Центробежный насос

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 9230 И 9) СПУБЛИК 4 Э 1(02, 1 5 ЕТЕПЬСТВУ А ВТОРСКОМУ Ханкин, на 65,ССС аминКОгаАЮия ей ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЭ(54) (57) ЦЕНТРОБЕЖНЪЙ НАСОС, содержагций корпус и размещенные в нем переднюю опору, имеющую полость, подключенную к выходной магистрали насоса, лопастное колесо со ступицей, установленное на валу, и предвключенный шнек, связанный со ступицей посредством отключаемого фрикционного привода, причем в валу выполнен осевой канал, а в ступице перед входными кромками лопастей - радиальные сверления подсоединенные к каналу, отличающийся тем, что, с целью ускорения запуска насоса при перека чиванни криогенной и нагретой высококипя щей жидкостей, шнек снаожен подпружиненной втулкой и установленным в ней на подшипниках хвостовиком с обечайкой, размещенными в полости передней опоры с возможностью осевого перемещения а фрикционный привод выполнен в виде конических участков ступицы и обечайки хвостовика, обращенных друг к другу, при этом канал в валу подключен к источнику пониженного давления, а радиальные сверления размешены на коническом участке ст пины.Изобретение относится к идромашиностроению и может быть использовано в конструкциях насосов, предназначенных для псрекачивания криогенных и нагретых высококипящих жидкостей.Известен центробежный насос, содержащий корпус и размещенные в нем лопастное колесо со ступицей, установле нное на валх и прсдвключенньй шнек с приводом 1.Однако данный насос не ооеспечивает быстрого запуска при незаполненной выход.ной магистрали, поскольку в этом случае частота вращения х 7 вала насоса меньше, а обьемный расход Я жидкости через насос больше, чем соответствующие значения Ир и Яр на расчетном режиме (приведенный расход ф), вследствие чего предвключенный шнек не только не создает напора, необходимого для бессрывной раооты центробежного колеса, а напротив является дополнительным гидравлическим сопротивл- нием, уменьшающим кавитационный запас. 20 В результате при номинальном давлении на входе происходит кавитационный срыв центробежного колеса, а следовательно, и насоса. , Гри заданном гидравлическом сопротивлении выходной магистрали насоса это приводит к уменьшению расхода жидкости через насос и соответствующему увеличению времени запуска.Г 1 аиболее близким к предлагаемому по технической суцпости и достигаемому результату является центробежный насос, содержащий корпус и размещенные в нем переднюю опору, имеющую полость, подключенную к выходной магистрали насоса, лопастное колесо со ступицей, установленное на валу, и предключнный шнек, связанный со ступицей посредством отключаемого фрикционного п ривода, причем в валу выполнен осевой канал, а в ступице перед входными кром ками лопастей -- радиальнье сверления подсоединенные к каналу 21.Однако при прекачивании криогенных 40 и нагретых высококипящих жидкостей запуск насоса требует больших заграт времени.Целью изобретения является ускорение запуска насоса при перекачивании криогенной и нагретой высококипящей жидкостей.Г 1 оставленная цель достигается тем, что в центробежном насосе, содержащем корпус и размещенные в нем переднюк) опору, имеющую полость, подключенную к выходной магистрали насоса, лопастное колесо со ступицей, установленное на валу, и предвключенный шнек, связанный со ступицей по.средством отключаемого фрикционного привода, причем в валу выполнен осевой канал, а в ступице перед входными кромками лопастей - радиальные сверления, подсоединенные к каналу, шнек снабжен подпружи ненной втулкой и установленным в ней на подшипниках хвостовиком с обечайкой, размещенными в полости передней опоры с возмож ностыо осевого перемещения, а фрикционный привод выполнен в виде конических , астков ступиць и обечайки хвостовика, обращснных друг к другу, при этом канал в валу подключен к источнику пониженного давлпия, а радиальные сверления разм- шсны на коническом участке ступицы.