобретения

1.Рабочее колесо центробежного насоса, содержащее S-образные лопасти и расположенные между ними укороченные дополнительные лопасти, отличающее- с я тем, что, с целью увеличения напора и КПД насоса, основные лопасти образованы двумя сопрягающимися дугами с точкой сопряжения дуг на диаметре 0,6-0,64 от наружного диаметра колеса, а входной и выходной углы установки всех лопастей равны соответственно 30-40 и 68-78°.

2.Колесо по п.1,отличающееся тем, что общее количество лопастей

D2+D1 ,,n(fl+jfo) D2-Di7rsin 2 где Di, Da - соответственно, диаметры входа и наружный диаметр колеса;

@2 , Д - соответственно, углы установки лопастей на входе и выходе; .

3.Колесо поп.1, отличающееся тем, что укороченные лопасти имеют длину равную 0,62-0,75 длины основных лопастей

Изобретение предназначено для повышения напора и КПД рабочего колеса центробежного насоса. Для этого основные лопасти 1 выполняются S-образными из двух сопрягающих на диаметре DconP 0,6-0,64 Da дуг окружностей, длина укороченных лопастей 2 равна 0,62-0,75 длины основныхлопастей 1,углы/ 1 ,/% установки всех лопастей на входе и выходе соответственно равны 30-40 и 68-78°, а общее число лопастей1,2колеса Р2+Р1,Л11+&) Z К -JTsin Как покаD2-Di2 зали испытания, такое сочетание размеров колеса обеспечивает максимальный напор при сохранении высокого КПД колеса. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

Дсопр.

Фиг. 2