Центробежный насос Советский патент 1992 года по МПК F04D15/00 

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано для регулирования напора и расхода жидкости в центробежных насосах.

Известен газовый эжектор, содержащий форкамеру, камеру смешения, расположенные по винтовой линии активные сопла и патрубок подвода пассивной среды.

Однако это устройство не обеспечивает изменения величины закрутки потока, кроме того, требует большой массы активной среды.

Наиболее близкой к предлагаемой является конструкция центробежного насоса, содержащая корпус с входным патрубком и установленное в нем рабочее колесо и винтовые лопасти, при этом во входном патрубке выполнена кольцевая камера с отверстиями, связанная с полостью высокого давления насоса, винтовые лопасти закреплены на внутренней поверхности входного патрубка и выполнены с наклоном в стороны рабочего колеса, а отверстия выполнены тангенциальными с наклоном в сторону вращения рабочего колеса.

Недостатками известного устройства являются значительное сопротивление, создаваемое лопастями и канавками во всасывающем патрубке (затраты энергии), и отсутствие системы регулирования величины закрутки потока, так как угол наклона лопастей канавок не регулируется.

Целью изобретения является повышение КПД при одновременном расширении диапазона регулирования расхода и напора насоса.

Поставленная цель достигается тем, что в центробежном насосе, содержащем всасывающий патрубок и сопла, подсоединенные к источнику высокого давления и расположенные по винтовой линии в стенке всасывающего патрубка, каждое сопло снабжено на выходе наконечником, установленным с возможностью поворота в полости всасывающего патрубка, выходное сечение наконечника выполнено сетчатым и

XI

сл

ю со

расположено неперпендикулярно к его продольной оси, а винтовая линия образует с продольной осью всасывающего патрубка угол 85°.

Конструкция сопел в предлагаемом устройстве позволяет изменить угол составляющей направления выхода струй по отношению с осевой потока во всасывающем трубопроводе в зависимости от параметров насоса, что снижает энергозатраты и предотвращает возможность кавитации. Выполнение сопел сетчатыми имеет значительное преимущество по сравнению с отверстиями как по простоте конструкции, так и эффективности энергопередачи при закрутке потока, так как при входе большого числа мелких струй в сравнении с отверстиями большого диаметра происходит более эффективное закручивание потока при меньшей своей массе. Скошенность сопел вызвана необходимостью обеспечения параллельности выходящих струй, что более экономично. Кроме того, при установке угла к осевой потока обеспечивает движение параллельных струй как по диаметральному направлению, так. и по осевому, что вызывает винтовое движение массы жидкости при входе в рабочее колесо насоса. Такая конструкция показала преимущества при экспериментальной проверке различных сечений сопел,

На фиг.1 показано устройство, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг. 1.

На входе трубопровода 1 размещен гидроредуктор 2. К патрубкам 3 присоединены конусные сетчатые сопла 4, установленные во всасывающем патрубке 5, расположенном перед рабочим колесом 6.

Устройство работает следующим образом.

й

Из напорной магистрали через гидроредуктор 2 при превышении заданного давления поступает жидкость в трубопроводе 1 и через патрубки 3 к конусным сетчатым соплам 4. Выходящая жидкость через отверстия сопел 4 закручивает поток жидкости перед входом в рабочее колесо 6. При закручивании потока происходит изменение полей скоростей на входе рабочего колеса, что

влияет на величину напора, развиваемого, насосом.

Предлагаемая конструкция устройства позволяет расширить диапазон регулирования напора и расхода жидкости на входе в

насос, причем как в сторону снижения напора при закручивании потока в направлении вращения рабочего колеса насоса, так и в сторону повышения при закручивании потока в обратном направлении вращения рабочего колеса, и, как следствие, позволяет повысить КПД насоса и снизить удельные энергозатраты.

Формула изобретения 25Центробежный насос, содержащий всасывающий патрубок и сопла, подсоединенные к источнику высокого давления и расположенные по винтовой линии в стенке всасывающего патрубка отличающий- 30 с я тем, что, с целью повышения КПД при одновременном расширении диапазона регулирования расхода и напора насоса, каждое сопло снабжено на выходе наконечником, установленным с возможно- 35 стью поворота в полости всасывающего патрубка, выходное сечение наконечника выполнено сетчатым и расположено неперпендикулярно к его продольной оси. а винтовая линия образует с продольной осью 40 всасывающего патрубка угол 85°,

Использование: регулирование напора и расхода жидкости в центробежных насосах. Сущность изобретения: в стенке всасывающего патрубка (ВП) 5 по винтовой линии, образующей с продольной осью патрубка 5 угол, равный 85°, расположены сопла 4, подсоединенные к источнику высокого давления. Каждое сопло 4 снабжено на выходе наконечником, установленным с возможностью поворота в полости ВП 5. Выходное сечение наконечника выполнено сетчатым и расположено неперпендикулярно к его продольной оси, При подаче жидкости происходит закрутка потока в ВП 5 и регулирование в широком диапазоне с одновременным повышением КПД. 3 ил.

Фиг.1

п /