ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС Советский патент 1928 года по МПК F04D9/02 

Предлагаемое изобретение имеет целью насос, который при порожнем всасывающем трубопроводе производил бы вакуум, способствующий немедленному и быстрому засасыванию жидкости. Для этого снабженное радиально расположенными лопатками колесо с перегородками приводится в сообщение с клинообразными впускными и выпускными полостями. Клинообразные полости расположены в стенках кожуха таким образом, что впускная полость суживается к самому высокому, а выпускной канал к самому низкому месту колеса с перегородками. При этом происходит взаимное действие центробежной силы и силы тяжести на заполняющую насос вспомогательную воду. Центробежная сила стремится отбросить воду, которая находится у входа колеса с перегородками в питающий трубопровод, но попавшая в питающий трубопровод вода, вследствие своей тяжести, падает опять в выпускную полость колеса и попадает таким образом в отделения, расположенные в это время внизу колеса. Если эти отделения устроены наклонными, то вода немедленно подается кверху наклонной плоскостью. Если же лопатки, согласно предлагаемого изобретения, установлены радиально, то падающая вода получает возможность пройти через отделения, попадает, благодаря этому, в впускную полость, отбрасывается центробежной силой кверху и захватывает при этом все время воздух из впускной полости и всасывающего штуцера. Захваченный воздух уходит потом в виде пузырей в атмосферу. Этот процесс повторяется при каждом обороте колеса, пока весь всасывающий трубопровод совершенно не заполнится водой, вследствие увеличивающегося все время вакуума. Центробежный насос может быть одно- или многоступенчатым.

Дальнейшее улучшение отсасывания воздуха имеется в виду получить, когда наружная стенка нагнетающей полости вплотную подводится один или несколько раз к колесу с перегородками. Такой отвод воздуха применим и при закрытых с боков рабочих колесах с внутренней загрузкой. Для этого лопатки рабочего колеса продолжены за наружный периметр боковых ограничивающих дисков и снабжены на конце вырезами, способствующими отводу воздуха.

На фиг. 1 изображен продольный разрез центробежного насоса по С-D фиг. 2 с открытым сбоку, нагружаемым по внешнему периметру, рабочим колесом; на фиг. 2 - поперечный разрез по А-В фиг. 1 и внутренний вид (в направлении стрелки I) всасывающего кожуха без рабочего колеса; на фиг. 3 - поперечный разрез по линии А-В и внутренний вид (в направлении стрелки II) нагнетающего кожуха с колесом, снабженным перегородками; на фиг. 4 - развернутый периметр колеса с перегородками и боковых ограничивающих пространств, при чем изображен отвод воздуха во время периода засасывания; на фиг. 5 - развернутый периметр колеса с перегородками и боковых ограничивающих пространств с многократным подводом наружной стены к колесу с перегородками, при чем изображен отвод воздуха во время периода засасывания; на фиг. 6 - продольный разрез центробежного насоса с закрытым с боков, нагружаемым по внутреннему периметру, рабочим колесом; на фиг. 7 и 8 - вид и разрез закрытого сбоку рабочего колеса; на фиг. 9 - развернутый периметр закрытого сбоку рабочего колеса с внутренней загрузкой и боковых ограничивающих помещений, при чем изображен отвод воздуха во время периода засасывания.

Корпус насоса состоит из двух частей q и r, между которыми вращается колесо с ободом b, снабженным перегородками. Обе части связаны между собой кольцевым кожухом s, в котором находятся всасывающий штуцер f и нагнетающий штуцер g. В эти штуцеры выходят впускная и выпускная полости d и е. Они в действительности образуют части винтового хода, расположенного рядом с лопатками рабочего колеса (в развернутом виде, согласно фиг. 1, они для пояснения их действия показаны в виде прямо проходящих каналов). Между впускной полостью d и выпускной полостью e с обеих сторон плотно подведены выступы h′ и h корпуса к колесу с перегородками, чтобы препятствовать обратному течению подаваемой жидкости от выпускной полости е и впускной полости d. Отверстия впускной полости d и выпускной полости е доходят по фиг. 2 до внешнего кольца s, так что имеющиеся, напр., в подаваемой жидкости загрязнения, как, напр., песок, надежно отводятся. Насос наполнен вспомогательной водой.

Во время периода засасывания вспомогательная вода отбрасывается центробежной силой колеса с перегородками через полость е к нагнетающему штуцеру g, но спадает опять, согласно фиг. 4, обратно, вследствие своей тяжести, в обозначенном стрелками направлении течения, при чем одна часть вспомогательной жидкости, вследствие радиально поставленных перегородок колеса, переходит в расположенную напротив впускную полость d. Эта перешедшая вспомогательная вода центробежной силой колеса с ободом b гонится опять наверх; расположенной наклонно стенкой полости d она через отделения колеса выжимается обратно к полости е. При этом захватывается находящийся в отделениях колеса воздух и отводится направленной в этом месте кверху циркуляцией вспомогательной воды через полость к нагнетающему штуцеру g. Воздух в виде пузырей поднимаемся на поверхность вспомогательной воды и здесь выделяется. Таким образом, во время периода засасывания образуются обмен и течение в полости и примыкающем к ней подающем штуцере g, поддерживающиеся до тех пор, пока поднимающее в всасывающей трубе подающее средство совершенно не наполнит полости d, е и отделения колеса, т.-е. до начала подачи жидкости.

Улучшение отвода воздуха имеется в виду получить, когда наружная стенка полости е один или несколько раз подводится к колесу с перегородками (фиг. 5). Это об′ясняется вызванным этим устройством волнообразным движением вспомогательной жидкости.

Для образования разрежения воздуха при закрытых с боков рабочих колесах k с внутренней загрузкой (фиг. 6) служат выступающие на внешнем периметре концы l лопаток. Они вызывают во время периода засасывания такую же циркуляцию воды с действием, отводящим воздух, как и при открытом колесе с ободом b (фиг. 1). Вход подающей жидкости в рабочее колесо производится иначе, а именно, на внутреннем периметре в m.

Предусмотренные на наружном конце лопаток рабочего колеса пазухи n способствуют отводу воздуха; глубина их приблизительно равна длине выступающих концов l.

При пазухах n будет происходить лучший отвод воздуха, так как заключенный в этих пазухах воздух, в месте о перехода к подающему штуцеру g, совершенно отводится, тогда как у каналов лопаток p, находящихся в соединении с высасывающим пространством, часть находящегося в этих каналах воздуха отсасывается назад; соответственно этому разрежение воздуха происходит медленнее.

1. Центробежный насос с рабочим колесом, снабженным цилиндрическим ободом и выступающими лопатками, характеризующийся применением винтовых - впускной d (фиг. 1-4) и выпускной е - полостей, из коих полость d суживается в осевом направлении к самой верхней части рабочего колеса, а полость e суживается в том же направлении к самой низкой части указанного колеса, в верхней части ободом b и лопатками плотно входящего между выступами h и h′ корпуса насоса.

2. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 насоса, отличающееся тем, что внешние стенки полостей d и e подводятся один или несколько раз вплотную к рабочему колесу (фиг. 5).

3. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 насоса, применяемое к насосам с центральным, осевым всасыванием, отличающееся тем, что рабочее колесо обычного типа снабжается выступающими концами l лопаток (фиг. 6-9), образующими пазухи n - c целью более быстрого отвода воздуха.