Центробежный насос Советский патент 1993 года по МПК F04D13/04 

Изобретение относится к насосострое- нию и может быть использовано в погруж- ных центробежных насосах для перекачивания и перемешивания жидкостей, например в электролитических ваннах.

Известен погружной центробежный насос, содержащий корпус с виде двух полуспиральных отводов, расположенное в корпусе рабочее колесо с ведущим диском и лопатками и опорную стойку.

Недостатками такого насоса являются низкая всасывающая способность, значительные утечки перекачиваемой жидкости по тыльной стороне ведущего диска рабочего колеса и остаточная неуравновешенность осевой силы.

Известен также центробежный насос, содержащий корпус с опорной трубой и отводом и расположенное в камере корпуса рабочее колесо с ведущим диском и лопатками, соединенное при помощи расположенного в опорной трубе вала с пневмоприводом.

Однако данный насос обладает низкой самовсасывающей способностью, что снижает надежность его работы.

Цель изобретения - повышение надежности работы путем обеспечения самовсасывания.

VI

со ю VI о о

На фиг.1 показан центробежный насос, продольный разрез; на фиг.2 - эжекторное устройство для обеспечения самовсасывания, продольный разрез,

Центробежный насос содержит корпус 1 с опорой трубой 2 и отводом 3 и расположенное в камере 4 корпуса 1 рабочее колесо 5 с ведущим диском 6 и лопатками 7, соединенное при помощи расположенного в опорной трубе 2 вала 8 с пневмоприводом 9. Насос снабжен эжекторным устройством 10 с насадком 11, импеллерными лопатками 12, упорным кольцом 13 и пружиной 14. При этом пневмопривод 9 закреплен на опорной трубе 2. В корпусе 1 насоса выполнена дополнительная камера 15, сообщенная с отводом 3 насоса и задисковой полостью 16. Импеллерные лопатки 12 размещены на тыльной стороне ведущего диска 6. Упорное кольцо 13 закреплено внутри опорной трубы 2. Пружина 14 расположена между ведущим диском 6 и упорным кольцом 13. Насадок 11 эжекторного устройства 10 при помощи трубопровода 17 сообщен с задисковой полостью 16, а само эжекторное устройство 10 выполнено в виде установленного в подводе 18 пневмопривода 9 тройника 19 с подпружиненным цилиндрическим штоком 20, имеющим уплотнение 21 на наружной боковой поверхности 22 и установленным с возможностью перемещения и частичного перекрытия канала 23 подвода 18 пневмопривода 9. В теле штока 20 выполнен профилированный канал 24, входное отверстие 25 которого расположено на боковой поверхности 22 штока 20 у торца, ближайшего к каналу 23 пневмопривода, и ориентировано навстречу его потоку, а выходное 26 в виде расширяющегося сопла - на противоположном торце штока 20, причем насадок 11 эжекторного устройства 10 размещен у входа в сопло 26, Насос также может быть снабжен кольцом 27, выполненным из антифрикционного материала и установленным между торцами пружины 14 и ведущего диска 6.

Центробежный насос работает следующим образом.

При пуске насоса включается в работу эжекторное устройство 10 за счет перемещения подпружиненного цилиндрического штока 20 в тройнике 19 в сторону канала 23 подвода 18 с частичным перекрытием канала 23 и фиксации штока 20 в данном положении. При этом часть потока сжатого

воздуха из подвода 18 через входное отверстие 25 поступает в профилированный канал 24, а затем через выходное отверстие 26, выполненное в виде расширяющегося

сопла, выбрасывается в атмосферу. Из-за создания в сопле 26 разрежения воздух из задисковой полости 16 насоса по трубопроводу 17 отсасывается в атмосферу, а камеру 4 корпуса заполняет перекачиваемая жидкость. После этого включается в работу пневмопривод 9, который передает вращение через вал 8, расположенный в опорной трубе 2, рабочему колесу 5, а последнее через лопатки 7 передает полученную кинетическую энергию перекачиваемой жидкости, например электролиту из электролитической ванны. Из межлопаточных каналов рабочего колеса 5 перекачиваемая жидкость попадает в отвод 3, например спирального

