Шнековое колесо насоса Советский патент 1981 года по МПК F04D3/00 F04D9/00 

00

а

4

Изобретение относится .к области насоСостроения и может быть использовано в шнекоцентробежных насосах.

Целью изобретения является улучшение гидродинамических характеристик насоса путем обеспечения постоянного угла атаки по входной кромке лопастей.

На фиг. 1 представлен общий вид шнекового колеса насоса на фиг. 2 развертка на плоскость корневого (у втулки) сечения шнекового колеса насоса. .

Шнековое колесо насоса содержит входной конический участок 1 с лойастями 2, расположенными на цилиндрической втулке 3 с переменным шагом увеличивающимся в.сторону выхода 4 из колеса. К коническому участку 1 примыкает цилиндрический участок 5.

Угол установки лопастей 2 выполнен уменьшащимся вдоль участка 1 к вьгходу 4 из колеса, при этом увеличение шага выполнено пропорционально текущей длине участка 1 в соответствии с зависимостью . ,

где S; - текущий шаг конического

участка 1;

Out - диаметр цилиндрического участка 5;

1с Дк - текущая и общаядлина конического участка 1 соответственно. ,45; ,35 - коэффициенты, определенные экспериментально.

При работе насоса жидкость со сто РОНЫ входного конического участка 1 перетекает к цилиндрическому участку 5. При этом на лопастях 2 могут возникать обратные токи, изменяющие величину активного потока.

Величины коэффициентов А и А были определены из условия обеспечения оптимальных значений энергетических, кавитационных, пульсационных и вибра ционных характеристик, выполнение которых комплексно улучшает гидродинамические характеристики насоса.

Для доказательства оптимальности значений коэффициентов А и А были проведены эксперименты, в ходе которых изменялись значения коэффициента А .. (определяющее величину шага у втулки S,) .

При ,45 на входе в шнек существует вихревая зона с противотоками, уменьшающая зону активного (полезного потока), приводящая к затрате дополнительной мощности, уменьшению экономичности и, в целом к ухудшению гидродинамических характеристик насоса.

В случае ,45, характерном меньшими величинами шага у втулки, происходит существенное увеличение критического кавитационного запаса решетки шнека у втулки.

При рассмотрении влияния коэффициента А на гидродинамические характеристики величина А остается неизменной и равной 0,45, как обеспечивающее наилучшие условия течения потока у втулки.

При величинах в основном не обеспечивается условие const и зачастую при А , o(ari превосходят известную рекомендуемую величину 1 1 , что как известно ухудшает вид срывной кавитационной характеристики (ухудшаются антикавитационные свойства по I критическому режиму, увеличивается величина падения напора между I и II критическими режимами), а так же уменьшает диапазон устойчивой работы насоса по отношению к кавитационным автоколебаниям.

Формула изобретения

Шнековое колесо насоса, содержащее входной конический участок с лопастями, расположенными на цилиндрической втулке с переменным шагом, увеличивающимся в сторону выхода из колеса, отличающе еся тем, что, с целью улучшения гидродинамических характеристик путем обеспечения постоянного угла атаки по входной кромке лопастей, угол установки лопастей выполнен уменьшающимся вдоль конического участка к выходу из колеса, при этом увеличение шага выполнено пропорционально текущей длине конического участка в соответствии с зависимостью

S.0,,

к где S - текущий шаг конического

участка; Ditc диаметр цилиндрического

участка;

- к текущая и общая длина конического участка, соответственно.

Изобретение позволяет улучпшть гидродинамические характеристики шнекоцентробежного насоса. Лопасти 2 конического участка 1 расположены на цилиндрической втулке 3 с переменным шагом, увеличивающимся в сторону выхода из колеса. Угол установки лопастей 2 вьтолнен уменьшающимся вдоль конического участка к выходу из колеса. Увеличение шага выполнено пропорционально текущей длине конического участка в расчетном соответствии, чтг обеспечивает постоянный угол атаки по входной кромке лопас- тей 2. 2 ил.

q)U2.Z