Багатоступеневий відцентровий насос

1. Багатоступеневий відцентровий насос, що містить напрямні апарати, лопатеві робочі колеса з основними дисками, що утворюють бічні пазухи з корпусними деталями, і закріплені на валу, установленому на підшипниках ковзання, вмонтованих у вхідну і напірну кришки, гідроп'яту з додатковою циліндричною дроселюючою щілиною з статорною втулкою, торцеве ущільнення, який відрізняється тим, що основний диск робочого колеса останнього ступеня з боку бічної пазухи оснащений пристроєм очищення від механічних домішок перекачуваної рідини, статорна втулка додаткової циліндричної дроселюючої щілини гідроп'яти установлена в напірній кришці з можливістю її радіального переміщення за допомогою регулювальних гвинтів, розташованих у напірній кришці, торцеве ущільнення забезпечене пристроєм для запобігання контакту пружин торцевого ущільнення з зовнішніми витоками рідини через його пару тертя і додатковим замикаючим ущільненням, а камера між додатковим замикаючим ущільненням і парою тертя торцевого ущільнення сполучена з вхідною чи напірною порожниною насоса. 2. Насос за п. 1, який відрізняється тим, що пристрій очищення перекачуваної рідини від механічних домішок виконано у вигляді розташованого на основному диску робочого колеса імпелера з відкритими радіальними лопатками. 3. Насос за п. 1, який відрізняється тим, що пристрій очищення перекачуваної рідини від механічних домішок виконано у вигляді відкритих радіальних лопаток, які розташовані на основному 2 (19) 1 3 Корисна модель відноситься до галузі гідромашинобудування, а саме, до багатоступеневих відцентрових насосів для перекачування рідин, у тому числі абразивовмісних, і може бути використана в технологічних системах заводнення нафтових пластів при видобуванні нафти. Відомий багатоступеневий відцентровий насос, що містить вхідну і напірну кришки з патрубками, напрямні апарати, лопатеві робочі колеса, що закріплені на валу, установленому на підшипникових опорах ковзання. Підшипникові опори ковзання, що змащуються рідиною, яка перекачуваної, вбудовані у вхідну і напірну кришки з патрубками. Пристрій гідравлічного зрівноважування осьових сил - гідроп'ята - містить додаткову циліндричну дроселюючу щілину з статорною втулкою, що розташована після торцевої щілини. Кінцеве ущільнення вила торцевого типу. [Пат. 17598 Україна, MПK (2006) F04D1/00. Багатоступінчастий відцентровий насос [Текст] /Боярко М.М., Давиденко А.К., Лугова C.O., Обозний С.Г., Перехрест О.М., Скуба І.С, Цвик М.І., Цьома О.Д., Янкін Є.І.; заявник і патентовласник ВАТ "Наук.-досл. і пр.-констр. ін-т ат. та енерг. насособуд". - №u200512370; заявл. 22.12.2005; опубл. 16.10.2006, Бюл. №10-4с.:іл.]. Недоліком цього насоса є недостатня експлуатаційна надійність його вузлів тертя: торцевого ущільнення, підшипників ковзання і гідроп'яти за наступними причинами: - величина витрати рідини, що надходить із задньої бічної пазухи робочого колеса останнього ступеня на вузли тертя, значно перевищує величину проясненої (очищеної) від механічних домішок витрати рідини, що перекачуваної і забезпечується застосованою у відомому насосі конструкцією основного диска робочого колеса. У зв'язку з цим робота вузлів тертя на рідині з підвищеним змістом механічних домішок не забезпечує необхідних показників надійності і довговічності цих вузлів; конструкція додаткової циліндричної дроселюючої щілини, що виконана з жорстко закріпленою в корпусі статорною втулкою, не забезпечує співвісного положення статорних втулок у дроселюючій щілині і підшипнику ковзання щодо вала, в результаті чого дроселююча щілина не виконує в достатній мірі функції допоміжної опори ковзання; відсутність у торцевому ущільненні додаткового замикаючого ущільнення з лінією підводу промивного (продувного) середовища в камеру між цим ущільненням і парою тертя торцевого ущільнення не виключає можливості викиду рідини, що перекачуваної, у навколишнє середовище при виході з ладу пари