Глобоидный роторный насос

3/00Ь 1;О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР Я ВИДЕТЕЛ ЬС К АВТОРСКО 32852/29.07,92, Бюл, М 28ентральное конструкторское бюро рудГ.Тарасоватент Швейцарии Ь 418837,е, 1, 1967.ОБОИДНЫЙ РОтарнцй НАСОС зобретение относится к насосостроечастности к роторным насосам с глоым ротором, С целью повышения КПД изводительности в глобоидном роторпро Изобретение относится к конструкции роторных машин с глобоидным ротором и может быть использовано. в частности, в качестве насоса для перекачки жидких сред, например нефтесодержэщих вод и нефти, включая нефтепродукты,Известны поршневые насосы, применяемые для перекачки нефтесодержащих вод.Для уменьшения вторичного змульгирования нефтесодержащих вод перекачивающими средствами, при котором образуется стойкая эмульсия, не поддающаяся гравитационному отстою, зти воды прокачивают через сепэрирующие средства при помощи тихоходных поршневых насосов,К недостаткам этих насосов относится низкая производительность относительно их массе и габаритов и пульсация потока, Из-за низкой относительной производительности поршневых насосов для перекачки больших количеств нефти используются центробежные насо:ы с частотой вращения около 1500 об/мин, хотя быстроходность та(21) 46 (22) 08 (46) 30 (71) Ц "Изум (72) А (56) П кл, 59 (54) ГЛ (57) И нию, в боид 1 ИСАНИЕ ИЗОБ. 2ном насосе, содержащем профилированный корпус с впускными и выпускными окнами, установленные в нем нэ валах ротор с винтовой лопастью и разделительный диск с прорезью для прохода лопасти, каждое окно выполнено на торцовой и цилиндрической поверхностях корпуса в зоне расположения ротора, а конфигурация окон ограничена наружной поверхностью ротора, торцовой поверхностью диска и кромкой винтовой лопасти в момент размещения последней в прорези диска в среднем относительно него положении, 3 ил,ких насосов способствует статической электризДии нефти и повышению пожароопасности грузовых операций. Кроме того, центробежные насосы не обеспечивают выбор остатков груза, что создает необходимость в зачистной системе с поршневыми насосами,Известна роторная машина, содержащая профилированный корпус с впускными и выпускными окнами, установленные в нем нэ валах ротор с по меньшей мере одной винтовой лопастью и разделительные диски с прорезями для прохода лопастей, при этом число дисков, как и прорезей в каждом диске, соответствует числу лопастей, а валы ротора и дисков расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях; Выпускное и впускное окна у каждого диска выполнены на торцовых стенках полости для ротора и имеют форму сектора кругового кольца,Недостаток роторной машины заключается в том, что проходное сечение каждогоокна значительно меньше площади осевого сечения кольцевого рабочего объема. тоделает ее малопроизводительно,е ьной так как . В корпусе установлены нэ валах глобоГокна ограничивают сечение поте потока а его идные ротор 4 и разделительный диск 5,ва оче е ь ограничивается по Валы ротора 4 и диска 5 (не показаны) расусловиям. нежелательных воздействий ско- положены во, взаимно перпендикулярныхэМ" . рекачиваемую . 5 плоскостях и связаны известным способомсреду, иизносостоикости кор у, зонструктивныхма- зубцатой передачей, обеспечивающей ихсинхронное вращение, На роторе 4 закреп. териалов и др.6 и ке 5 выполКроме того, за счет внезапного расши- лена винтовая лопасть 6, а в д скрения на впускном окне и внезапного су- нена для прохода лопасти прорезь 7, Нажения на выпускном окн сне создаются 10 торцовых частях 1 и 2 корпусавыполненыдополнительные гидравлические сопротив- патрубки 8 и 9, соответственно которымипения потоку, и допополнитепьные потери на- осуществляется плавный переход от цилинпора и мощности, т.е, снижнижается КПД .дрических труб к конфигурации окон, каждое из которых выполнено нэ торцовой инасоса.Цель изобретения - повышение КПД и 15 цилиндрицеской поверхностях корпуса.производительности путем увети и тем увеличения про- .Над частью каждого окна, выполненной входного сечения окон насоса.о асоса. ,. цилиндрической поверхности части 3 корПоставленная цель достигается тем, что пуса, выполнены выпуклости 10 и 11, пред-.