Центробежный насос Советский патент 1981 года по МПК F04D1/00 F04D29/66 

1

Изобретение относится к гидромашиностроению, более конкретно к средствам дляборьбы с кавитацией и расширения диапазона устойчивой работы центробежного на.соса.

По основному авт. св. № 673754 известен центробежный насос, содержащий корпус и установленные в нем входной обтекатель и рабочее колесо, закрепленное на валу, имеющем радиальные отверстия и центральный осевой канал, сообщающие полости нагнетания и всасывания насоса, причем обтекатель со стороны вала выполнен с полостью, в которой расположены направляющие перегородки, и закреплен в корпусе посредством ребер 1.

Недостатком известного насоса является отсутствие регулирования подачи жидкости в полость всасывания насоса н характеристик его работы на нерасчетных режимах и снижение КПД на расчетном режиме, когда подача жидкости на вход насоса не требуется.

Цель изобретения - автоматическое регулирование характеристик насоса на нерасчетных режимах и повыщение КПД на расчетном режиме.

Поставленная цель достигается тем, что рабочее колесо закреплено на валу с возможностью поворота и снабжено кольцевым буртом, охватывающим вал и имеющим окна, расположенные соосно радиальным отверстиям вала.

5 На фиг. 1 представлен центробежный насос, продольный разрез;- на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, когда происходит перепускание жидкости в полость всасывания насоса; на фиг. 3 - то же, когда перепуска.- ння жидкости не происходит.

Центробежный насос содержит корпус1, в котором установлен входной обтекатель 2 и рабочее колесо 3, закрепленное на валу 4. В валу 4 выполнены радиальные отверстия 5 и центральный осевой канал 6. Радиальные

15 отверстия 5 и осевой канал 6 сообщают полость нагнетания 7 с полостью всасывания 8. Входной обтекатель 2 выполнен со стороны вала 4 с полостью 9,в которой расположены направляющие перегородки 10. Обтекатель 2 закреплен в корпусе 1 посредством ребер 11, имеющих форму лопаток.

Рабочее колесо 3 закреплено на валу 4 с возможностью поворота и снабжено кольцевым буртом 12, охватывающим вал 4 и

имеющим окна 3, расположенные соосно радиальным, отверстиям 5 вала 4.

На валу 4 установлен упругий элемент 14, посредством которого на нем закреплено рабочее колесо 3.

Осевой канал 6 на конце, обращенном к полости 9, снабжен соплом 15.

Насос работает следующим образом.

Жидкость поступает на вход насоса, закручивается с помощью ребер 11; иЛ1еющих форму лопаток н далее движется к колесу 3, а от него -в полость нагнетания 7.

При малых расходах жидкости крутящий момент на колесе 3 невелик и деформация упругого элемента обеспечивает совпадение радиальных отверстий 5 и окон 13 вала 4 (фиг. 2). При этом часть жидкости из полости нагнетания 7 через окна 13, радиальные отверстия 5, центральный осевой канал 6 и сопло 15 поступает во внутреннюю полость 9 обтекателя 2, откуда под нужным углом и с больщой скоростью направляется на входные участки лопаток колеса 3, препятствуя возникновению кавитации. Благодаря этому расщиряется зона устойчивой работы насоса на режимах малых расходов.

При переходе насоса на расчетный режим крутящий момент на колесе 3 возрастает, при этом упругий элемент 14 закручивается сильнее, так, что отверстия 5 перестают совпадать с окнами 13 (фиг. 3). В этом случае поступление жидкости высокого давления из полости нагнетания 7 в обтекатель 2 прекращается. За счет этого обеспечивается повышение КПД насоса на расчетном режиме.

В случае работы на больших расходах упругий элемент 14 закручивается еще сильнее, при этом отверстия 5 и окна 13 снова совпадают (фиг. 2).

В этом положений жидкость высокого давления снова поступает в полость 9 обтекателя 2 и из нее на лопатки рабочего колеса, вследствие чего расширяется зона, устойчивой работы на больших расходах

Преимущество данной конструкции насоса состоит в том, что обеспечивается автоматическая работа с высоким КПД на расчетном режиме и обеспечивается расширение оны устойчивости работы, как на малых, так и на больших расходах.

Формула изобретения

Центробежный насос по авт. св. № 673754 отличающийся тем, что, с целью автоматического регулирования характеристик насоса на нерасчетных режимах и повышения КПД на расчетном режиме, рабочее колесо закреплено на валу с возможностью поворота и снабжено кольцевым буртом, охватывающим вал и имеющим окна, расположенные соосно радиальным отверстиям вала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР № 673754 , кл. F 04 D 1/00, 1977.

/2

Ф«в.

13

11

Ptf.3