Многоступенчатый центробежный электронасос Советский патент 1992 года по МПК F04D13/06 F04D29/04 

Изобретение относится к насосострое- нию.

Известен многоступенчатый герметичный центробежный электронасос, содержащий электродвигатель и многоступенчатую насосную часть, расположенную по обе стороны от электродвигателя. Поток перекачиваемой жидкости последовательно проходит через половину ступеней насосной части, электродвигатель, охлаждая его, и вторую половину насосной части. При этом разгрузка от осевых сил осуществляется гидравлически с помощью разгруженных рабочих колес.

Недостатком этой конструкции является низкое КПД и надежность из-за недостаточной разгрузки от осевых усилий при

износе уплотнительных поясков рабочих колес.

Известен герметичный центробежный электронасос, содержащий корпус и установленные в нем на валу электродвигателя рабочее колесо с ведущим диском, имеющим разгрузочные отверстия и образующим с корпусом щелевое уплотнение и разгрузочную камеру, в которой установлено неподвижное кольцо с центральным выступом, в котором вне центрального выступа выполнено отверстие, сообщающее разгрузочную камеру с полостью электродвигателя.

Указанная конструкция обеспечивает автоматическую разгрузку от осевых сил, однако имеет низкую надежность при мноXI

сл

00

го

00

о

гоступенчатой насосной части из-за наличия большой консоли,

Наиболее близким к предлагаемому решению является многоступенчатый герметичный электронасос, содержащий электродвигатель с корпусными элементами, по меньшей мере две ступени с рабочими колесами, расположенными с разных сторон электродвигателя, обращенными всасывающими частями от последнего и имеющего ведущие диски, образующие с корпусными элементами задние пазухи. При этом рабочие колеса связаны между собой с внешней стороны электронасоса переводной трубой взаимное расположение колесных пар, частично уравновешивает создаваемые ими осевые силы. Ведущим диском рабочего колеса ступени низкого давления с корпусным элементом образован зазор.

Охлаждение электродвигателя осуществляется частью перекачиваемой жидкости, отбираемой из напорной зоны последней ступени насосной части, располагаемой после электродвигателя и возвращаемой на всасывание этой же ступени,

Этим же потоком производится разгрузка от осевых сил в устройстве, представляющем разгрузочный поршень, образовывающий дроссельную щель с корпусом статора.

Недостатком этого решения является сложность конструкции, недостаточная разгрузка осевых сил, которая зависит от давления создаваемого за поршнем, и снижающая величину КПД.

Цель изобретения - повышение КПД и надежности за счет автоматического уравновешивания осевой силы.

На чертеже изображен многоступенчатый центробежный электронасос, общий вид.

Многоступенчатый центробежный электронасос включает электродвигатель 1, состоящий из ротора 2, статора 3, и располагаемые с обеих сторон электродвигателя 1 насосные части 4 и 5. Насосная часть 4 имеет всасывающий патрубок 6, рабочее колесо 7 и рабочее колесо 8, в ведущем диске которого выполнены разгрузочные отверстия 9, подшипниковый узел 10 с каналом 11 в нем, Рабочее колесо с подшипниковым узлом 10 и статором 3 образует заднюю пазуху 12 с зазором 13 в зоне разгрузочных отверстий 9.

Насосная часть 5 состоит из всасывающего патрубка 14, рабочих колес 15 и 16. подшипникового узла 17 с каналами 18. Рабочее колесо 16 с подшипниковым узлом 17 и статором 3 образуют заднюю пазуху 19.

Насосная часть 4 и насосная часть 5 связаны между собой переводной трубой 20. В насосной части 5 располагается напорный патрубок 21.

Многоступенчатый центробежный насос работает следующим образом.

Жидкость поступает через всасывающий патрубок 6 на рабочие колеса 7,8 далее по переводной трубе 20 на рабочие колеса

15,16 и затем в напорный патрубок 21.

