Насосный агрегат

(й)з Р 04 О 13/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к гидромашиностроению и предназначено для улучшения кавитационных характеристик при перека.чивании криогенных жидкостей (Ж) при одновременном снижении габаритов и10 Ы 2 1679061 А 1 металлоемкости турбоприводных насосных агрегатов. Агрегат содержит нагнетатель Ж, имеющий подводящий патрубок 1, в к-ром установлен газовый эжектор 8, осевое рабочее колесо 2 с бандажом 3 и прйводную газовую турбину с входным устройством 4, подключенным к источнику 5 рабочего тела, выполненному в виде газификатора перекачиваемой криогенной Ж, вращающимся лопаточным венцом 6, установленным на бандаже 3, и выходным каналом 7, сообщенным с областью нагнетания нагнетателя. Активное сопло эжектора 8, выполненное, например, в виде системы профилированных каналов 9 по периметру патрубка 1, подключено к выходному каналу 7 турбины магистралью 10. 1 ил,Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использованопри перекачивании криогенных жидкостейтурбоприводными насосными агрегатами,Целью изобретения является улучшение кавитационных характеристик при перекачивании криогенных жидкастей приодновременном снижении габаритов и металлоемкости,На чертеже представлена схема насосного агрегата,Насосный агрегат содержит нагнетатель жидкости, включающий подводящийпатрубок 1 и осевое рабочее колесо 2 с бандажом 3, и приводную газовую турбину свходным устройством 4, подключенным кисточнику 5 рабочего тела, вращающимсялапаточным венцом 6, установленным набандаже 3 рабочего колеса 2, и выходнымканалом 7, сообщенным с областью нагнетания нагнетателя,Нагнетатель снабжен установленным вподводящем патрубке 1 эжектором 8, активное сопла которого, выполненное в виде системы профилированных каналов 9 папериметру патрубка 1, подключено к выходному каналу 7 турбины, например, посредствам магистрали 10.Источник 5 рабочего тела турбины выполнен в виде газификатора перекачиваемай криогенной жидкости.Насосный агрегат работат следующимобразом,Часть перекачиваемой криогенной жидкости поступает в газификатор и испаряет.ся, превращаясь в высокотемпературноегазообразное рабочее тело, которое последовательно поступает из источника 5 вовходное устройство 4, лопаточный венец 6и выходной канал 7 где разделяется на двапотока: часть газа подается в область нагнетания эа рабочим колесом 2, а другая часть- в активное сопла газового эжектора 8,После перемешивания газового и жидкостного потоков, поступающих в эжектор 8, присопутствующем перемешиванию росте давления перекачиваемой жидкости она поступает в рабочее колесо 2.Эжектор рассчитывается и выполняетсятак, чтобы процесс конденсации газа закончился до выхода из эжектора 8, т,е. заранееставится условие, чтобы при входе в нэгнетатель была чистая жидкость,Выходящая из рабочего колеса 2 с повышенным запасом энергии жидкость перемешивается с частью конденсирующегосягаза, поступающей в область нагнетания извыходного канала 7, и подается потребителю. Для однорежимного насосного агрегата 5 10 15 20 25 30 35 40 45 .50 55 весь газ, выходящий из турбины, может поступать целиком в эжектор 8, и сброс части газа в область нагнетания не производится. В качестве потребителя может быть использован основной насос,В условиях малых входных давлений возникает необходимость снижения частоты вращения лопаточного нагнетателя и соответственного увеличения диаметра осевого рабочего колеса 2. При этом рост диаметров корпусных деталей приводит к росту их массы. Таким образом, рост давлений на входе за счет установки газового эжектора 8 позволяет увеличить обороты нагнетателя и скорости патока и, следовательно, снизить его диаметральные габариты и металлоемкость.Особенностью данного агрегата является последовательное использование одного и того же газообразного рабочего тела в качестве активной среды как для привода нагнетателя, так и для эжектора 8. Таким образом, поступающее в агрегат высокоэнергетичное рабочее тело используется с максимальной эффективностью. Газ являтся паровой фазой одноименной жидкости, поступающей в нагнетатель, благодаря чему он быстра конденсируется, смешиваясь с жидкостью.Подача рабочего тела турбины через каналы 9, образующие активное сопла эжектора, увеличивая давление на входе нагнетателя, осуществляя подсос перекачиваемой жидкости, При нагреве криогенной жидкости одновременно с ростом давления насыщенных паров уменьшается склонность жидкости к кавитации, характеризуемая термадинамическай поправкой ЫЪ . Рост этой поправки с увеличением температуры в определенных условиях компенсирует с избытком возрастание давлениянасыщенных паров, снижая таким образомпотребный запас устойчивости, В результате кавитационные характеристики нагнетателя улучшаются,Газ, используемый для привода турбины, не выбрасывается в окружающую среду, а утилизируется в самом агрегате, чта повышает энергетическую эффективность и делает агрегат более экологичеСкибезопасным.Формула изобретенияНасосный агрегат, содержащий нагнетатель жидкости, включающий подводящий патрубок и осевое рабочее колесо с бандажом, и приводную газовую турбину с входным устройствам, подключенным к источнику рабочего тела, вращающимся лопаточным венцом, установленным на банда1679061 Составитель Г, БогомольскийТехред М,Моргентал Корректор О.Циплег Редактор И.Горная Заказ 3194 Тираж 355 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 же рабочего колеса, и выходным каналом, сообщенным с областьо нагнетания нагнетэтеля,отличающийся тем,что,сцелью улучшения кавитационных характеристик при перекачивании криогенных жидкостей 5 при одновременном снижении габаритов и металлоемкости, нагнетатель снабжен установленным в подводящем патрубке бжектором, активное сопло которого подключено к выходному каналу турбины, а источник рабочего тела турбины выполнен в виде газификатора перекачиваемой жидкости.