Центробежный насос Советский патент 1980 года по МПК F04D1/06 

(54) ЦЕНТРОБЕХШЫЙ НАСОС

Изобретение относится к гидромашиностроению, а более конкретно к устройствам для уменьшения износа уз лов многоступенчатых центробежных насосов. Известен центробежный насос, соде жащий корпус, размещенное в нем на валу рабочее колесо с лопатками, закрепленными между покрывным и ведущим дисками, образукадими с корпусом соответственно переднюю и заднюю пазухи, по крайней мере .одна из которых подключена посредством соединительных каналов к источнику высокого давления l1 . Однако известный насос характеризуется недостаточной эффективностью защиты от износа и повышенными расходами перепускаемой среда, что снижает экономичность насоса. известен также центробежный насос, содержащий корпус и размещенно в нем на валу рабочее колесо с полостью всасывания и лопатками, закрепленными между покрывным и ведущим дисками, . образующими с корпусом соответственно переднюю и заднюю па зухи, по крайней мере одна из которых подключена посредством соединительных каналов, имеющих на входе в пазуху тангенциальные конфузорные участки, к источнику высокого давления . Недостатком известной конструкции является недостаточная экономичность, так как подвод жидкости высокого давления в пазухи производится со стороны корпуса, кроме того, известный насос имеет сложную конструкцию и большие габариты системы подвода, что делает ее неприемлемой для многоступенчатых насосов. Цель изобретения - повьшение экономичности, упрощение конструкции и уменьшение габаритов при выполнении, насоса многоступенчатым. Поставленная цель достигается тем, что ведущий диск каждого из колес, кроме последнего, имеет радиальные отверстия, а вал - сооаценные с ними и всасывающей полостью одного из последующих колес осевые пазы, и соединительными каналами служат отверстия и пазы, а источником высокого давления - упомянутая полость. Кроме того, конфузорные участки соединительных каналов выполнены в ведущем диске; лопатки имеют осевые отверстия, сообщенные с радиальными отверстиями и конфузорными учас ками соединительных каналов, а последние выполнены в покрывных дисках . На фиг, 1 приведен центробежный н сос, продольный разрез; на фиг. 2 вариант выполнения насоса, обспечива юсций подачу жидкости в переднюю пазуху j на фиг. 3 - рабочее колесо, ви со стороны ведущего диска (см.фиг.1) на фиг. 4 - то же, (см. фиг.2) на фиг. 5 - сечение А-А на фиг. 3; на фиг. б - сечение Б-Б на фиг. 3;. на фиг. 7 - сечение В-В на фиг. 4j на фиг. 8 - сечение Г-Г на фиг. 4. Центробежный насос содержит корпус 1, выполненный из нескольких сек ций, размещенные в нем рабочие колеса 2, каждое из которых имеет полость 3 всасывания, и лопатки 4, закрепленные между покрывным 5 и ведущим 6 дисками, образукядими с корпусом 1 соответственно переднюю 7 и заднюю 8 пазухи, по крайней мере, од на из пазух подключена посредством соединительных каналов 9, имеющих на выходе в пазуху 7 или 8 тангенциальные конфузорные участ-ки 10, к источнику высокого давления, в качестве которого служит всасывающая полость 3. Ведуашй диск 6 каждого из колес 2, кроме последнего, имеет радиальные отверстия 11, а вал 12 - со общенные с отверстиями 11 и всасывающей полостью 3 одного из последующих колес 2 осевые пазы 13. Конфузорные участки 10 соединительных каналов 9 могут быть выполнены в ведущем диске 6 (см. фиг. 1, 3, 5 и б) или покрывном диске 5 (см. фиг. 2, 4, 7 и 8).. В последнем случае лопатки 4 имеют осевые отверстия 14, со бщeнныe с радиальными отверстиями 11 и конфузорными участками 10 соединительных каналов 9. На входе в насос установлен подвод 15, например полуспирального типа. Насос работает следующим-образом. Перекачиваемая среда (жидкость или газ) поступает в подвод 15 и перемещается рабочими колесами 2 к выходу из насоса. При этом давление жидкости повышается. Из всасывающей полости 3 одного из последующих колес 2 жидкость по осевым пазам 13 в валу 12, радиальным отверстиям 11 в ведущем диске б и тангенциальным конфузорным участкам 10, выполненным в ведущем диске б, попадает в заднюю пазуху 8 (см. фиг.1, 3, 5 и 6) или же по осевым пазам 13, радиальным отверстиям 11 в ведущем диске 6, осевым отверстиям 14 в лопатках 4 и конфузорным участкам 10, выполненным в покрывном диске 5 колеса, поступает в переднюю пазуху 7. Жидкость находящаяся в пазухах 7 или 8, тапятяртпя вследствие трения о диски колеса с угловой скоростью, примерно равной половине скорости вращения раьочего колеса (.ц. При истечении жидкости, имевшей достаточно высокое давление, через конфузорные участки 10 в направлении касательной скорости вращения колеса будет происходить дополнительное закручивание жидкости в пазухах. В результате она преобретает угловую скорость, большую чем скорость вращения колеса. При подаче жидкости в заднюю пазуху 8 давление в ней падает, что приводит к уменьшению осевой силы, действующей на ротор насоса и износ узлов последнего. При определенном расходе жидкости, подаваемой в заднюю пазуху 8, молсет быть достигнуто полное уравновешивание осевых сил, действующих ,на ротор. При подаче жидкости высокого давления в переднюю пазуху 7 на периферии последней образуется жидкостное колесо, уменьшающее утечки с выхода колеса 2 на вход.При определенном расходе,который может быть вычислен теоретически, жидкости, подаваемой в переднюю пазуху 7, в жидкостном кольце устанавливается давление, уравновешивающее напор, создаваемый колесом, а следовательно,полностью прекращаются утечки перекачиваемой жидкости во всасывающую полость 3. В этом, случае отпадает необходимость в использовании передних уплотнений рабочего колеса, что повышает надежность, снижает износ и упрощает конструкцию. Применение для подачи жидкости к конфузорнымучасткам 10 радиальных отверстий 11, выполненных в дисках вращающегося колеса, обеспечивает дополнительное повышение скорости жидкости. Такое решение позволяет повысить экономичность работы насоса и упростить конструкцию. Формула изобретения 1, Центробежный насос, содержащий, корпус и размещенное в нем на валу рабочее колесо с полостью всасывания и лопатками, закрепленными между покрывным и ведущим дисками, образующими с корпусом соответственно переднюю и заднюю пазухи, по крайней мере одна из которых подключена посредством соединительных каналов, имеющих на выходе в пазуху тенгенциальныё конфузорные участки, к источнику высокого давления, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, упрощения конструкции и уменьшения габаритов при выполнении насоса многоступенчатым, ведущий диск каждого из колес, кроме последнего, имеет радиальные отверстия , а вал - сообщенные с ними и

всасывающей полостью одного из последукяцих колес- осевые пазы, и соединительными каналами служат отверстия и пазы, а источником высокого давления упомянутая полость.

в ведущем диске.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Патент США №3370828, кл.415-10 1968. . 11 1 178 Ш