типа, в котором кинетическая энергия потока жидкости преобразуется в энергию давления. При этом скорость потока жидкости уменьшается за счет перехода частиц жид- .кости на большие радиусы. Установка на

тыльной стороне ведущего диска 6 рабочего колеса 5 импеллерных лопаток 12, например лабиринтного типа, позволяет предотвратить утечку рабочей жидкости за счет перекачки рабочей жидкости из задисковой

полости 16 в дополнительную сборную камеру 15, а из нее в отвод 3. При этом напор- ность импеллерных лопаток 12 и лопаток 7 рабочего колеса 5 примерно равны и, несмотря на более низкий КПД импеллерных

лопаток 12, в целом эффективность работы насоса будет более высокой за счет снижения утечек перекачиваемой среды.

При работе насоса возможны эксплуатационные режимы с различной величиной остаточной осевой силы. Для уменьшения величины последней в опорной трубе 2 установлена пружина 14 с упором в упорное кольцо 13 и ведущий диск 6 рабочего колеса

5, причем усилие пружины 14 приложено против направления действия расчетной осевой силы. Для снижения величины трения между пружиной 14 и ведущим диском 6 колеса 5 установлено кольцо 27, выполненное из антифрикционного материала, например фторопласта. Снижение величины остаточной осевой силы и силы трения между ведущим диском 5 и пружиной 14 способствует повышению надежности работы насоса.

Формула изобретения 1. Центробежный насос, содержащий корпус с опорной трубой и отводом и расположенное в камере корпуса рабочее колесо с ведущим диском и лопатками, соединенное при помощи расположенного в опорной трубе вала с пневмоприводом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы путем обеспечения самовсасывания, насос снабжен эжекторным устройством с насадком, импеллерными лопатками, упорным кольцом и пружиной, при этом пневмопривод закреплен на опорной трубе, в корпусе насоса выполнена дополнительная камера, сообщенная с отводом насоса и задисковой полостью, импеллер- ные лопатки размещены на тыльной стороне ведущего диска, упорное кольцо закреплено внутри опорной трубы, пружина расположена между ведущим диском и упорным кольцом, насадок эжекторного устройства при помощи трубопровода сообщен с задисковой полостью, а само эжектор- ное устройство выполнено в виде установленного в подводе пневмопривода тройника с подпружиненным цилиндрическим штоком, имеющим уплотнение на наружной боковой поверхности и установленным с возможностью перемещения и частичного перекрытия канала подвода пневмопривода, в теле штока выполнен профилированный канал, входное отверстие которого расположено на боковой поверхности штока у торца, ближайшего к каналу пневмопривода, и ориентировано навстречу его потоку, а выходное - в виде расширяющегося сопла на противоположном торце штока, причем насадок эжекторного устройства размещен у входа в сопло. 2. Насос по п.1,отличающийся тем, что он снабжен кольцом, выполненным из антифрикционного материала и установленным между торцами пружины и ведущего диска.

Фиг. I

Использование: в электролитических ваннах. Сущность изобретения: в камере корпуса с опорной трубкой и отводом расположено рабочее колесо с ведущим диском и лопатками. Рабочее колесо соединено валом, расположенным в трубе, с пневмопри- водом. Пневмопривод закреплен на трубе. В корпусе выполнена камера, сообщенная с отводом и задисковой полостью. Импеллерные лопатки размещены на тыльной стороне ведущего диска. Упорное кольцо закреплено внутри трубы. Пружина расположена между ведущим диском и упорным кольцом. Насадок эжекторного устр-ва сообщен с за- дисковой полостью. Устр-во выполнено в виде установленного в подводе пневмопри- вода тройника, с подпружиненным цилиндрическим штоком, имеющим уплотнение на наружной боковой поверхности и установленным с возможностью перемещения и частичного перекрытия канала подвода. В теле штока выполнен профилированный канал, входное отверстие к-рого расположено на боковой поверхности штока у торца, ближайшего к каналу, и ориентировано навстречу штоку, выходное - в виде расширяющегося сопла на противоположном торце штока. Насадок устр-ва размещен у входа в сопло. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л С