Центробежный насос

Изобретение относится к насосостроению и предназначено для осевой разгрузки центробежных рабочих колес,Цель изобретения - повышение на 5дежности путем обеспечения более полной осевой нагрузки колеса.На чертеже изображена конструкцияцентробежного насоса.Центробежный йасос содержит корггус 1, установленное в нем рабочееколесо 2 с образованием передней 3 изадней 4 боковых пазух, со стороныпо крайней мере одной из которых выполнена кольцевая ниша 5 с установленными в ней ребрами 6, Минимальнаяширина (Вш 1, Вкз) равна не менее поло"вины от величины максимальной ширины(В и, Вп,) соответствующей боковой пазухи, причем последняя величина (В, щВдэ) составляет 0,005-0,03 наружногодиаметра 0 колеса 2. В лопатках колеса 2 могут быть выполнены разгрузочные каналы: наклонные 7 или горизонтальные 8, сообщающие пазухи 3 и 4 25между собой. Ниши 5 выполнены с произвольным вдоль радиуса характеромраспределения ее ширины или с произвольной формой днища.Насос с одной нишей 5 функционирует следующим образом.Рабочее колесо 2 приводится во вра.щение и сообщает энергию потоку. Одновременно в пазухах 3 и 4 возникаютпараллельные потоки жидкости в сторону переднего уплотнения (из пазухи 3 -35с помощью каналов 7 или 8), через которое суммарная утечка истекает навход колеса, Выполнение кольцевой ниши 5 с произвольной формой днища (илис произвольным характером измененияее ширины вдоль радиуса), но при га-,рантированном минимальном значении ееширины, укаэанном ранее, приводит кследующему. Как показали экспериментальные исследования (на ступени с45быстроходностью и =70), при указанных ранее соотношениях имеет местораспределения давления, близкое кР (К)= созе,. т.е. начиная с наружсг у е50 ного диаметра йап или с 1 (см. чертеж) ниши 5, статическое давлениепрактически перестает изменяться илиюизменяется незначительно, причем этотрезультат имеет место при любом направлении утечек вдоль пазухи 3 или4, а также при нулевых утечках. Такоераспределение давления обусловленотем, что наличие ребер 6 приводит к торможению потока в окружном направлении, т. е. закрутка последнего приближается к нулю, В результате резко уменьшается сопротивление радиально- сходящемуся потоку вдоль ниши 5. Таким образом, распределение давления и утечек в пазухах 3 и 4 следующее: на малых радиусах задней пазухи 4 давление подцерживается повышенным, доля радиально-сходящихся утечек в ней возрастает по сравнению с расходом их через межступенное уплотнение, повышение давления на малых радиусах в пазухе 4 компенсируется снижением его на больших радиусах, в частности на радиальном участке, превышающем диаметр Й (именно вследствие повышения доли радиально-сходящихся утечек). Выполнение ниши 5 с произвольным из-. менением ее ширины упрощает не только технологию изготовления самой ниши 5, но и решение вопросов по конструированию пазухи 4 и стенок элементов (колесо 2 и корпуса 1), ее формирующих. Облегчается выбор гидродинамических параметров каналов 7 или 8, который осуществляется только исходя из требуемогоперепада давления между пазухами Зи 4 и геометрии. (толщины) лопаток колес а 2, В результ ат е существенно упрощается решение вопросов по конструированию и изготовлению ступени в целом, что обеспечивает возможность для более эффективного решения вопросов по повышению эффективности и надежности работы насоса.Для стабилизации осевой силы каналы 8 выполнены горизонтальными, причем выходные отверстия их примыкают как можно ближе к переднему щелевому уплотнению. В этом случае сами каналы 8 никакого перепада давления не соэ 1дают и осевая сила (по сравнению с традиционным исполнегвгем насосов) уменьшается всего на 20-307. Износ переднего уплотнения приводит к наибольшему падению давления именно перед уплотнением.Это автоматически приводит к максимальному изменению перепада давления на каналах 8 с соответствующим увеличением расхода пропускаемой ими жидкости из пазухи 4, что соответственно снижает уровень давления в пазухе 4 и увеличивает его в пазухе 3 с максимально возможным восстановлением пониженного уровня осевой силы. Таким образом, величина осевой силы в большей или меньшей степени1610085 20 Составитель В,ДевисиловТехРед М,Д дык Корректор Т.Малец Редактор А,;ежнина Тираж 502 Заказ 3719 Подписное ВНИИПИ Государственногоэпитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035,;: а ква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ФПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 стабилизируется с повышением показателей надежности работы узла гидро- пяты и насоса в целом.Работа насоса при выполнении ниши 5 со стороны передней пазухи 3 при наличии каналов 7 отличается тем, что распределение Р .,(К):сопэС вдоль ниши 5 будет теперь в пазухе 3, Это при прочих одинаковых условиях обеспечит некоторое дополнительное снижение осевой силы эа счет увеличения . перепада давления между пазухами 3 и 4. Однако уровень утечек через уплотнение по сравнению с предыдущим случаем несколько возрастает. Применение каналов 8 вместо каналов 7 в совокупности с нишей 5 обеспечивает решение вопросов стабилизации осевойИспользование ниши 5 без каналов 7 или 8 исключает гидравлическую связь пазух 3 и 4 между собой. При этом осевая сила снижается по сравнению с традиционным исполнением насосов на 25-ЗОЕ и обеспечивает достаточно высокий уровень стабилизации распределения Р, (К) вдоль ниши 5 в пазухе 3. Применение такого варианта выгодно в насосах, где рост уровня давления в задней пазухе 3 в процессе эксплуатации исключается, например в насосах одноступенчатого исполнения.Отличие работы насоса при выполнении двух ниш 5 совокупно с каналами 7 обеспечивает близкое между собой вдольиш 5 распределение давления в обоих пазухах 3 и 4, Сумма утечек через уплотнение - наиболее высокая, но и уровень стабилизации величины осевой силы в процессе износа уплотнения - предельный, Абсолютное эначение ее определяется напорностью каналов 7.Таким образом, все возможные вари-.анты выполнения центробежного насоса, 5благодаря возможности использованияпроизвольной формы днища, конструктивно проще, что обеспечивает возможностьболее гибкого выбора геометрии самихпауз Зи 4 и параметров каналов 7 и максимально возможный совокупный эффектпо снижению и стабилизации осевой силы. В результате существенно .повышаются показатели надежности и экономичности и упрощается технология изготовления насоса. Выбор наиболее приемлемого из возможных вариантов решенияопределяется конкретными задачамипроектирования. Как показали испытания, только приуказанном соотношении размеров ниш 5и пазух 3 и 4 достигается постоянстводавления по радиусу пазух и снижение25 осевой силы. Формул а из обрет ения Центробежный насос, содержащий 30 корпус, уст ановленно е в нем рабоч ееколесо с образованием передней и задней боковых пазух, со сторонь 1, по крайней мере одной из которых выполненакольцевая, ниша с установленными внейребрами, отлич ающийсятем, что, с целью повышениянадежности путем обеспечения более полной осевой разгрузки колеса, минимальная ширина ниши равна не менее половины ве личины максимальной ширины соответствующей боковой пазухи, причем последняя величина составляет 0,005-0,03наружного диаметра колеса.