Центробежный насос

(51)5 Р 04 О 15/00 л НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ О СВИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСК ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(21) 4712937/29 (22) 03.07.89 (46) 07.12.92. Бюл. М 45 (72) Н.А,Туголуков, И,А.Барабаш, А.И.Выжимова и И.Э,Богданов (56) Заявка Японии М. 53-32522, кл. Р 04 О 1/00, опублик. 1978, (54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС (57) Использование; регулирование производительности насосов путем дросселирования потока на входе. Сущность изобретения; насос содержит корпус (К) 1 и размещенные в нем основную 3 и вспомогательную 2 насосные секции, рабочие колеса17 и 13, обращенные входами друг к другу, средство для регулирования рабочих параметров насоса, выполненное в виде струйного пневматического преобразовател 4 вход которого сообщен с подводящим патрубком 5 насоса. и делителя потока 10 клинообразной формы, установленного на выходе преобразователя 4 между входами рабочих колес 17 и 13 и образующего с корпусом 1 подводящие каналы 12 и 11 секций 2 и 3, э выходная линия 16 вспомогательной секции подсоединена к подводящему патрубку 5. Подводящие каналы 11 и 12 секций 3 и 2 могут быть выполнены тангенциэльными, Отверстие сопла 6 преобразователя 4 может быть прямоугольной формы со сторонами, параллельными и перпендикулярными продольной оси насоса, а острие делителя 10 расположено в плоскости, перпендикулярной продольной оси насоса и проходящей через одну из сторон сопла 6. 210 15 20 25 30 35 40 45 50 55 а рубкам 16 с входным патрубком 5.Основная секция включает тангенциэльный вход 12,Изобретение относится к насосостроению, в частности к топливным насосам сдросселированием на входе для авиационных газотурбинных двигателей,Известен центробежный насос с паровым ядром, предназначенный для подачитоплива в форсажный контур турбореактивного двигателя й 1 гптег Я, ТЬе чэроог сагеровр чогтех 1 п 1 е 1 ча 1 че. Ргос. 5-Й ОгапНе 1 б.Соп 1, Оррзаа, 1972, Чо, 1. Огапс 1 йе 1 б, 1973.В 4/31-В 4/56. Он включает импеллер, рабочая длина лопаты которого изменяется путем дросселирования потока топлива навходе до образования парового ядра, клапан, приводимый в движение гидроприводом, а также крыльчатку и перепускнойклапан.Недостатком его является наличие подвижных механических деталей: клапана,установленного во входном канале насоса ипредназначенного для изменения проходного сечения с целью дросселирования насоса, а также гидропривода, управляющегоклапаном по команде от системы автоматического регулирования.Наиболее близким к предлагаемому является двухсекционный насос. содержащийкорпус, подводящий патрубок, рабочие колеса которых установлены на валу входамидруг к другу имеющие Каждая выходнуюлинию и средство для регулирования рабочих параметров,К недостаткам известного топливногонасоса следует отнести наличие подвижныхмеханических деталей в устройстве регулирования рабочих параметров. Кроме того,данная конструкция не исключает возможности возникновения кавитационных режимов, вызывающих эрозию поверхностикрыльчаток и корпуса насоса,Цель изобретения - повышение надежности и устойчивости работы центробежного насоса.Поставленная цель достигается тем, чтов известном центробежном насосе, содержащем корпус, вход, вал с сопряженной нанем крыльчаткой насоса, дросселирующееустройство на входе, в качестве дросселирующего устройства использован струйныйпневмогидравлический усилитель-преобразователь, выход которого разделен "ножом"на два канала, сообщающихся с секциямиосновной и кольцевания посредством тангенциальных входов, причем, острие "ножа"расположено в плоскости обечайки сопла,Кроме того, усилитель-преобразовательвключает сопло прямоугольного сечения,камеру взаимодействия вытекающей из сопла струи топлива и статического перепад давления воздуха, подаваемого через боковые камеры.