тертя торцевого ущільнення, сприяє забрудненню порожнин і з'єднань між деталями ущільнення, погіршує їх рухливість і, отже, приводить до передчасного виходу з ладу; 27737 4 - відсутність у торцевому ущільненні пристрою для запобігання контакту пружин з зовнішніми витоками рідини через пару тертя не дозволяє усунути засмічення і корозійне руйнування пружин солями, агресивними газами та іншими продуктами, які утворюються при виході витоку рідини, що перекачуваної, із торцевої щілини ущільнення і контакті її рідкої і парової фаз з оточуючим повітрям, і це приводить до втрати рухливості аксіально рухомої обойми, підвищеному зносу робочих поверхонь торцевої пари тертя ущільнення і передчасному виходу його з ладу. В основу корисної моделі поставлена задача створення багатоступеневого відцентрового насоса, в якому, шляхом нового конструктивного виконання основних вузлів - робочого колеса останнього ступеня, гідроп'яти, торцевого ущільнення - забезпечуються в необхідних обсягах охолодження і змащення вузлів тертя перекачуваною рідиною, очищеною від механічних домішок, запобігання забруднення пружин і порожнин торцевого ущільнення і втрати рухливості його деталей, додаткове зниження навантажень на підшипники ковзання, більш ефективне зрівноважування осьових сил, у результаті чого досягається підвищення надійності і довговічності насоса. Поставлена задача розв'язується тим, що в багатоступеневому відцентровому насосі, що містить вхідну і напірну кришки з патрубками, напрямні апарати, що розташовані в секціях, лопатеві робочі колеса, що утворюють з корпусними деталями задискові бічні пазухи і закріплені на валу, установленому на вбудовані у вхідну і напірну кришки підшипники ковзання, гідроп'яту з додатковою циліндричною дроселюючою щілиною з статорною втулкою, торцеве ущільнення, згідно корисної моделі вводяться: - робоче колесо останнього ступеня оснащено з боку задискової бічної пазухи пристроєм очищення перекачуваної рідини, від механічних домішок, який запропоновано у декількох можливих варіантах; - статорна втулка додаткової циліндричної дроселюючої щілини гідроп'яти установлена в напірній кришці з можливістю її радіального переміщення за допомогою регулювальних гвинтів, розташованих у кришці; - торцеве ущільнення оснащено пристроєм у вигляді додаткової ущільненої гумовим кільцем або іншим еластичним елементом циліндричної щілини між корпусом торцевого ущільнення і циліндричним виступом його аксіально рухомої обойми, а також містить додаткове замикаюче ущільнення у вигляді щілинного ущільнення, камера між яким і парою тертя торцевого ущільнення сполучена за допомогою дроселюючої (запірної) арматури з вхідною чи напірною порожниною насоса. 5 27737 6 Запропоновані варіанти пристрою очищення Використання в додатковій циліндричній перекачуваної, рідини від абразиву й інших щілині гідроп'яти статорної втулки, розташованої в механічних домішок наступні: напірній кришці за допомогою фланця, імпелер з відкритими радіальними установленого й ущільненого гумовим кільцем на лопатками, що розташований на основному диску виступі напірної кришки і оснащеного робочого колеса. Конструкція за рахунок регулювальними гвинтами, що упираються у застосування відкритих радіальних лопаток у виступ кришки, забезпечує співвісне положення більшій мірі, чим в аналогу, зменшує доступ у зазорів у додатковій циліндричній щілині і пазуху колеса неочищеної перекачуваної рідини, а підшипниках ковзання щодо вала. Це підвищує отже, збільшує доступ очищеної рідини, яка ефективність роботи додаткової циліндричної перекачується, і це підвищує надійність і щілини в якості «додаткової» підшипникової опори довговічність роботи вузлів тертя; ковзання, і, отже, знижує навантаження на - відкриті радіальні лопатки, що розташовані підшипники ковзання і підвищує вібростійкість на основному диску робочого колеса з ротора. сполученням міжлопатних каналів з міжлопатними Оснащення торцевого ущільнення пристроєм