Вихревой насос открытого типа Советский патент 1992 года по МПК F04D5/00 

Изобретение относится к области насо- состроения, в частности к вихревым ступеням вакуумных устройств центробежных насосов.

Цель изобретения - повышение ресурсных показателей насоса.

На фиг. 1 схематично показана конструкция вихревого насоса открытого типа; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Вихревой насос открытого типа содержит установленное в корпусе 1 с возможностью вращения и перемещения вдоль оси рабочее колесо 2 с открытыми радиальными лопатками 3. В корпусе 1 с противоположных сторон от колеса 2 выполнены всасывающее и напорное окна 4 и 5. Площадь

торцевой поверхности колеса 2 со стороны всасывающего окна 4 больше, чем со стороны напорного окна 5. При этом лопатки 3 рабочего колеса 2 имеют в окружном сечении форму равнобедренной трапеции, большее основание которой расположено со стороны всасывающего окна 4, а меньшее - со стороны напорного окна 5. В корпусе 1 выполнены каналы 6 с перегородками 7.

Насос работает следующим образом.

Перед запуском внутренняя полость корпуса 1 частично заливается жидкостью. Включают насос, приводя во вращение колесо 2. За счет центробежных сил жидкость отбрасывается к периферии, образуя жидкостное кольцо, часть которого расположена в каналах 6 корпуса 1, а часть - в

vj О СЛ СЛ

ю

О

межлопаточных каналах колеса 2. При достижении перегородки 7 жидкость из кана- ла 6 отжимается в межлопаточное пространство, вытесняя воздух в напорное окно 5. После прохождения перегородки 7 жидкостное кольцо восстанавливается, жидкость из пространства между лопатками 3 вновь отбрасывается к периферии полости корпуса 1. Увеличение воздушного объ- ема межлопаточного пространства обеспечивает его заполнение воздухом через всасывающее окно 4.

Разность давления в зазорах между корпусом 1 и колесом 2 со стороны всасывания и нагнетания приводит к возникнове- нию осевого усилия, действующего на колесо 2 в сторону всасывания. Однако вследствие того, что лопатки 3 со стороны всасывания имеют большую площадь, чем со стороны нагнетания создается осевое усилие, действующее на колесо 2 в сторону

нагнетания. В результате осевые силы почти полностью уравновешиваются и не происходит износа колеса 2 за счет трения его о стенку корпуса 1.

Формула изобретения Вихревой насос открытого типа, содержащий установленное в корпусе с возможностью вращения и перемещения вдоль оси рабочее колесо с открытыми радиальными лопатками, причем в корпусе с противоположных сторон от колеса выполнены всасывающее и напорное окна, а площадь торцевой поверхности колеса со стороны всасывающего окна больше чем, со стороны напорного, отличающийся тем, что, с целью повышения ресурсных показателей насоса, лопатки рабочего колеса имеют в окружном сечении форму равнобедренной трапеции, большее основание которой расположено со стороны всасывающего окна, а меньшее - со стороны напорного.

Изобретение позволяет повысить ресурсные показатели насоса. Насос содержит корпус (К) 1 и установленное в нем с возможностью вращения рабочее колесо 2 с лопатками (Л) 3. Л 3 имеют в окружном сечении форму равнобедренной трапеции, большее основание которой расположено со стороны всасывающего окна 4, а меньшее - со стороны напорного окна 5. При вращении колеса 2 находящаяся в К 1 жидкость отбрасывается к периферии, образуя жидкостное кольцо. Часть последнего расположена в каналах К1, а часть - в пространствах между Л 3. Деформация жидкостного кольца в области перегородки каналов в К 1 обеспечивает периодическое изменение газовых объемов пространств между Л 3. За счет этого осуществляется всасывание воздуха из окна 4 и удаление его через напорное окно 5. За счет разности давлений на колесе 2 со сторон всасывания и нагнетания возникает осевая сила. Как показали исследования, она может быть существенно уменьшена за счет выполнения Л 3 с сечением в форме трапеции. Так, ресурс серийного насоса СЦН-60 за счет использования Л 3 указанной формы был увеличен с 700- 800 ч до более чем 3000 ч, т. е. примерно в 4 раза.3 ил. сл с

Фиг.1

Фиг. 2

Б-Б