Насос відцентровий багатоступінчастий

Реферат: Насос відцентровий багатоступінчастий включає статорну частину, що має суцільний або складальний корпус із кришками підведення й нагнітання, останні постачені вхідним і вихідним патрубками, крім того, корпус включає секції, усередині яких розташовані напрямні апарати й роторна частина, що має вал з робочими колісьми, причому перед кожним робочим колесом у статорних деталях і позаду кожного робочого колеса в напрямних апаратах установлено по ущільнювальному передньому і, відповідно, задньому кільцю, при цьому усередині передніх ущільнювальних кілець перебувають горловини робочих коліс, а усередині задніх ущільнювальних кілець перебувають хвостовики маточин робочих коліс. Задні ущільнювальні кільця в напрямних апаратах виконані з матеріалу на основі фенольно-вуглепластикового з'єднання. UA 73136 U (54) НАСОС ВІДЦЕНТРОВИЙ БАГАТОСТУПІНЧАСТИЙ UA 73136 U UA 73136 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до насосів необ'ємного витиснення з обертовим рухом робочого органу й може бути використаний в галузі машинобудування при проектуванні й виготовленні насосів відцентрових багатоступінчастих для перекачування великих ібсягів рідини. Відомі насоси (Марцинковский В. А., Ворона П. Н. Насосы атомных электростанций, М., Энергоатомиздат, 1987, С. 60, рис. 2.24, С. 62, рис. 2.26, С. 66. рис. 2.30, С. 55, рис. 2.19 аналог), які містять статорну й роторну частини. Статорна частина має суцільний або складальної корпус із кришками підведення й нагнітання, що мають вхідний і вихідний патрубки, крім того, корпус включає секції, усередині яких розташовані напрямні апарати. Роторна частина, містить вал з робочими колісьми. Перед кожним робочим колесом у статорних деталях і позад кожного робочого колеса в напрямних апаратах установлено по ущільнювальному кільцю (матеріал ущільнювальних кілець - бронза, чавун СЧ20, сталь, нержавіюча сталь 30 × 13, Пак П. Н., Белоусов А. Я., Пак С. П. Насосное оборудование атомных станций, М., Энергоиздат, С. 130-131.) Усередині передніх ущільнювальних кілець перебувають горловини робочих коліс, а усередині задніх ущільнювальних кілець перебувають хвостовики маточин робочих коліс. Між ущільнювальними кільцями й зовнішніми поверхнями горловин робочих коліс існує кільцевий зазор, величина якого становить 0,22…0,26 мм. Величина кільцевого зазору між ущільнювальними кільцями й зовнішніми поверхнями хвостовиків маточин робочих коліс становить 0,18…0,22 мм. Такі величини зазорів розраховані на нормальну роботу насоса без прогину вала та забезпечують роботу насоса в позаштатних ситуаціях з виникненням мінімально-допустимого прогину вала. Вал підбирають так, щоб він був досить жорсткий і із установленими на нього робочими колісьми не мав прогину. Це значить, що обертові поверхні горловин і маточин хвостовиків робочих коліс не будуть контактувати із внутрішніми поверхнями ущільнювальних кілець. При роботі насоса відцентрового багатоступінчастого велика кількість рідини, що перекачується, проходить через кільцеві щілини, особливо через передні. Кількість рідини, яка проходить через передні кільцеві щілини в чотири рази більше, від кількості рідини, що проходить через задні кільцеві щілини. Так, у насосі відцентровому ЦНС 180-1900 з 15 ступенями при використанні передніх і задніх ущільнювальних кілець зі стандартних матеріалів (бронза, чавун, сталь), що забезпечують вище вказані зазори, при діаметрі вал 95 мм, кількість 3 рідини, що пройшла через кільцеві щілини становить 13 м /час. Така кількість рідини негативно впливає на роботу та ККД насоса (ККД = 0,7). Для усунення зазначених недоліків поставлена задача створення насоса відцентрового багатоступінчастого