Лопатевий насос

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в погружных насосах, предназначенных для работы в широком диапазоне рабочих режимов, особенно в осевых насосах, отличающихся большими подачами при низких напорах и требующих оптимальных форм линий тока и распределения скоростей потока на входе. Известны лопастные центробежные и осевые насосы, содержащие корпус с входным нерегулируемым патрубком и установленное в корпусе на валу рабочее колесо [1]. Недостатком известных насосов является то, что форма их входного патрубка рассчитана под форму потока на входе в насос для его номинального режима работы и на других режимах эти формы не соответствуют друг другу, что вызывает потери напора и КПД насоса от завихрений потока в патрубке и от несоответствия его скоростей на других режимах работы скоростям, на которые рассчитаны лопасти рабочего колеса. Наиболее близкий по совокупности признаков к изобретению является центробежный насос, содержащий корпус с входным патрубком, имеющим регулируемое проходное сечение и выполненным из упругоэластичного материала, приводной механизм с исполнительным органом и установленное в корпусе на валу рабочее колесо [2]. Недостатком известного центробежного насоса является сложность его конструкции и несимметричность проходного сечения патрубка, выполненного из сплошного упруго-эластичного материала, относительно оси насоса при продольном сжатии патрубка (оно становится эллипсным), что нарушает симметричность потока на входе в рабочее колесо и вызывает потери напора и КПД насоса. В основу изобретения поставлена задача в лопастном насосе путем выполнения входного патрубка из гибких шнуров или полос обеспечить его саморегулирование по линиям тока входящего в насос потока, повысить его эффективность и упростить конструкцию насоса, исключив приводной механизм с исполнительным органом. Указанная цель достигается тем, что в лопастном насосе, содержащем корпус с регулируемым входным патрубком, выполненным из эластичного материала, и установленное в корпусе на валу насоса рабочее колесо. Входной патрубок выполнен из гибких шнуров или полос, нижние концы которых закреплены в неподвижном фланце, а верхние - в кольце, свободно перемещающемся в направляющей вдоль оси насоса под воздействием потока. Эта совокупность новых существенных признаков во взаимодействии с известными признаками позволяет гибким шнурам или полосам самоустанавливаться по линиям тока входного потока на любом режиме работы насоса, что исключает потери от завихрений потока и от несоответствия его скоростей на входе в рабочее колесо скоростям, на которые оно рассчитано, и повышает напор и КПД насоса. На чертеже изображен лопастной насос, продольный разрез. Насос содержит корпус 1 с направляющей 2 и патрубком 3, выполненным из гибких шнуров или полос, и установленное в корпусе 1 рабочее колесо 4, закрепленное на валу 5 гайкой 6 и шайбой 7. Нижние концы образовывающих патрубок 3 гибких шнуров или полос закреплены между двумя фланцами 8, которые неподвижно посредством шпилек 9 с гайками 10 закреплены к фланцу направляющей 2. Верхние концы гибких шнуров или полос закреплены в кольце 11, которое может свободно перемещаться вдоль оси насоса под воздействием потока от стопорного кольца 12 до торца корпуса 1. Насос работает следующим образом. При работе насоса линии тока входящего в насос потока имеют кривизну в зависимости от скоростей частиц жидкости в нем, которые определяются режимом работы насоса. При этом гибкие шнуры или полосы автоматически согласно теории гидродинамики (уравнению Бернулли) принимают форму линий тока, чтобы находиться в равновесном состоянии, а живые сечения на всей длине патрубка 3 при этом не становятся меньше живого сечения перед рабочим колесом благодаря возможности свободного осевого перемещения верхних концов гибких шнуров или полос вместе с подвижным кольцом 11. Это обеспечивает автоматическое принятие входным патрубком, выполненным из гибких шнуров или полос, своей оптимальной формы на любых режимах работы насоса, что подтверждается также использованием этого эффекта для увеличения дальнобойности струи жидкости путем оснащения сопел гибкими шнурами [3].