в роторной машине, содержержащей профили- ставляющие собой части патрубков 8 и 9вп скным и выпускным 20 соответственно, переходящие за плоскостиокнами, установленные в нем на валах ро- разъема на среднюю часть 3 корпуса, контор с винтовои лопастьюю и разделительный фигурэция каждого окна, ограниченногодиск с прорезью для прохода лода лопасти при наружной поверхностью ротора, торцовойэтом валы ротора и диска распопожейы во поверхностью диска и кромкой винтовойвзаимно- перпендикулярных плоскостях, 25 лопасти в момент размещения последнейкаждое окно выполнено нэ торэ торцовой и ци- в прорези диска в среднем относительнопиндрическои поверхнверхностях корпуса в зоне него положении, позволяет получить макрасположения ротора, а конфигурация окон симально возможное увеличение их проограничена наружнои поверх"Оверхностью рото- ходного сецения, достигающего величиныра, торцовый поверхностью дис ью диска и кром проходного сечения кольцевого рабоцегокой винтовой лопасти в момент размещения объемаб 12,последнеи в прорези дореэи диска в среднем отно кольцевом рабочем объеме 12 диск 5сительно него положении.положении. содной стороны, а лопасть 6 с другой сторо За счеттого, что в глобоидномроторном - ны, постоянно отделяют выпускное окно отнасосекаждоеокновыполненонаторцовой 35 выпускного, а соответственно, и пэтрубкии цилиндрической поверхностях корпуса в на этих окнах, При вращении ротора 4 позоне расположения ротора и конфигурация часовой стрелке патрубок 8 является выпуокон огрэницена наружной поверхностью скным, а патрубок 9 - впускным,ротора, торцовой поверхностьерхностью диска и Эффект применения изобретения сокромкой винтовои лопасти в мсти в момент разме стоит в том, что предлагаемый глобоидкыйщения последнеи в прорезиорези диска в сред- насос по сравнению с прототипом позволянем относительно него иего положении, ет получить большуо объемную производипроходное сечейие окон увеличивается до тельность и более высокий КПД,проходного сецения кольцевогольцевого рабочего Сопоставление производительности иобъема, чем исключаются внезапвнезапноерасши. КПД прототипа и предлокенного насосарение и сужение потока, уменк, меньшаются гид- проведем при следующих общих исходныхравлические сопротивления нения на окнах и . данных: скорость потока в трубопроводе иследовательно, повышаютсяются КПД насоса, а окнах принимаем 8 м/с (рекомендовано вг ен. Г зотакке увеличивается сечсечение потока, и спе- книге С.М.Нунупаров, Т,Н,Бегагоен. рузовеличивается производитель вые и специальные системы танкеров.довательно, увеличивается иность насоса при равных ограничениях на Транспорт, 1969, с, 3 );д9) плов э ь осевогосецения кольцевого рабочего обьема принискорость потока,2На фиг. 1 схематически изображен маем й= 0,048 м (близок к площади пропредлагаемый насос с ча и,с частицчыми выреза- ходного сечения стандартного трубопроми корпуса; на фиг, - вид, 2 - А на фиг. 1; на 55 вода Ду 250) при следующих размерах кольфиг, 3 - деталь 5 насоса.- 5 . цевого рабочего Объема: диаметр - 1000,Профилированныи корпус нс насоса вы- ширина и приведенная высота осевого сечеполнен разъемным на тритри части по двум ния соответственно 250 и 192 мм.па аллельнымплоскостям; нэ двее торцовые Окна в предложенном насосе по площарДИ НЕ МЕНЕЕ ОСЕВОГО СЕЦЕНИЯ КОЛЬЦЕВОГО1 и 2 и среднюо 3,обьема, а в прототипе окна по меньшей мере, в два раза меньше, а следовательно, во столько же меньше и расход. 0 = Е Ч.Для предложенного насоса 0 = 0,048 х х 8=0384 м /с.Для прототипа О = 0,024 х 8 = 0,192 м /с.Используя формулы 1,66; 1,80 и 1,84, определяем падение давления на окнах прототипа, вызванное внезапным расширением на входе в кольцевой обьем и внезапным сужением на выходе из него.При внезапном расширении местное падение давленияРм = (ч 1 - ч 2)/2, КпаРм = (8 - 4) /2 = 8 КПаПои внезапном сужении Р = ЯЧ /2),2КПа,где ) - коэффицлент местного сопротивления,=1/0,664 - 1) = 0,256,Рм = 0 Л 56(4 /2) = 2,048 КПа Суммарные потери давления на окнах прототипа Рм = 8+2,048 = 10,048 КПа Дополнительные местные потери мощ 5 ности на окнах пзоототипа йм = 0,192 м /с х 10,048 КПа = 1,93 кВт. Ф ор мул а из о бр ете н и я Глобоидный роторный насос, содержэ щий профилированный корпус с впускнымии выпускными окнами, установленные в нем на валах ротор с винтовой лопастью и разделлтельный диск с прорезью для прохода лопасти, при этом валы ротора и диска рас положены во взаимно перпендикулярныхплоскостях, о тл ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД и производительности путем увеличения проходного сечения окон, каждое окно выполнено на 20 торцевой и цилиндрической поверхностяхкорпуса в зоне расположения ротора, а конфигурацияокон ограничена наружной поверхностью ротора, торцевой поверхностью диска и кромкой винтовой лопа сти в момент размещения последней впрорези диска в среднем относительно него положении.1151365 Вид 1 12 Составитель А. Та Техред М;Моргент со дактор Н. Горват оррект еск КНТ СССР изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул,Гагарина, 1 Заказ 2673 ТиражВНИИПИ Государственного комитета113035, Москва. Ж Подпи зобретениям и от Раушская наб 4