Відцентровий насос

1. Відцентровий насос, який містить статорну частину, що має корпус із вхідною й напірною кришками з патрубками, і роторну частину, яка містить вал з робочим колесом, що має основний і покривний диски, поміж якими закріплені лопатки; підшипникові опори, що зв'язують статорну й роторну частини, причому на внутрішніх поверхнях 3 ловині товщини диска, відношення глибини до довжини каналів становить 1:8, а до відстані між каналами, як 1:10. Окрім того, канали спрямовані убік нахилу лопаток або спрямовані в радіальному напрямку. Відцентровий насос може містити кілька робочих коліс. Відмінні ознаки винаходу є суттєвими, взаємозалежні між собою, необхідні й достатні для досягнення технічного результату, а саме: - на основному й покривному дисках канали виконані прямолінійними. Прямолінійні канали забезпечують рух рідини без поворотів. Це значить, що сформований струмінь, рухаючись по каналу, не міняє напрямку та не розшаровується. - канали виконані з півсферичним дном. Півсферичне дно не має кавітаційних кишень, що створювали би додатковий опір струменя та його закручування. - на основному й покривному дисках канали розташовані один проти другого. Таке розташування каналів впливає на потік струменів. Струмені стримують потік від розпилювання на деякому відрізку його руху після виходу з робочого колеса. Це проходить одночасно із обох боків. - глибина а каналів дорівнює половині товщини s диска. Така глибина достатня для формування струменя. При зменшені глибині каналів виникає ефект ковзання рідини в зоні каналу без заходу її в канал. При збільшені глибини каналів, зменшується міцність дисків робочого колеса. - глибина а каналів відноситься до довжини  каналів, як 1:8. По даному технічному рішенню співвідношення 1:8 - оптимальне для безлічі перевірених коліс відцентрових насосів. Іншими словами, довжина каналу достатня для створення струменя, що позитивно впливає на потік, який виходить з робочого колеса. Струмінь підсилює потік порцією кінетичної енергії, що підвищує ККД насоса. До того ж, така довжина каналу - достатня для формування струменя. При зменшенні каналу, струмінь не встигне сформуватися й, як результат, на виході з каналу одержимо віяловий ефект. Струмінь розсіється. При збільшеній довжині каналу, зменшується міцність диска. Крім того, канал буде іти в розширену частину порожнини робочого колеса, що негативно вплине на формування потоку. - глибина каналів а відноситься до відстані b між каналами, як 1:10. Така залежність запобігає накладання вихідного струменю з одного каналу на струмінь, що вийшов з іншого каналу цього диска. При цьому створюється стінка, що складається з струменів, яка охороняє від передчасного розпилювання потоку. - канали спрямовані убік нахилу лопаток або спрямовані в радіальному напрямку. Спрямування каналів у бік нахилу лопаток або в радіальному напрямку спонукає потік та струмінь складатися та доповнювати швидкість потоку швидкістю струменя. Спрямування каналів у інший 93100 4 бік спричиняло би зайву турбулентність потоку та струменів. Застосування робочих коліс з указаними вище каналами на внутрішніх поверхнях дисків, розширяє діапазон використання відцентрових насосів. Переміщується робоча точка (фіг.5), є приріст по подачі та напору. Це значить, що при максимальних параметрах роботи відцентрового насоса забезпечується його стабільність і надійність. - відцентровий насос може містити кілька робочих коліс. Наявність кількох робочих коліс забезпечує використання гами відцентрових насосів в широкому діапазоні, як по напору так і по подачі. Всі відмінні ознаки винаходу перебувають у причинно-наслідковому зв'язку й дозволяють виконати поставлену задачу по створенню поліпшеної й більш надійної конструкції насоса. Суть винаходу пояснюється кресленням. На фіг. 1 - схематично зображений відцентровий насос. На фіг. 2 - зображений вигляд А. На фіг. 3 - зображений переріз по Б-Б. На фіг. 4 - зображений вигляд В. На фіг. 5 - зображений графік залежності напору й подачі. Відцентровий насос включає статорну частину, що має корпус 1 із вхідною й напірною кришками 2, 3 з патрубками 4, 5, і роторну частину, що містить вал 6 з робочим(и) колесом(ами), яке(і) має(ють) основний і покривний диски 7, 8. Поміж дисками, закріплені лопатки 9. Насос також включає підшипникові опори 10, що зв'язують статорну й роторну частини. На внутрішніх поверхнях основного 7 й покривного 8 дисків робочого колеса виконані прямолінійні з півсферичним дном канали. Спрямовані канали в радіальному напрямку і мають вихід на торцеву поверхню цих дисків. Глибина а каналів дорівнює половині товщини s диска і відноситься глибина а до довжини  каналів, як 1:8, а до відстані b між каналами, як 1:10. На основному й покривному дисках канали розташовані один проти другого. Відцентровий насос працює так. Через патрубок 4 вхідної кришки 2 рідина надходить на вхід в робоче колесо. Підхоплена лопатками робочого колеса і під дією відцентрової сили, рідина через звужуючі порожнини, між дисками й лопатками, надходить на вихід з робочого колеса. При цьому у звужуючих порожнинах, частина рідини по обидва боки потоку заповнює канали в дисках. На рідину в каналах, тобто на струмені, діє фізичний вплив, створений не тільки лопатками, але й каналами. Обидві складові відцентрової сили складаються і збільшують швидкість струменю. Таким чином, швидкість струменю більша за швидкість потоку, що виходить із порожнини колеса. Як наслідок, одержали збільшення напору (не менше 5%) і подачі насоса. Це значить, що робоча зона насоса з удосконаленими робочими колесами, змінилася, а робоча точка змістилася вгору по діагоналі. Даний висновок підтверджується характеристиками насоса ЦНС 180-1900, що має робочі колеса з каналами, і насоса з робочими колесами 5 без каналів (фіг. 5). Робочі колеса в обох випадках мають діаметр 312мм. Після виходу рідини з робочого колеса першої ступені, вказаного насоса, рідина поступає по черзі на робочі колеса інших ступенів, далі на вихід через патрубок 5 напірної кришки 3. Даний винахід дозволяє не тільки створити відцентровий насос поліпшеної конструкції, що забезпечить стабільність і надійність його роботи при максимальних параметрах, а й підвищити ефективність та регулювати роботу відцентрового насоса шляхом використання мінімум витрат. Інакше кажучи, маючи насос із технічною характери 93100 6 стикою, використовуючи дане рішення, одержимо приріст у напорі й подачі, що дуже важливо при перекачуванні великих обсягів рідини при стабільному технологічному циклі. Відцентрові насоси з каналами в робочих колесах, як при випробуваннях, так і при роботі на багатьох промислових об'єктах, зарекомендували себе з позитивної сторони. Додаткових вібрацій і шумів не спостерігалося. Даний винахід вирішує одну із численних технічних задач актуальних у виробництві й може широко використатися на об'єктах при експлуатації насосів. 7 Комп’ютерна верстка В. Мацело 93100 8 Підписне Тираж 26 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