Предлагаемый насос обладает "новизной", тэк как вместо дросселирующего устройства с подвижными механическими деталями, а именно клапаном во входном канале насоса и гидроприводом, управляющим клапаном, используется струйный пневмогидравлический усилитель-преобразователь, в котором дросселирование происходит за счет смещения струи топлива относительно неподвижного "ножа", ось которого смещена относительно оси сопла так, чтобы возможно было сформировать отрицательную обратную связь, обеспечивающую устойчивую работу газотурбинного двигателя. Кроме того, во входных каналах насоса создается не пониженное давлениепаров топлива, как в известных конструкциях с паровым ядром на входе, а повышенноеизбыточное давление воздуха. Кроме того, изобретение соответствует критерию "существенные отличия", поскольку хотя струйный пневмогидрэвлический усилитель-преобразователь применяется в настоящее время в качестве струйного элемента, заменяющего управляющий золотник гидропривода землеройных машин, однако в предлагаемом изобретении усилитель-преобразователь будет работать как дозатор топлива. Кроме того,известно применение тангенциального впрыска в лопастные насосы с целью повыщения эффективности их работы путем устранения обратных токов нэ входе в рабочее колесо. В предлагаемом изобретении применение тангенциальных входов в секции,основную и кольцевания, обусловлено необходимостью стабилизации границы жидкостной и воздушной фаз.На фиг, 1 представлена схема центробежного топливного насоса; на фиг. 2 - разрезы А-А, Б-Б и В-В на фиг. 1.Корпус 1 насоса содержит секцию кольцевания 2 и основную секцию 3, а также струйный пневмогидравлический усилитель-преобразователь 4. Усилитель-преобразователь 4 имеет топливный входной пэтрубок 5 круглого сечения, плавно переходящий в квадратное сопло 6, которое соединяет патрубок 5 с плоской камерой 7,включающей два управляющих воздушных патрубка 8 и 9 и делитель потока 10 клинообразной формы, разделяющий плоскую камеру 7 на два два подводящих канала 11 и 12 Секция кольцевания включает подводящий канал 11, рабочее колесо 13, расположенное на валу 14, и улитку 15, сообщающуюся патаналогичный входу в секцию кольцевания, рабочее колесо 17, насаженное на валу 14, улитку 18, имеющую выход 19,Центробежный насос работает следующим образом.Подаваемое в патрубок 5 топливо через квадратное сопло 6 поступает в плоскую камеру 7, Сформированная соплом квадратная струя топлива, прилипая к верхней и нижней стенкам камеры, разделяетпоследнюю на две полостии , В полостьподается воздух постоянного давления Ро, полость- переменного давления Ру, которое программируется системой автоматического регулирования, построенной на элементах пневмоники,Прикладываемая к топливной струе управляющая разность давлений Ру- Ро отклоняет топливную струю, перемещая ее относительно кромки ножа 10. Нож 10 делит топливо на два потока, один из которых поступает через тангенциальный вход 12 в основную секцию 3 насоса и далее к форсункам двигателя, другой через тангенциальный вход 11 - в секцию кольцевания и далее по патрубку 16 на вход в патрубок 5.Преимущество заявляемого изобретения по сравнению с прототипом заключается в повышении надежности работы центробежного насоса, дросселируемого на входе, поскольку в дросселирующем устройстве типа струйного пневмогидравлического усилителя-преобразователя отсутствуют подвижные механические детали, Кроме того, становится возможным использование систем автоматического регулирования, построенных на элементах пневмоники, для дросселирования топлива,подаваемого в камеры сгорания газотурбинного двигателя, что повышает надежность и безопасность работыгазотурбинного двигателя,5 Формула изобретения1. Центробежный насос, содержащийкорпус, подводящий патрубок, размещенные в корпусе основную и вспомогательнуюнасосные секции, рабочие колеса которых10 установлены на валу входами друг к другу,имеющие каждая выходную линию и средство для регулирования рабочих параметров насоса, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью расширения диапазона и повышения15 точности регулирования при одновременном повышении надежности в работе насоса, средство для регулирования рабочихпараметров насоса выполнено в виде струйного пневматического преобразователя,20 вход которого сообщен с подводящим патрубком насоса, и делителя потока клинообразной формы, установленного на выходепреобразователя между входами рабочихколес секций, при этом делителем с корпу 25 сом образованы подводящие каналы каждой секции, а выходная линиявспомогательной секции подсоединена кподводящему патрубку насоса.2. Насос по и, 1, о т л и ч а ю щ и й с я30 тем, что подводящий канал каждой секциивыполнен тангенциальным.3, Насос по пп. 1 и 2, отл ич а ю щи йс я тем, что сопла струйного преобразователя выполнено с отверстием, имеющим в по 35 перечном сечении форму прямоугольникасо сторонами, параллельными и перпендикулярными продольной оси насоса и проходящей через одну из сторон сопла.