Насос Советский патент 1992 года по МПК F04D29/66 

Изобретение относится к области насо- состроения и может быть использовано при конструировании насосов, предназначенных для работы с жидкостями, имеющими газовые включения.

Известен центробежный насос (заявка ФРГ № 3538081, 1986, м.кл. F 04 D 29/70), содержащий корпус с напорной магистралью, рабочее колесо и соосно с ним установленную вихревую камеру с осевым и тангенциальными патрубками. Такое техническое решение обеспечивает разделение фаз (твердой и жидкой) перед входом в рабочее колесо, но не предотвращает возникновение кавитации на лопастях центробежного насоса.

Наиболее близким техническим решением является насос (ас. СССР № 881368, 1980, м.кл. F 04 D 3/00), содержащий корпус с осевым входным и выходным патрубками, шнек, центробежное колесо, установленные на полом валу, полость которого сообщена посредством щелевых отверстий с межлопастными каналами шнека и зоной перед входом в шнек, и нагнетательные элементы, установленные в полости вала Это техническое решение обеспечивает защиту от кавитации насоса в результате повышения статического давления гомогенной жидкости в межлопастных каналах шнека. Однако оно не является надежным при перекачивании жидкостей с газовыми включениями, так как в этом случае возможно возникновение кавитации.

Целью изобретения является повышение надежности насоса при перекачивании жидкости с газовыми включениями путем улучшения антикавитационных свойств На чертеже изображен насос, вид сбоку Насос содержит корпус 1 с осевым входным 2 и выходным 3 патрубками, шнек 4 и центробежное колесо 5, установленные на

сл С

XI

О. 00 Х4

Ю XJ

валу 6. Внутри вала образована полость 7, которая сообщена щелевыми отверстиями 8 с тыльной стороны лопастей с межлопастными каналами 9, а также с зоной 10 перед входом в шнек. В полости 7 размещены про- дольные перфорированные перегородки 11. Насос снабжен вихревой камерой 12с тангенциально подключенными к ней дополнительными входными патрубками 13. Перед шнеком на валу закреплен полый конфузор- ный насадок 14 с вогнутым сфер ическим перфорированным экраном 15, на поверхности которого выполнены цилиндрические проточки 16, при этом отверстия перфорации расположены в проточках.

Насос работает следующим образом. Жидкость с газовыми включениями, поступающая через осевой вход 2 в камеру 12, под действием потока жидкости, подводимого через тангенциальные патрубки 13, за- кручивается в окружном направлении. Содержащие во входном потоке газовые включения остаются в зоне 10 перед входом в шнек 4, а основная часть жидкости под действием центробежных сил отбрасывает- ся к периферии камеры 12 и происходит далее по диффузионному каналу, образованному корпусом 1 насоса и полым конфу- зорным насадком 14, установленном перед шнеком 4 на валу 6. Диффузорный канал позволяет повысить давление жидкости на входе в шнек. Часть жидкости растекается по вогнутому сферическому перфорированному экрану 15, заполняя цилиндрические проточки 16. Проходящая по центральной части напорной магистрали газожидкостная смесь тормозится у экрана 15, газовые пузыри подавляются в слое жидкости у цилиндрических проточек 16. В результате более однородная жидкость проходит через перфорационные отверстия экрана 15 в полость 7 внутри вала 6, где происходит даль- нейшее выравнивание состава жидкости (подавление газовых включений). Это выравнивание в зонах повышенного давления при взаимодействии потока жидкости и вращающимися вместе с валом 6 продольными перфорированными перегородками 11, Отверстия в перегородке обеспечивают перетекание жидкости из зон повышенного давления в зону пониженного, что предотвращает эрозионное воздействие пузырей газа на перегородки, так как последние прикрыты достаточным слоем жидкости, а поэ

тому схлопывание (или подавление) пузырей происходит в жидкости, а не на поверхности перегородки. Из полости валг жидкость поступает через щелевые отверстия 8 на тыльные стороны лопастей шнека 4, что позволяет существенно повысить давление в этих, как известно, наиболее опасных зонах с точки зрения возможногс кавитационного срыва. Таким образом удается повысить антикавитационные свойства не только шнека 4, но центробежного колеса 5 насоса, так как указанные свойства шнека являю,тся определяющими для всегс насоса.

Существенно повышается надежность насоса при перекачивании жидкостей с газовыми включениями путем применения достаточно простых устройств - шнек с полыг/ конфузорным насадком, имеющий щелевые отверстия и продольные перфорированные перегородки, Однородность (практически гомогенный состав) жидкости с газовыми включениями достигается без использования специальных дополнительных устройств - дегазаторов и т д.

Формула изобретения Насос, содержащий корпус с осевые входным и выходным патрубками, шнек v центробежное колесо, установленные нг полом валу, полость которого сообщена посредством щелевых отверстий с межлопастными каналами шнека и зоной перед входов в шнек, и нагнетательные элементы, установленные в полости вала, отличающи и с я тем, что, с целью повышения надежности в работе при перекачивании жидкости с газовыми включениями путем улучшени антикавитационных свойств, насос снабже - вихревой камерой, дополнительными вход ными патрубками, подключенными к вихре вой камере тангенциально, и закрепленнь на валу перед шнеком полым конфузорньи насадком с вогнутым сферическим перфо рированным экраном, на поверхности кото рого, обращенной к вихревой камере выполнены цилиндрические проточки, прь этом отверстия перфорации расположены Е проточках, нагнетательные элементы вы полнены в виде продольных перфорирован ных перегородок, полость вала и насадкг сообщены между собой, а щелевые отвер стия расположены с тыльной стороны лопа стей шнека.

/

i 2

б о

Использование: для работы с жидкостями, имеющими газовые включения, Сущность изобретения: шнек (4) и центробежное колесо (5) установлены на полом валу (6). Полость (7) вала (6) сообщена щелевыми отверстиями (8) с межлопастными каналами (9) шнека (4) и зоной (10) перед входом в шнек (4). Нагнетательные элементы установлены в полости (7). Входные патрубки (13) подключены к вихревой камере