Центробежный насос Советский патент 1992 года по МПК F04D29/04 

Изобретение относится к насосострое- ию и может быть использовано в конструкия х центробежных насосов для еремешивания жидкости, например, в лектролитических ваннах.

Известен погружной центробежный наос для перемешивания жидкости, содержаий корпус с отводом, расположенное в корпусе рабочее колесо с ведущим диском лопатками, соединенное валом с приводным двигателем, причем последний установлен на опорной трубе, внутри которой проходит приводной вал.

Недостатком такого насоса является значительная величина радиальных усилий, воздействующих на ведущий диск рабочею колеса, вызванная неравномерностью распределения давления в отводе насоса, особенно при работе на режимах, отличных от расчетного, что приводит (особенно при большой длине приводного вола) к выходу из строя опорных подшипников.

Известен также центробежный насос, содержащий корпус с отводом, установленные d корпусе рабочее колесо с ведущим диском, имеющим по периферии отбортов- ку, и соосное колесу кольцо, образующее с

0гбортовкой уплотнение и имеющее средство уравновешивания радиальной силы.

Однако известный насос имеет недостаточно высокую надежность работы из-за неуравновешенности радиальных сил различного направления при работе но режимах, отличных от расчетного,

Цель изобретения - повышение надежности путем обеспечения уравновешивания радиальных сил различного направления.

На фиг. 1 представлен центробежный насос, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - ступенчато изменяющийся паз, вид сбоку; на фиг. А - паз постоянного сечения, вид сбоку.

Центробежный насос содержит корпус

1с отводом 2, установленные в корпусе 1 рабочее колесо 3 с ведущим диском 4, имеющим по периферии отбортовку 5, и соосное с колесом 3 кольцо б, образующее с отбортовкой 5 уплотнение и имеющее средство уравновешивания радиальной силы в виде продольного паза 7 в кольце б, а последнее установлено с возможностью поворота. Ширина паза 7 может быть выполнена ступенчато уменьшающейся в направлении зоны низкого давления.

Центробежный насос работает следующим образом.

При вращении рабочего колеса 3 жидкости из емкости, например гальванической ванны, оно передает ей кинетическую энергию, полученную от привода. Из рабочего колеса 3 жидкость поступает в отвод 2, например, спирального типа, в котором собирается жидкость за колесом 3, и частично

преобразуется кинетическая энергия потока в энергию давления. При этом скорость потока жидкости уменьшается за счет перехода частиц жидкости на большие радиусы. Из-за неравномерности распределения

давления жидкости по окружности рабочего колеса 3 на него действует радиальная сила, которая, соответственно, передается на вал и опоры привода. Неуравновешенность величины радиальной силы может привести к

значительным вибрациям опор и корпуса 1 насоса и, соответственно, выходу их из строя .

Для устранения указанных явлений и перетечек перекачиваемой среды в полость

насоса за ведущим колесом 4 соосно с ним устанавливается регулирующее уплотни- тельное кольцо 6, выполненное из износостойкого материала, например, фмубона, капролона, фторопласта, силицированного

графита или любых других износостойких и стойких к действию агрессивных сред материалов.

Помимо уплотняющей роли, кольцо 6

выполняет роль средства уравновешивания радиальной силы за счет перераспределения давления жидкости по окружности ведущего диска 4 колеса 3. Для этого в нем выполняется продольный паз 7 с постоянной шириной или ступенчато уменьшающейся в направлении зоны низкого давления, Продольный паз 7 позволяет перераспределить давление рабочей среды по окружности рабочего колеса 3 как за счет

местного изменения скорости протечки и, соответственно, давления, так и за счет изменения величины площади поперечного сечения уравновешивающего паза 7, на которую действует давление рабочей жидкос™. Выполнение уравновешивающего паза 7 приводит к появлению дополнительной радиальной силы Р, близкой по величине и противоположной по направлению дейст- з ля основной радиальной сипы Р. Регулировка угла установки уравновешивающего паза осуществляется при доводке опытной партии центробежных насосов или в процессе эксплуатации, когда по износу опор определяется основное направление дейстаия радиальной Силы Р. После определения направления действия основной радиальной силы Р кольцо 6 проворачивается в корпусе 1 таким образом, чтобы угол установки уравновешивающего паза 7 совпадал С направлением, противоположным действию суммарной величины радиальной силы Р.

При работе центробежного насоса возможны различные эксплуатационные режимы. В этом случае в процессе доводки опытного образца насоса можно определить несколько основных направлений действия радиальной силы Р в зависимости от режима работы насоса и сделать соответствующие метки на корпусе 1 насоса, а кольцо 6 снабдить устройством, позволяющим проворачивать его относительно корпуса 1,Тогда при переходе на другой режим работы регулирующее кольцо 6 устанавливается против соответствующей метки, что позволяет минимизировать отрицательное воздействие радиальных усилий.

Формула изобретения 1. Центробежный насос, содержащий корпус с отводом, установленные в корпусе рабочее колесо с ведущим диском, имеющим по периферии отбортовку, и соосное с колесом кольцо, образующее с отбортовкой уплотнение и имеющее средство уравновешивания радиальной силы, отличающий- с я тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения уравновешивания радиальных сил различного направления, средство уравновешивания выполнено в виде продольного паза в кольце, а последней установлено с возможностью поворота.

2. Насос по п.1, отличающийся тем, что ширина паза выполнена ступенчато уменьшающейся в направлении зоны низкого давления.

Использование: для перемешивания жидкости в электролитических ваннах. Сущность изобретения: в корпусе 1 с отводом 2 установлены рабочее колесо 3 с ведущим Диском 4. имеющим по периферии отбор- товку 5 и соосное колесу 3 кольцо 6. Кольцо 6 с отбортовкой 5 образуют уплотнение. Кольцо 6 имеет средство уравновешивания радиальной силы, выполненное в виде продольного паза, Кольцо б установлено с возможностью поворота. Ширина паза выполнена ступенчато уменьшающейся в направлении зоны низкого давления. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. XI сл (л О сл

У

6 ФигЪ 7

Д-А

Риг2

6 (Риз А 7