На чертеке представлен центробежный насос, продольный разрез.Центробежный насос содержит корпус 1 и размещенные в нем переднюю опору 2 с внутренней конической поверхностью на конце и полостью 3, подключенной к выходной магистрали (не показана) насоса, лопастное колесо 4 со ступицей 5, установленное на валу 6, и предвключенный шнек 7, связаннын со ступицей 5 госредством отключаемого фрикционного привода 8, причем в валу 6 выполнен осевой канал 9, а в ступице 5 перед входными кромками лопастей 10 -- радиальные сверления 11, подсоединенные к каналу 9. Шнек 7 снабжен под - пружиненной посредством пружины 12 втулки 13 и установленным в ней на подшипниках 1 лх хвостовиком 15 с обечайками 16, размеьценпыми в полости 3 передней опоры 2 с возможностью осевого перемещения, а фрикционный привод 8 выполнен в виде конических участков 17 и 18 ступицы 5 и обечайки 16 хностовика 15, обращенных друг к дру у, при этом канал 9 в валу 6 подклоцен к источнику пониженного давления, и радиальные сверления 1 размещены на коническом участке 7 ступицы 5.Дл подачи давления из выходной магистрали к полости 3 служит трубка 19. Цептробс жный насос работает следуюьци м образом.До нацала запуска, когда выходная ма истраль насоса не заполнена и давление в /ей низко., втулка 13 юд действием пружинь. 2 находится в крайнем левом положении, отжимая конический участок 18 обечайки 16 от ступицы 5 и прижимая обечайку 6 к внутренней конической поверхности передней опоры 2, чем обеспечивается неподвижность предвключенного инека 7. Про.ходя через неподвижный шнек 7, жидкость получает закрутку. Г 1 о мере прибликения частиц жидкости к оси насоса их окружная скорость растет, а давление падает, пока не становится равным давлению насыщенных паров перекациваемой жидкости. В рзультатс жидкость вскипает с образованием паровых пузырьков, которые, перемецаясь к цснтральной оси шнека 7, образуют вокруг нее паровую полость. Через радиальные сверления 11, которые в этот момент открыты, и канал 9 пар из паровой полости непррывно отводится к источнику пониженного давления. В качестве последнего может быть использован вакуум-насос или окружакгщее (забортное) пространство,1092301 Составитель Г. БогомольныйТехред И. Верес Корректор И. ЭрдейиТираж 624 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам Изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор Л. ВеселовскаяЗаказ 3226/22 если насос является частью гидравлической системы высотного летательного аппарата.Непрерывное испарение жидкости в области между шнеком 7 и лопастным колесом 4 приводит к снижению ее температуры, а следовательно, и давления насыщенных паров на входе. При заданной температуре жидкости на входе в насос такое охлаждение приводит к увеличению кавитационного запаса, тем самым обеспечивается бескавитационная работа центробежного насоса, что в свою очередь, способствует увеличению расхода жидкости через насос и соответствует ускорению его запуска. После того как запуск насоса закончен и он вышел на расчетный режим работы, давление в выходной магистрали, а следовательно, и в полости 3 растет. Под действием этого давления втулка 13, преодолевая сопротивление пружины 12, перемещается в крайнее правое положение. При этом перемещается также связанная с втулкой 13 обечайка 16, прижимаясь своим коническим участком 18 к коническому участку 17 ступицы 5, обеспечивая тем самым привод шнека 7 от вала 6. Одновременно обечайка 16 перекрывае радиальные сверления 11, отсекая проточную часть насоса от источника низкого давления.10 Бескавитационная работа насоса на расчетном режиме обеспечивается за счет напора, создаваемого предвключенным шнеком .При остановке насоса и опорожнениивыходной магистрали давление в полости 3 падает, и втулка 13 с участком 18 конической обечайки 16 перемещаются в исходнос (крайнее левое) положение, разрывая связь между валом 6 и шнеком 7.