Гидравлическая система электронасоса позволяет осуществлять отвод жидкости, снимающей тепло электродвигателя 1 и подшипниковых узлов 10 и 17,

Жидкость из задней пазухи 19 рабочего колеса 16 по каналу 18 подшипникового узла 17 и щель втулка-вкладыш 22 поступает в роторную полость 23 электродвигателя 1, где она отбирает тепло от гильзы 24, отделяющей статор 3 от роторной полости 23. Далее через щель втулка-вкладыш 25, канал 11 подшипникового узла 10, жидкость поступает в заднюю пазуху 12 между подшипниковым узлом 10 и рабочим колесом 8.

В результате такой связи насосных частей 4 и 5 через полость электродвигателя возможна автоматическая разгрузка от возникающих осевых сил в процессе работы электронасоса,

Под действием возникающей осевой силы в насосной части 4,5, направленной в сторону электродвигателя 1, отверстия 9 рабочего колеса 8 в зоне зазора 13 перекрываются подшипниковым узлом 10, Давление в

задней пазухе 12 увеличивается, так как полость гидравлически связана с задней пазухой 19, между рабочим колесом 16 и подшипниковым узлом 17. При увеличении давления ротор 2 электродвигателя 1 под

действием осевой силы смещается вместе с рабочими колесами 7,8,14 и 15 в сторону насосной части 4.

Разгрузочные отверстия 9 рабочего ко- леса 8 открываются и давление в задней пазухе 12 уменьшается, что приводит к появлению уравновешивающей осевой силы, направленной в сторону электродвигателя 1.

При определенном зазоре 13 между рабочим колесом 8 и подшипниковым узлом 10 происходит уравновешивание осевых сил. Таким образом в результате выполнения каналов 18 в подшипниковом узле 17 и 11 в подшипниковом узле 10, отверстий 9 в рабочем колесе 8 осуществляется связь между насосными частями 4 и 5, что позволяет осуществлять автоматически разгрузку от возникающих осевых сил, и тем самым повысить надежность и КПД.

Формула изобретения

Многоступенчатый центробежный электронасос, содержащий электродвигатель, корпусные элементы, по меньшей мере две ступени с рабочими колесами, расположенные с разных сторон электродвигателя, обращенные всасывающими частями от последнего и имеющие ведущие диски, образующие с корпусом задние пазухи, при этом ведущим диском рабочего колеса ступени низкого давления со статорным эле

ментом насоса образован зазор, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и надежности путем автоматической разгрузки подшипников от осевых сил, задняя пазуха ступени высокого давления через полость электродвигателя связана с задней пазухой ступени низкого давления, в ведущем диске рабочего колеса выполнены раз грузочные отверстия, сообщающие заднюю пазуху колеса через зазор между ведущим диском и статорным элементом насоса с полостью всасывания рабочего колеса.

Использование: изобретение может быть использовано в насосостроении. в частности для осевой разгрузки центробежных электронасосов. Сущность изобретения: многоступенчатый центробежный электронасос содержит электродвигатель (Э) 1 и расположенные с обеих его сторон насосные части (НЧ) 4,5. В ведущем диске колеса 8 НЧ 4 выполнены разгрузочные отверстия 9. В подшипниковом узле (ПУ) 10 выполнен канал 11. Задняя пазуха 12 колеся 8 в зоне разгрузочных отверстий 9 имеет зазор 13, образованный ПУ 10 и ведущим диском колеса 8. В ПУ 17 выполнен канал 18. При работе электронасоса охлаждающая Э 1 и ПУ 10. 17 жидкость из задней пазухи 19 рабочего колеса 16 НЧ 5 через канал 18, роторную часть Э 1, канал 11 и зазор 13 поступает в заднюю пазуху 12, При осевых перемещениях ротора 2 изменяется величина зазора 13 и давление в нем, в результате чего происходит автоматическая разгрузка ротора 2 в осевом направлении. 1 ил. (Л С

/J

/5