Спосіб захисту насоса від засмоктування повітря

Реферат: Спосіб захисту насоса від засмоктування повітря через закручування потоку рідини перед підходом її до всмоктувального отвору. На вході до вказаного отвору створюються умови, за яких коловий вихровий потік розрізається на окремі струминні потоки перпендикулярного напрямку до цього колового руху вихрового потоку, що розташовані по контуру вхідної воронки. UA 71129 U (12) UA 71129 U UA 71129 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до гідротехніки, зокрема до процесів забору води із джерел, особливо при великих динамічних коливаннях рівня рідини. Із джерел інформації відомий спосіб захисту насоса від засмоктування повітря при його роботі [1] шляхом занурення всмоктувальної воронки трубопроводу на необхідну глибину при визначеному режимі. Але цей спосіб не надійний при великих коливаннях рівня вільної поверхні води в джерелі. Відомий спосіб забору води насосом за винаходом [2], де великі коливання рівня води в джерелі компенсуються плаваючим оголовком. Недоліком указаного способу забору води є те, що при цьому не виключається воронкоутворення, яке пов'язане з проривом повітря до всмоктувального отвору і захватом його потоком рідини, що надходить у насос, та складність технічного рішення. Найбільш схожим способом захисту насоса від запобігання утворенню воронки є організація за допомогою спеціального щита штучного дощу, що призведе до зменшення затягування повітря в насос [3]. Надійність указаного способу також залишається невисокою через складність його здійснення, а саме через перекоси спеціального щита при його рухові та забруднення плаваючими включеннями. Задачею запропонованого технічного рішення є підвищення надійності водозабору чистої води без засмоктування повітря, наявність якого обумовлює виникнення кавітації на елементах насоса і призводить до кавітаційного руйнування поверхні та порушення нормальної роботи нагнітача. Задача вирішується шляхом створення умов, при яких вихровий потік, який обумовлює затягування повітря до всмоктувального отвору, розрізається на окремі струминні потоки перпендикулярного напрямку цього колового вихрового потоку, котрі розташовані по контуру всмоктувальної воронки. Для цього по контуру конусної бічної поверхні цієї воронки виконуються трикутні вирізи, а також установлюються на зовнішній її стороні плоскі розсікачі. Порівняно з відомими технічними рішеннями, завдяки запропонованому способу, спрощується процес уникнення затягування повітря разом із водним потоком до всмоктувальної воронки, чим підвищується надійність забору чистої води насосом. Крім того, шляхом зменшення колового вихрового руху потоку спрямовується поступальний рух води паралельно осі всмоктувального трубопроводу, чим зменшується дисипація підведеної енергії на утворення вихрового руху потоку, а разом із цим підвищується ефективність передачі енергії привода до рідини, що перекачується. Тобто підвищується коефіцієнт корисної дії такого нагнітача та збільшується його подача. Запропонований спосіб захисту насоса від затягування повітря через усмоктувальну воронку пояснюється кресленням, на якому зображено: рідинне середовище 1, з якого рідина 2 надходить у вигляді вихрового потоку 3 до вхідної воронки 4 всмоктувального трубопроводу 5. За рахунок колового надходження вихрового потоку 3 частинки води відкидаються відцентровими силами від осі обертання вихрового потоку 3, утворюючи при цьому повітряний потік 6, який із потоком рідини вільно підходить до отвору 7 вхідної воронки 4. Для захисту від такого надходження повітря до отвору 7 обертовий рух рідинного вихрового потоку 3 розрізається на окремі струминні потоки 8 влаштуванням на вхідній бічній поверхні воронки 4 трикутних вирізів 9. Крім того, для більш активного руйнування обертового вихрового потоку 3 прикріплені ззовні бічної поверхні вхідної воронки 4 плоскі розсікачі 10. Таким чином, потік води до всмоктувального отвору вхідної воронки 4 тепер надходить не у вигляді вихрового потоку, який одночасно затягує повітря до цієї воронки 4, а у вигляді струминних потоків 8 вертикального напрямку, розташованих по контуру вхідної воронки 4. Указані струминні потоки 8 зупиняють коловий рух потоку 3 і разом із цим призупиняється затягування повітря до отвору 7. Так на вході до всмоктувальної труби створюються умови захисту насоса від затягування повітря через усмоктувальну воронку та забору чистої води насосом. Порівняно з відомими способами, запропоноване технічне рішення просте за суттюта відрізняється більшою надійністю при заборі чистої води насосом. Крім того, шляхом зменшення колового руху потоку, тобто вирівнюванням його поступального руху паралельно осі всмоктувального трубопроводу, зменшується дисипація підведеної енергії на колові рухи, а разом із цим підвищується ефективність передачі енергії привода до рідини, що перекачується, збільшується подача насоса та підвищується його коефіцієнт корисної дії. Джерела інформації: 1. Карасев Б. В. Насосные и воздуходувные станции / Б. В. Карасев. - Минск: Вышэйшая школа, 1990. - 326 с. 1 UA 71129 U 2. Патент РФ № 2166030, МПК Е03В3/04, Водозаборное устройство/ Г. В. Викторов, Н. С. Кобелев; опубл. 27.04.01, Бюл. № 18. 3. А.С. № 1413276 СССР, МПК F04D3/00, Осевой насосный агрегат / В. П. Унукович, Е. Б. Косинская, Е. В. Колесникова, И. М. Шаталов. - Опубл. 30.07.1988, бюл. № 28. 5 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Спосіб захисту насоса від засмоктування повітря через закручування потоку рідини перед підходом її до всмоктувального отвору, який відрізняється тим, що на вході до вказаного отвору створюються умови, за яких коловий вихровий потік розрізається на окремі струминні потоки перпендикулярного напрямку до цього колового руху вихрового потоку, що розташовані по контуру вхідної воронки. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2