Вільновихровий насос

Реферат: UA 84940 U UA 84940 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області насособудування і може бути використана при конструюванні вільновихрових насосів. Відома конструкція вільновихрового насоса, яка містить корпус з вихровою камерою, всмоктувальним і нагнітальним патрубками та встановлене в циліндричному заглибленні корпусу робоче колесо. При цьому вхід із всмоктувального патрубка у вихрову камеру має закруглення з радіусом 0,12-0,13 від діаметра отвору всмоктувального патрубка. В даній конструкції зменшені гідравлічні втрати на вході у вихрову камеру за рахунок злагодження руху вхідного та циркуляційного потоків. Це рішення по технічній суті є найбільш близьким до запропонованого і тому вибрано нами за прототип, (АС СССР №1687888, МПК F 04 D 5/00, публ. 30.10.91., бюл. №40). Зазначений вільновихровий насос має обмеження у використані при конструюванні високовитратних вільновихрових насосів підвищеної швидкохідності (ns160). Причиною цього є низький ККД внаслідок збільшення гідравлічних втрат у вихровій камері насоса, ширина якої зростає зі збільшенням швидкохідності насоса. В камері відбувається зменшення кутової швидкості обертання рідини і відповідно зміна об'ємів рідини, що виходить з насоса і циркулює у вихровій камері. Крім цього, значні гідравлічні втрати енергії в проточній частині насоса обумовлені і додатковим виникненням вихроутворення поблизу стінки вхідного діаметра корпусу та на виході потоку рідини з робочого колеса. ККД насоса зі збільшенням швидкохідності знижується настільки, що його використання є економічно недоцільним. В основу корисної моделі поставлена задача отримати в насосі високе значення ККД при збільшенні коефіцієнта швидкохідності шляхом удосконалення конструкції корпусу насоса. Поставлена задача вирішується тим, що у вільновихровому насосі, який містить корпус з вихровою камерою, всмоктувальним і нагнітальним патрубками та встановлене в циліндричному заглибленні корпусу робоче колесо, згідно з корисною моделлю, корпус насоса виконаний у формі несиметричної просторової спіралі, яка по довжині кола збільшується в радіальному та осьовому напрямках. Корпус у меридіональному перерізі має несиметричний відносно осі вихрової камери дифузорний канал, внутрішній кут на вході, який складає α =3540°. Виконання вільновихрового насоса з корпусом у вигляді несиметричної просторової спіралі дозволяє збільшити площу прохідного перерізу на рівні язика корпусу, не збільшуючи при цьому ширину вихрової камери В, чим забезпечується більш високе значення витрати рідини і відповідно коефіцієнта швидкохідності. Зважаючи на дифузорність спірального каналу, відбувається часткове перетворення кінетичної енергії потоку рідини в енергію тиску. Крім цього, запропонована форма корпусу зменшує зону вихроутворення і гідравлічні втрати в області стикання вхідного і циркуляційного потоків біля передньої стінки корпусу. Виконання дифузорного каналу з внутрішнім кутом α дозволяє зменшити вихроутворення і відповідно гідравлічні втрати в області входу потоку в канал за рахунок узгодженості цього кута з кутом виходу потоку з робочого колеса. При збільшенні кута α>40° з'являється зона вихроутворення між виходом потоку рідини з робочого колеса і стінкою каналу, що призводить до збільшення гідравлічних втрат і зменшення ККД. Якщо кут α