Насосная установка Советский патент 1993 года по МПК F04D7/04 

Изобретение относится к гидротранспортированию абразивных суспензий насосными установками и может найти применение на обогатительных фабриках, в гидротехнике,строительстве, химической и других отраслях промышленности.

Известен центробежный насос для перекачки абразивных жидкостей, содержащий открытое рабочее колесо и всасывающий патрубок с кольцевой сепара- ционной канавкой, сообщенной с патрубком для отвода отсепарированных частиц.

Этот насос не предназначен для транспортирования абразивной суспензии.

Известна также скважинная насосная установка на базе погружного насоса, содержащая вихревую камеру на всасывающем патрубке для сепарации абразивных частиц, кольцевой участок сбора абразивных частиц, гидроэлеватор на напорном патрубке.

Недостатками известной насосной установки являются низкая эксплуатационная надежность, быстрый износ и большие потери в гидроэлеваторе.

Целью изобретения является повышение долговечности и надежности насосной установки путем улучшения сепарации абразивных частиц.

Указанная цель достигается тем, что насосная установка, содержащая насос со вса- сывающим и напорным патрубками, подводящий и отводящий трубопроводы, первый из которых установлен на всасывающем патрубке с образованием сепараци- онной щели, сообщенной с байпасным каналом, а второй закреплен на напорном патрубке, и байпасный трубопровод, сообщенный с центральной частью подводящего

XJ

00

ю

х| СП

ю

трубопровода, снабжена дополнительными подводящими и отводящими трубопроводами, сообщенными с основными подводящим и отводящим трубопроводами посредством тангенциальных прямоугольных каналов, по одну торцу основных и дополнительных трубопроводов выполненных глухими, при этом байпасный канал сообщен с центральной -торцовой частью дополнительного отводящего трубопровода, а байпасный трубопровод сообщен с полостью дополнительного подводящего трубопровода.

При работающем насосе жидкость с аб- .разивными частицами закручивается в основном подводящем и дополнительном отводящем трубопроводах, отсепарирован- ные абразивные частицы улавливаются на участке их сбора и по байпасному каналу поступают в зону пониженного давления в центральной части дополнительного отводящего трубопровода, минуя проточный тракт насоса. Для предотвращения разрыва потока на входе в насос центральная часть основного подводящего трубопровода сообщена с полостью дополнительного подво- дящего трубопровода посредством байпасного трубопровода.

В таблице приводятся результаты испытания всасывающей способности закрученногопотока посредством тангенциального прямоугольного канала в напорном трубопроводе при следующих данных:

диаметры основного отводящего и дополнительного отводящего напорного трубопроводов 50 мм;

высота тангенциального канала 10 мм (отношение высоты канала к диаметру равно 1/5);

длина тангенциального канала 200 мм;

диаметр всасывающего патрубка 15 мм;

площади поперечных сечений канала и трубопровода 0,002 м2.

Результаты испытаний показывают, что пониженное давление в центре дополнительного отводящего трубопровода обладает достаточной всасывающей способностью.

На фиг.1 представлена схематично предлагаемая насосная установка; на фиг.2 - 4 - соответственно сечения А-А, Б-Б, В-В на фиг.1.

Насосная установка содержит насос 1 со всасывающим 2 и напорным 3 патрубками, подводящий 4 и отводящий 5 основные трубопроводы. Подводящий трубопровод 4 установлен на всасывающем патрубке 6 насоса 1 с образованием сепарационной щели 7, сообщенной с байпасным каналом 8 посредством спирального отвода 9, а отводящий трубопровод 5 закреплен на напорном

патрубке 3. Подводящий 4 и отводящий 5 основные трубопроводы снабжены дополнительными подводящим 10 и отводящим 11 трубопроводами, сообщенными с последними посредством тангенциальных

прямоугольных каналов 12, при этом торец 13 дополнительного подводящего трубопровода 10 и торец 14 основного отводящего трубопровода 5 выполнены глухими, а байпасный канал 8 сообщен с центральной торцовой частью дополнительного отводящего трубопровода 11 посредством патрубка 15. Байпасный трубопровод 16, сообщенный с центральной торцовой частью подводящего основноготрубопровода 4 посредством патрубка 17, подключен к полости дополнительного подводящего трубопровода 10.

Насосная установка работает следующим образом.

при прохождении пульпообразной жидкости с абразивными частицами через тангенциальные прямоугольные каналы 12 в подводящем трубопроводе 4 в нем, а также в отводящем трубопроводе 11 под действием центробежных сил возникает закрутка потока. В подводящем трубопроводе 4 происходит сепарация абразивных частиц к сепарационной щели 7 и отвод последних посредством спирального отвода 9 (выполненного по направлению закрутки) в байпасный канал 8. В отводящем трубопроводе 11 также формируется закрутка, но в напорном режиме, что приводит к образованию в центральной части отводящего трубопровода 11 зоны пониженного давления, в которую через патрубок 15 устремляется сгущенная пульпа абразивных частиц из байпасного канала 8. Таким образом, осуществляется гидротранспорт неоднородных жидких сред, содержащих абразивные частицы, при этом минуя проточную часть насоса, что способствует долговечности и эксплуатационной надежности насоса, так как рабочее колесо и проточная часть корпуса насоса будут работать в более благоприятных условиях с точки зрения кавитационно-абразивной эрозии насоса.

Применение предлагаемой насосной установки обеспечивает транспорт отсепарированных частиц по байпасной линии, предотвращая интенсивный гидрокавита- ционно-абразивный износ рабочих лопастей и проточной части насоса, и повышает эксплуатационную надежность насоса.

Формула изобретения

1. Насосная установка, содержащая насос с всасывающим и напорным патрубками, подводящий и отводящий трубопроводы, первый из которых установлен на всасывающем патрубке с образованием сепарационной щели, сообщенной с байпасным каналом, а второй - закреплен на напорном патрубке, и байпасный трубопровод, сообщенный с центральной частью подводящего трубопровода, отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности и надежности путем улучшения сепарации абразивных частиц, установка снабжена дополнительными подводящими и отводящими трубопроводами, сообщенными с основными подводящим и отводящим трубопроводами посредством тангенциальных прямоугольных каналов, по одному торцу основных и дополнительных трубопроводов выполненных глухими, при этом байпасный канал сообщен с центральной торцовой частью дополнительного отводящего трубопровода, г байпасный трубопровод сообщен с полостью дополнительного подводящего трубопровода.

2. Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а я - с я тем, что прямоугольные каналы выполнены с высотой равной 1/5 соединяемых ими трубопроводов и с площадями поперечных сечений, равными площадям поперечных сечений этих трубопроводов.

5-5

Использование: перекачка водных и химических суспензий с механическими абра- зивными частицами. Сущность изобретения: подводящий 4, и отводящий 5, трубопроводы (Т) сообщены с дополнительными подводящим 10 и отводящим 11 посредством тангенциальных прямоугольных каналов 12. Байпасный канал 8 сообщен с центральным патрубком 15 отводящего Т 11. Центральный патрубок 17 подводящего Т 4 сообщен с полостью дополнительного Т 10. При прохождении неоднородной среды через тангенциальные каналы 12 в подводящем Т 4, возникает закрутка потока и сепарация абразивных частиц в сепарационную щель 7 и байпасный канал 8. При закрутке в напорном режиме потока на Т 11 пониженное давление вдоль образующегося центра всасывает пульпу из байпасного канала 8 через патрубок 15, тем самым предохраняя проточную часть насоса 1 от износа. 2 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл. Ј

V 4 П

Фие.2

Фие.З

Фиг4