Осьовий зворотний насос

Осьовий зворотний насос, що містить трубопровід, з'єднуючий нижній і верхній б'єфи рівнів води ГАЕС, проточну частину з розташованим співвісно до неї робочим колесом з радіальними лопатями на приводному валу електричної машини з підшипниками і ущільненнями, і встановлену 3 співвісним дифузором перешкоджає напору зворотного потока води, що обмежує функціональні можливості прототипа. Технічним завданням винаходу є розширення функціональних можливостей осьового зворотного насоса за рахунок вилучення в режимі роботи генератора ГАЕС з проточної частини за робочим колесом конічної насадки з дифузором, з поновленням їх по місцю в режимі роботи електродвигуна насоса ГАЕС для збереження підвищеного к.к.д. Для вирішення поставленого завдання запропонована конструкція осьового зворотного насоса поряд з суттєвими ознаками, властивими для найближчого аналога, такими як трубопровід, з'єднуючий нижній і верхній б'єфи рівнів води ГАЕС, і проточна частина зі співвісно розташованим в ній робочим колесом з радіальними лопатями на приводному валу електричної машини з підшипниками і ущільненнями, і встановлена в проточній частині за робочим колесом конічна насадка, орієнтована вершиною зрізаного конуса до основи співвісного дифузора, містить нові, відмінні від прототипа суттєві ознаки, а саме - електрична машина встановлена в водяній камері нижнього б'єфу ГАЕС, захищена обтічником з можливістю зменшення опору зустрічного потоку води і обладнана герметичним вертикальним колодязем для доступу до обслуговування вузла підключення електропроводів, а фрагмент проточної частини з конічною насадкою і дифузором виділений в трубопроводі торцьовими перерізами і обладнаний знизу нерухомо паралельно приєднаним ідентичним по довжині фрагментом трубопроводу без внутрішніх елементів, чистого «на просвіт», вузол з цих фрагментів розташований у герметичному кесоні і устаткований засобом вертикального зворотного переміщення на висоту, яка відповідає міжцентровій відстані між фрагментами. Гідроакумулююча електростанція впродовж більшої частини світлового дня - часу функціонування промислових підприємств - виробляє електроенергію для споживачів, а зі зниженням споживання електроенергії переводиться на зворотний режим поповнення рівня води верхнього б'єфу водосховища з нижнього стоку. Для згаданого переведення передбачена технічна зупинка на техогляд і обслуговування агрегатів. В режимі роботи ГАЕС з подачею води з нижнього б'єфу на верхній, коли електрична машина працює як електродвигун, конічна насадка з дифузором за лопатями робочого колеса створює всмоктуючий ефект, доповнюючий напір потоку води на виході з проточної частини осьового зворотного насоса для підвищення к.к.д. і відповідно, верхній з фрагментів трубопроводу у їх здвоєному вузлі розташований співвісно робочому колесу. Підчас переводу осьового зворотного насоса на роботу електричної машини ГАЕС в режимі електрогенератора, засобом вертикального переміщення вузла фрагментів трубопроводів піднімають цей вузол догори до співвісності робочому колесу нижнього з фрагментів трубопроводу, що без внутрішніх елементів, і напір потоку води з верхнього б'єфу ГАЕС до ниж 89555 4 нього вільно без перешкод обертає лопаті робочого колеса електрогенератора. Отже, нова сукупність суттєвих ознак, в порівнянні з найближчим аналогом, розширює функціональні можливості осьового зворотного насоса за рахунок можливості заміни фрагментів проточної частини у відповідності до завдання винаходу. Суть винаходу пояснюється кресленнями, де: на Фіг.1 зображений загальний вид осьового зворотного насоса в розрізі; на Фіг.2 - розріз А-А Фіг.1; на Фіг.3 - частина Фіг.1 з піднятим вузлом фрагментів трубопроводів; на фіг.4 - розріз Б-Б Фіг.3. Електрична машина 1 (Фіг.1) встановлена в водяній камері 2 нижнього б'єфу ГАЕС, захищена обтічником 3 і обладнана герметичним вертикальним колодязем 4, виконаним овальним (Фіг.2) для обтікання потоком води і устаткованим назовні вгорі кришкою 5 (Фіг.1). Нижній і верхній б'єфи рівнів води ГАЕС з'єднує трубопровід 6 з проточною частиною 7 зі співвісно розташованим напроти неї робочим колесом з радіальними лопатями 8 на приводному валу 9 електричної машини 1 з підшипниками і ущільненнями. В проточній частині 7 встановлена конічна насадка 10, орієнтована вершиною зрізаного конуса до основи співвісного дифузора 11. Фрагмент проточної частини 7 з позиціями 10 і 11 виділений в трубопроводі 6 торцьовими перерізами і обладнаний знизу нерухомо паралельно приєднаним ідентичним по довжині фрагментом трубопроводу 12 без позицій 10 і 11, чистим «на просвіт». Вузол з позицій 7 і 12 розташований у герметичному кесоні 13 і устаткований засобом вертикального зворотного переміщення на висоту, яка відповідає міжцентровій відстані між позиціями 7 і 12. Кесон 13 герметично перекритий люком 14, через центральний отвір якого з ущільненням 15 від проточної частини 7 виведений гладкий шток 16 довжиною, рівною міжцентровій відстані між позиціями 7 і 12. Вертикальне розташування кесона 13 зумовлене дією меншого зусилля від тиску води на люк 14 з рівня верхнього б'єфу ГАЕС. Шток 16 (Фіг.3) співвісно нарощений гвинтом 17 такої ж довжини, спряженим з гайкою 18, виконаною в ступиці маховика 19, встановленого з можливістю вільного обертання в траверсі 20 і зафіксованого від осьового зміщення двома півкільцями 21 в проточці ступиці. Траверса 20 змонтована на двох нерухомих стійках 22. В режимі роботи ГАЕС з подачею води з нижнього б'єфу на верхній, коли електрична машина 1 (Фіг.1) працює як електродвигун, подача води робочим колесом з водяної камери 2 в напрямі проточної частини 7 супроводжується закручуванням води лопатями 8 з утворенням струменя сідельного профілю, передній частині якого адекватно відповідає внутрішня поверхня конічної насадки 10, а задній частині - поверхня дифузора 11. Гладкі стінки цих поверхонь не перешкоджають закручуванню води в струмінь сідельного профілю, який намагається відірватися від приєднаних мас не закрученої води перед лопатями 8, за якими конічна насадка 10 і дифузор 11 створюють всмоктуючий ефект, що доповнює напір води на виході з 5 проточної частини 7. Пропускна здатність проходу води навколо електричної машини 1 в водяній камері 2 значно більша за пропускну здатність трубопроводу 6, тому обтічника 3 з тильної сторони електричної машини 1 не потрібно. Для переводу осьового зворотного насоса на роботу електричної машини 1 в режимі електрогенератора від зворотного потоку води з трубопроводу 6 до лопатей 8, 89555 6 маховиком 19 (Фіг.3) через гвинт 17 і шток 16 піднімають вузол з позицій 7 і 12 на висоту, яка відповідає міжцентровій відстані між позиціями 7 і 12, до співвісності робочому колесу трубопроводу 12 (Фіг.3 і 4), тоді напір потоку води в напрямі від трубопроводу 6 до електричної машини 1 вільно без перешкод обертає лопаті 8 робочого колеса. 7 Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 89555 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601