шляхом використання нових матеріалів і удосконалення проточної частини насоса. Для вирішення поставленої задачі в насосі відцентровому багатоступінчастому, який включає статорну частину, що має суцільний або складальний корпус із кришками підведення й нагнітання, останні постачені вхідним і вихідним патрубками, крім того корпус включає секції, усередині яких розташовані напрямні апарати й роторна частина, що має вал з робочими колісьми, причому перед кожним робочим колесом у статорних деталях і позаду кожного робочого колеса в напрямних апаратах установлено по ущільнювальному передньому і, відповідно, задньому кільцю, при цьому усередині передніх ущільнювальних кілець перебувають горловини робочих коліс, а усередині задніх ущільнювальних кілець перебувають хвостовики маточин робочих коліс, відповідно до корисної моделі задні ущільнювальні кільця в напрямних апаратах виконані з матеріалу на основі фенольно-вуглепластикового з'єднання. Відмітні ознаки корисної моделі є істотними, взаємозалежні між собою, необхідні й достатні для досягнення технічного результату, а саме: задні ущільнювальні кільця в напрямних апаратах виконані з матеріалу на основі фенольновуглепластикового з'єднання; Застосування матеріалу на основі фенольно-вуглепластикового з'єднання для ущільнювальних кілець, дозволяє їх використати не тільки, як ущільнювальні кільця для усунення великого перетікання рідини, а як проміжні підшипники ковзання, що мають малий коефіцієнт тертя, при механічному контакті із-за мінімально - припустимому прогині вала. Причому, використання вищезгаданого матеріалу спонукає зменшити зазор до величини 0,05 мм між задніми ущільнювальними кільцями й зовнішніми поверхнями хвостовиків маточин робочих коліс. Таким чином, вал одержав додаткові проміжні місця для його підтримки. Крім того, зменшилися площі перетинів кільцевих щілин. Це значить, що зменшилася кількість рідини, що пройшла через кільцеві щілини. Приведені зміни дозволяють зменшення діаметра вала, (при постійній величині прохідного перетину горловини робочого колеса та збереженні зазорів 0,22…0,26 мм) зменшується діаметр зовнішніх поверхонь горловин на кожному робочому колесі, також зменшується внутрішній діаметр ущільнювальних кілець. Таким чином, 1 UA 73136 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 отримані площі перетинів кільцевих щілин зменшилися, це значить, що зменшилася кількість рідини, яка проходить через ці щілини. Як результат, підвищився ККД, а значить покращилася робота насоса. Крім того, зменшення кількості рідини, що проходить через щілини, сприяє зменшенню розмивання цих щілин, як наслідок збільшується термін служби насоса. Відмінна ознака технічного рішення перебуває у причинно-наслідковому зв'язку з технічним результатом й дозволяє виконати поставлену задачу по створенню насоса відцентрового багатоступінчастого з покращеною його роботою. Суть технічного рішення пояснюється кресленням. На фіг. 1 зображений загальний вигляд насоса відцентрового багатоступінчастого. На фіг. 2 зображено виносне місце 1. Насос відцентровий багатоступінчастий включає статорну частину, що має суцільний або складальний корпус 1 із кришками 2, 3 підводу й нагнітання, останні оснащені вхідним і вихідним патрубками 4, 5, крім того, корпус включає секції 6. Усередині секцій 6 розташовані напрямні апарати 7. Усередині корпуса 1 розташована роторна частина, що включає вал 8 з робочими колісьми 9. Перед кожним робочим колесом 9 у статорних деталях і позаду кожного робочого колеса 9 у напрямних апаратах 7 установлено по ущільнювальному передньому й, відповідно, задньому кільцю 10, 11. Усередині передніх ущільнювальних кілець 10 перебувають горловини робочих коліс 9, а усередині