каналами робочого колеса в області тильних у вигляді додаткової ущільненої гумовим кільцем сторін його лопатей. Конструкція за рахунок або іншим еластичним елементом циліндричної застосування каналів, що сполучають міжлопатні щілини між корпусом торцевого ущільнення і канали з міжлопатними каналами робочого колеса циліндричним виступом його аксіально рухомої в області тильних сторін його лопатей, в більшій обойми запобігає контакту пружин з зовнішніми мірі, ніж у попередньому варіанті, збільшує доступ витоками рідини через пару тертя, їх забрудненню у пазуху колеса очищеної рідини, що і корозійному зносу, забезпечує необхідну перекачуваної, і це підвищує надійність і рухливість аксіально рухомої обойми і, отже, довговічність роботи вузлів тертя; підвищує довговічність і надійність торцевого - відкриті радіальні лопатки, що розташовані ущільнення. на периферійній частині основного диска робочого Застосування в торцевому ущільненні колеса, з сполученням вільної від лопаток бічної додаткового замикаючого ущільнення у вигляді пазухи з міжлопатними каналами робочого колеса циліндричної щілини, що утворена виступом у в області тильних сторін його лопатей. Конструкція корпусі ущільнення і обертовою обоймою, за рахунок застосування менших радіальних виключає значний викид перекачуваної рідини у розмірів відкритих радіальних лопаток, ніж у навколишнє середовище при виході з ладу пари попередньому варіанті, в більшій мірі збільшує тертя торцевого ущільнення. Сполучення камери доступ у пазуху колеса очищеної рідини, що між додатковим замикаючим ущільненням і парою перекачується, і це підвищує надійність і тертя торцевого ущільнення з вхідною чи напірною довговічність роботи вузлів тертя; порожниною насоса забезпечує можливість - щілинне ущільнення у вигляді циліндричної періодичної продувки (промивки) камери, що щілини, що утворена циліндричними виступами на виключає забруднення порожнин ущільнення і периферійній частині основного диска робочого можливу втрату рухливості його деталей. колеса і протилежної поверхні напірної кришки в Таким чином, запропоновані технічні рішення бічній пазусі, яка сполучена каналами, виконаними дають технічний результат, що полягає в в основному диску, з міжлопатними каналами підвищенні надійності і довговічності вузлів тертя робочого колеса в області тильних сторін його насоса. лопатей. Конструкція за рахунок застосування Запропонована корисна модель пояснюється щілинного ущільнення у вигляді циліндричної кресленнями, на яких представлені: щілини в більшій мірі, ніж за рахунок радіальних Фіг.1 - багатоступеневий відцентровий насос, лопаток, зменшує доступ у пазуху колеса поздовжній розріз; неочищеної перекачуваної рідини, а отже, у Фіг.2 - робоче колесо і гідроп'ята (фрагмент Б більшій мірі збільшує доступ у пазуху колеса на-Фіг.1) в збільшеному масштабі; очищеної перекачуваної рідини, з області тильних Фіг.3 - основний диск робочого колеса, переріз сторін лопатей робочого колеса, і це підвищує А-А на Фіг.2; надійність і довговічність роботи вузлів тертя; Фіг.4 - робоче колесо з пристроєм очищення - торцеве ущільнення, що виконано на середовища, що перекачується, у вигляді циліндричних виступах На периферійній частині радіальних лопаток, що розташовані на основного диска робочого колеса і протилежної периферійній частині диска (варіант фрагменту Б поверхні напірної кришки в бічній пазусі, яка на Фіг.1); сполучена каналами, виконаними в основному Фіг.5 - робоче колесо з пристроєм очищення диску, з міжлопатними каналами робочого колеса середовища, що перекачується, у вигляді в області тильних сторін його лопатей. Конструкція щілинного ущільнення (варіант фрагменту Б на за рахунок застосування торцевого ущільнення в Фіг.1); більшій мірі, чим за рахунок циліндричного фіг.6 - робоче колесо з пристроєм очищення щілинного ущільнення, збільшує доступ у пазуху середовища, що перекачується, у вигляді колеса очищеної перекачуваної рідини, з області