Герметичный центробежный насос

) ) 261 5 Г 04 0 29/04 ОБ Я Т гШ ЕЛЬСТВУ вчук, С,В,Козелко ьство СССР00, 1982.ьство СССР3/06, 1983,ЦЕНТРОБЕЖ ЫЙ быть испол надеж ки вал ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР С)ПИСАН И К АВТОРСКОМУ СВ(57) Изобретение може Изобретение относится к насосостроению, в частности к герметичным электронасосам.Цель изобретения - повышение ности путем автоматической раэгруз а от неуравновешенной осевой силы,На фиг, изображена схема конструкций центробежного герметичного электро- насоса; на фиг.2 (а и б) приведены расчетные схемы конструкции центробежного герметичного электронасоса.Герметичный центробежный электронасос содержит корпус 1 с рабочей полостью 2 и полостью двигателя 3, разделенные стенкой 4 корпуса 1 с осевыми отверстиями 5, закрепленные на валу 6 в рабочей полости 2 рабочее колесо 7 с ведущим диском 8 и в полости двигателя 3 ротор 9 двигателя в герметичной гильзе 10. При этом полость двигателя 2 сообщена с входом в рабочее колесо через полый вал 6 или обводным трубопроводом, Герметичная гильза 10 ротора 9 установлена в полости двигателя с образованием со стенкой корпуса 4 торцов герметичных электронасосах, Цель изобретения состоит в повышении надежности путем автоматической разгрузки вала от неуравновешенной осевой силы. Устройство содержит корпус 1 с рабочей полостью 2 и полостью двигателя 3, разделенными стенкой 4 корпуса 1 с осевыми отверстиями 5, Герметичная гильза 10 ротора 9 установлена в полости 3 с образованием со стенкой 4 торцовой щели 11. Сила давления жидкости, действующая на торцовую поверхность гильзы 10, уравновешивает осевую силу. 2 ил. вой щели 11, а осевые отверстия 5 стенки корпуса 4 расположены на радиусе, меньшем внешнего радиуса герметичной гильзы 10 ротора 9 двигателяГерметичный центробежный насос работает следующим образом.После заполнения полостей 2 и 3 корпуса 1 насоса включается электродвигатель, приводящий во вращение полый вал б с рабочим колесом 7 и ведущим диском 8. Перекачиваемая жидкость поступает в напорную магистраль, Часть ее отводится в пространство между рабочим колесом 7, а именно между ведущим диском 8 и торцовой стенкой корпуса 4, которая через осевые отверстия 5 в торцовой стенке корпуса 4 попадает в торцовый зазор между стенкой корпуса 4 и торцом герметичной гильзы 10 ротора 9. Сила давления жидкости, действующая на торцовую поверхность гильзы 10 ротора 9 уравновешивает осевую силу, возникающую при работе насоса. Торец гильзы 1 О служит таким образом разгрузочной поверхностью. После этого перекачиваемая жид17072 б 1 кость проходит через зазор между гильзой статора и гильзой ротора двигателя, охлаждая его, и далее возвращается на вход в рабочее колесо, например через отверстия в крышке корпуса и полый рабочий вал б, 5Во время работы величина кольцевого зазора между стенкой корпуса 4 и торцом герметичной гильзы 10 принимает некоторое установившееся значение, соответствующее стационарному режиму, которое при 10 изменении величины осевой силы самопроизвольно устанавливается на необходимую величину.Расчет для определения основного конструктивного размера - диаметра торца 15 гильзы ротора приведен ниже. Расчетная схема изображена на фиг.2 (а и б). На расчетной схеме обозначены конструктивные размеры;Ьн - наружный диаметр полого вала, м; 20 Ьв- внутренний диаметр полого вала, м; Ь 1 - диаметр входа отверстия в рабочее колесо, м;62 - диаметр рабочего колеса, м;Ьз - диаметр торца гильзы ротора, м; 25 Ьг - диаметр цилиндра гильзы ротора,(2) Величина силы Рл. Рп д (63 Ьн )Р 2(б) Если наружный диаметр обмотки рото 40 ра электродвигателя превышает расчетныйдиаметр Ьз гильзы ротора, то гильзу можновыполнить со ступенькой диаметром Ьз идиаметром гильзы Ьг, как это показано нафиг,2,б.45 Диаметр Ьз в этом случае определимтакже по формуле (б), т.к. по одному из принятых допущений давления на входе и навыходе из зазора между гильзамИ статора иротора равны, и силы от давления Рз на50 торцовые поверхности гильзы ротора. ограниченные окружностями диаметрами Ьз и6, будут уравновешены,Предлагаемый герметичный центро.бежный электронасос позволит разгрузить55 вал насоса от осевой силы беэ установкидополнительных разгрузочных устройств,что упрощает конструкцию герметичногоцентробежного электронасоса. повышаетего надежность, обеспечивает простоту изготовления.= -Рос + Рл - Р - О.Х, -На фиг.2,а Ьг = 6 з,Указательными линиями показаны эоны действия давлений, обозначенных буквами:Р 1 - давление на входе в рабочее колесо, Па;Р 2 - давление на выходе иэ рабочего колеса,Па;Рз - давление на выходе из кольцевого зазора между торцовой стенкой корпуса электродвигателя и торцом гильзы ротора, Па.При расчете приняты следующие допущения: на поверхность рабочего колеса, ограниченную окружностями диаметрами 61 и 62 со стороны входа действует давление Рг; давление в кольцевом зазоре между торцовой стенкой корпуса электродвигателя и торцом гильзы ротора в установившемся режиме равно Р 2: давления на входе и выходе иэ зазора между гильзами статора и ротора, под кожухом крышки корпуса электродвигателя и внутри вала равны между собой и равняются Рз, причем Р 2РзР 1.По условию равновесия сумма проекций сил на ось О (см.фиг.2,а) где Рос - модуль осевой неуравновешеннойсилы, возникающей при работе насоса,всегда направлена влево, Н; Рп - модуль силы давления на торец гильзы ротора со стороны торцовой стенки корпуса электродвигателя, Н;Р - модуль силы давления, действующей со стороны кожуха крышки электродвигателя на торцовую поверхность гильзы ротора и на вал, Н.Величина силы Рос Рос = - (61 - 6 н ) Р 2 -- 61 Р 1 = д г л 4 4 щ 4 (б 1 - бй)Р 2 б 1 Р 11 Из уравнения (1) с учетом равенств (2),(3), (4) после сокращения на получаемЛ 61 Р 1 (61Ьн )Р 2+ЧЬзг - 6 2)Рг - ЬзгРз = О. Отсюда получим выражение для определения искомой величины:1707261 7 ц 2 5 П Фиг 1 Формула изобретения Герметичный центробежный электро- насос, содержащий корпус с двумя полостями, разделенными стенкой корпуса с осевыми отверстиями, насаженные на вал рабочее колесо с ведущим диском и ротор двигателя в герметичной гильзе, расположенные в разных полостях, при этом полость двигателя сообщена с входом в рабочее колесо и расположена со стороны ведущего диска, о т л и ч а ю щ и И с я тем, что, с целью повышения надежности путем автоматической разгрузки вала от неурав новешенной осевой силы, герметичнаягильза установлена в полости с образованием со стенкой корпуса торцовой щели, а осевые отверстия расположены на радиусе, меньшем внешнего радиуса последней, 101707261 Рг з 0 Х Составитель А.ПолупаТехред М.Моргентал актор А.Б Коррек нд роиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 каэ 251 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035. Москва. Ж, Раушская наб., 4/5