задніх ущільнювальних кілець 11 перебувають хвостовики маточин робочих коліс 9. Задні ущільнювальні кільця 11 у напрямних апаратах 7 виконані з матеріалу на основі фенольно-вуглепластикового з'єднання. Насос відцентровий багатоступінчастий працює так. У вхідний патрубок 4 подавали рідину, що підхоплювалася робочим колесом 9 першого ступеня й направлялася в канали напрямного апарата 7 цього ступеня. З напрямного апарата 7 рідина йшла до робочого колеса 9 другого ступеня. Пройшовши всі ступені, рідина надійшла у вихідний патрубок 5. При сходженні рідини з робочих коліс 9 незначна частина рідини йшла в порожнини, утворені робочими колісьми 9 і напрямними апаратами 7. Далі рідина проходила через кільцеві щілини, створені задніми ущільнювальними кільцями 11 і хвостовиками маточин робочих коліс, і надходила на вхід робочих коліс 9 наступних ступенів. Так само незначна частина рідини після сходження з робочих коліс 9 направлялася до щілин, створених ущільнювальними кільцями 10 і горловинами робочих коліс 9 цих ступенів. Далі рідина надходила на вхід у робочі колеса. У процесі проходження рідини через кільцеві щілини під дією відцентрової сили й тиску, виникають радіальні гідродинамічні сили, які втримують і центрують вал у кільцевих щілинах. До того ж при великих швидкостях вала, останній прагне зайняти ідеальне положення, тобто сполучити свою вісь обертання з геометричної. Приклад 1 Брали насос відцентровий ЦНС 180-1900 з 15 ступенями. Вал виготовляли зі сталі 40ХФА. Задні ущільнювальні кільця встановлювали з матеріалу на основі фенольно-вуглепластикового з'єднання. Зазор між задніми ущільнювальними кільцями й зовнішніми поверхнями хвостовиків маточин робочих коліс зменшували до величини 0,05 мм. Діаметр вала зменшували до 70 мм. 3 При цьому кількість рідини, що пройшла через кільцеві зазори становила 8 м /час. ККД насоса підвищилося до 0,73. Приклад 2 Брали той же насос, але вал установлювали зі сталі 14 × 17Н2. Задні ущільнювальні кільця встановлювали з матеріалу на основі фенольно-вуглепластикового з'єднання. Зазор між задніми ущільнювальними кільцями й зовнішніми поверхнями хвостовиків маточин робочих коліс склав 0,05 мм. Діаметр вала зменшили до 50 мм. При цьому кількість рідини, що пройшла 3 через кільцеві зазори становила 5,8 м /час. ККД насоса підвищилося до 0,75. Описаний насос відцентровий багатоступінчастий є новим і відрізняється від відомих застосуванням нових матеріалів, що дозволило вдосконалити його конструкцію. Крім того, технічне рішення спрямоване на продовження працездатності насоса і збільшення між ремонтного періоду. Даний насос відцентровий багатоступінчастий може виготовлятися на стандартному встаткуванні стандартним інструментом. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 60 Насос відцентровий багатоступінчастий, який включає статорну частину, що має суцільний або складальний корпус із кришками підведення й нагнітання, останні оснащені вхідним і вихідним 2 UA 73136 U 5 патрубками, крім того, корпус включає секції, усередині яких розташовані напрямні апарати й роторна частина, що має вал з робочими колісьми, причому перед кожним робочим колесом у статорних деталях і позаду кожного робочого колеса в напрямних апаратах установлено по ущільнювальному передньому і, відповідно, задньому кільцю, при цьому усередині передніх ущільнювальних кілець перебувають горловини робочих коліс, а усередині задніх ущільнювальних кілець перебувають хвостовики маточин робочих коліс, який відрізняється тим, що задні ущільнювальні кільця в напрямних апаратах виконані з матеріалу на основі фенольно-вуглепластикового з'єднання. Комп’ютерна верстка І. Скворцова 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 3