торцевого ущільнення (варіант фрагменту Б на тильних сторін лопатей робочого колеса, і це Фіг.1); підвищує надійність і довговічність роботи вузлів фіг.7 - торцеве ущільнення, (фрагмент В на тертя. Фіг.1) в збільшеному масштабі; фіг.8 - схема трубопровідної обв'язки. 7 27737 8 Насос містить стягнуті між собою шпильками корпусі 30 ущільнення 10 і обертовою обоймою 31. вхідну кришку 1 (Фіг.1) і напірну кришку 2 з Камера 32 між додатковим замикаючим патрубками, між якими розміщені секції 3 з ущільненням і парою тертя 28 торцевого напрямними апаратами 4 і лопатевими робочими ущільнення 10 сполучена трубопроводом 33 колісьми 5. Робочі колеса 5, що утворюють задні (Фіг.8) і дроселюючою запірною арматурою бічні пазухи 6 з корпусними деталями, закріплені (клапаном) 34 з напірною чи вхідною порожниною на валу 7, установленому на передньому 8 і насоса. задньому 9 підшипниках ковзання, вбудованих у Насос працює таким чином. При обертанні вхідну 1 і напірну 2 кришки відповідно. Кінцеве вала 7 від електродвигуна рідина надходить у ущільнення 10 вала 7 - торцевого типу. патрубок вхідної кришки 1, далі на лопаті 14 В основному диску 11 (Фіг.2) робочого колеса робочого колеса 5 першого ступеня, проходить по 5. останнього ступеня виконані канали 12, що всіх ступенях насоса і виходить з патрубка сполучають бічну пазуху 6 з міжлопатними напірної кришки 2 під тиском, що створюється каналами 13 робочого колеса 5 в області тильних робочими колісьми 5. сторін його лопатей 14 (Фіг.3). Робоче колесо 5 Завдяки конструктивному виконанню останнього ступеня оснащено пристроєм багатоступеневого відцентрового насоса, що очищення перекачуваної рідини, від механічних заявляється, здійснюється можливість одержати домішок у наступних варіантах: технічний результат, який полягає в підвищенні - у вигляді розташованого на основному диску надійності і довговічності вузлів тертя насоса. 11 робочого колеса 5 імпелера з відкритими радіальними лопатками 15 (Фіг.1, Фіг.2, Фіг.3); - у вигляді розташованих на основному диску 11 робочого колеса 5 відкритих радіальних лопаток 15 із сполученням міжлопатних каналів 16 з міжлопатними каналами 13 робочого колеса 5 в області тильних сторін його лопатей 14 (Фіг.2, Фіг.3); - у вигляді відкритих радіальних лопаток 15, розташованих на периферійній частині основного диска 11 робочого колеса 5 із сполученням вільної від лопаток бічної пазухи 6 з міжлопатними каналами 13 робочого колеса 5 в області тильних сторін його лопатей 14 (Фіг.3, Фіг.4); - у вигляді щілинного ущільнення 17 (Фіг.5), що являє собою циліндричну щілину, яка утворена циліндричними виступами на периферійній частині основного диска 11 робочого колеса 5 і протилежної поверхні напірної кришки 2 у бічній пазусі 6, що сполучена каналами 12 в основному диску 11 з міжлопатними каналами 13 робочого колеса 5 в області тильних сторін його лопатей 14; - у вигляді торцевого ущільнення 18 (Фіг.6), що утворено циліндричними виступами на периферійній частині основного диска 11 робочого колеса 5 і протилежної поверхні напірної кришки 2 у бічній пазусі 6, яка сполучена каналами 12 в основному диску 11 з міжлопатними каналами 13 робочого колеса 5 в області тильних сторін його лопатей 14. Гідроп'ята, що служить для розвантаження осьових сил, містить додаткову циліндричну щілину 19 (Фіг.2), із статорною втулкою 20, яка встановлена з фланцевим з'єднанням 21, що закріплено й ущільнено гумовим кільцем 22 на виступі напірної кришки 2 і має регулювальні гвинти 23, що впираються в виступ. Торцеве ущільнення 10 вала 7 обладнане пристроєм у вигляді ущільненої, наприклад, гумовим кільцем 24 (Фіг.7) циліндричної щілини між корпусом 25 торцевого ущільнення 10 і циліндричним виступом його аксіально рухомої обойми 26, що запобігає контакту пружин 27 з зовнішніми витоками рідини через пару тертя 28. Торцеве ущільнення 10 вала 7 включає додаткове замикаюче ущільнення у вигляді циліндричної щілини 29, яка утворена виступом у 9 27737 10