Номер патенту: 84449

Опубліковано: 27.10.2008

Автор: Уокер Крейг І.

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Корпус відцентрового насоса, який включає:

спіральну частину, визначену як радіально зовнішня ділянка корпусу, що має вигнуту стінку, причому згадана спіральна частина має випускний отвір, що сформований в ній і продовжується по дотичній від зовнішньої ділянки, через яку потік витікає з насоса, і має водоріз, визначений як та частина корпусу насоса, яка розташована поряд з випускним отвором та вигнутою стінкою корпусу;

бік всмоктування, що продовжується радіально між центральною віссю корпусу насоса та спіральною частиною, причому згаданий бік всмоктування має вхідний отвір насоса; і

бік виштовхування, що продовжується радіально між центральною віссю корпусу насоса та спіральною частиною і розташований паралельно згаданому боку всмоктування і на деякій відстані від нього, причому згаданий бік виштовхування має отвір, через який може бути установлений вал приводу;

в якому щонайменше один з боку всмоктування або боку виштовхування додатково виконаний як бічне облицювання, яке сформоване окремо від спіральної частини та має некруглу кромку зовнішнього контуру з формою, що забезпечує можливість прикріплення до спіральної частини уздовж зовнішньої кромки спіральної частини, причому зовнішня кромка спіральної частини продовжується від горловини випускного отвору, де випускний отвір продовжується по дотичній від спіральної частини до водоріза, причому згадана некругла кромка зовнішнього контуру бічного облицювання має ділянку, розташовану поруч із водорізом, що має збільшений радіус.

2. Корпус за п. 1, в якому як бік всмоктування, так і бік виштовхування виконані як бічні облицювання.

3. Корпус за п. 2, в якому як облицювання на боці всмоктування, так і облицювання на боці виштовхування мають некруглі кромки зовнішнього контуру для прикріплення до спіральної частини.

4. Корпус за п. 1, в якому бік виштовхування виконаний як бічне облицювання з некруглою кромкою зовнішнього контуру.

5. Корпус за п. 4, в якому бік всмоктування виконаний як бічне облицювання та має круглий зовнішній контур для закріплення на спіральній частині.

6. Корпус за п. 1, в якому спіральна частина має профіль зовнішнього контуру, що проходить від водоріза до випускного отвору, причому профіль спіральної частини має конфігурацію відкритого водоріза.

7. Корпус за п. 1, в якому бічне облицювання додатково виконане з радіально видовженою ділянкою, орієнтованою в напрямку до водоріза.

8. Корпус за п. 7, в якому радіально видовжена ділянка додатково виконана із вставкою, стійкою до зношування, розташованою в безпосередній близькості до водоріза.

9. Корпус відцентрового насоса, який включає:

спіральну частину корпусу насоса, визначену як радіально зовнішня ділянка корпусу, що має вигнуту стінку, причому згадана спіральна частина має випускний отвір, що продовжується по дотичній від спіральної частини, причому точка продовження по дотичній утворює горловину випускного отвору, і має водоріз, визначений як та частина корпусу насоса, що розташована поруч з випускним отвором і спіральною частиною, і що має щонайменше одну кромку зовнішнього контуру, що продовжується від горловини випускного отвору до водоріза;

бік всмоктування, закріплений на спіральній частині, причому згаданий бік всмоктування продовжується радіально між центральною віссю корпусу насоса і спіральною частиною і має отвір, який створює вхідний отвір насоса; і

бік виштовхування, закріплений на спіральній частині, причому згаданий бік виштовхування продовжується радіально між центральною віссю корпусу насоса і спіральною частиною і розташований паралельно згаданому боку всмоктування і на деякій відстані від нього, причому згаданий бік виштовхування має отвір, через який може бути встановлений вал приводу; і

в якому щонайменше один з боку всмоктування або боку виштовхування має кромку зовнішнього контуру, призначену для прикріплення до щонайменше однієї кромки зовнішнього контуру спіральної частини, причому кромка зовнішнього контуру має радіально видовжену ділянку, орієнтовану в напрямку до водоріза.

10. Корпус за п. 9, в якому кромка зовнішнього контуру, щонайменше одного боку, виконана некруглою.

11. Корпус за п. 10, в якому щонайменше один бік сформований як бічне облицювання.

12. Корпус за п. 11, в якому бічне облицювання розташоване на боці виштовхування.

13. Корпус за п. 11, в якому бічне облицювання розташоване на боці всмоктування.

14. Корпус за п. 9, в якому щонайменше один бік, що має радіально видовжену ділянку, додатково включає кромку зовнішнього контуру, щонайменше ділянка якої виконана круглою.

15. Корпус за п. 14, в якому ділянка, що проходить радіально, має вершину та радіальну відстань DP, більшу, ніж радіус виконаної круглою ділянки боку.

16. Корпус за п. 15, в якому спіральна частина має профіль зовнішнього контуру, що проходить від водоріза до випускного отвору, причому профіль спіральної частини має конфігурацію відкритого водоріза.

17. Корпус за п. 9, в якому видовжена радіально ділянка додатково виконана зі вставкою, стійкою до зношування, розташованою на видовженій радіально ділянці в безпосередній близькості до водоріза.

18. Корпус відцентрового насоса, який включає:

спіральну частину корпусу насоса, яка має вигнутий профіль у радіальному перерізі і область водоріза, розташовану поруч із випускним отвором, що продовжується по дотичній від спіральної частини;

частину корпусу на боці виштовхування, з'єднану зі спіральною частиною, причому частина корпусу на боці виштовхування продовжується радіально від центральної осі корпусу насоса до спіральної частини і має отвір для установки в нього вала приводу;

частину корпусу на боці всмоктування, з'єднану зі спіральною частиною, причому частина корпусу на боці всмоктування продовжується радіально від центральної осі корпусу насоса до спіральної частини і має отвір, що створює вхідний отвір насоса; і

частину корпусу на боці всмоктування, з'єднану зі спіральною частиною; і

видовжену радіально ділянку, орієнтовану в напрямку до водоріза, і розташовану на кромці зовнішнього контуру щонайменше однієї із частини корпусу на боці виштовхування або частини корпусу на боці всмоктування, для локалізації зношування корпусу на видовженій радіально ділянці.

19. Корпус за п. 18, в якому видовжена радіально ділянка розташована на боці виштовхування.

20. Корпус насоса за п. 18, в якому видовжена радіально ділянка розташована на боці всмоктування.

Текст

1. Корпус відцентрового насоса, який включає: спіральну частину, визначену як радіально зовнішня ділянка корпусу, що має вигнуту стінку, причому згадана спіральна частина має випускний отвір, що сформований в ній і продовжується по дотичній від зовнішньої ділянки, через яку потік витікає з насоса, і має водоріз, визначений як та частина корпусу насоса, яка розташована поряд з випускним отвором та вигнутою стінкою корпусу; бік всмоктування, що продовжується радіально між центральною віссю корпусу насоса та спіральною частиною, причому згаданий бік всмоктування має вхідний отвір насоса; і бік виштовхування, що продовжується радіально між центральною віссю корпусу насоса та спіральною частиною і розташований паралельно згаданому боку всмоктування і на деякій відстані від нього, причому згаданий бік виштовхування має отвір, через який може бути установлений вал приводу; в якому щонайменше один з боку всмоктування або боку виштовхування додатково виконаний як бічне облицювання, яке сформоване окремо від спіральної частини та має некруглу кромку зовнішнього контуру з формою, що забезпечує можливість прикріплення до спіральної частини уздовж зовнішньої кромки спіральної частини, причому зовнішня кромка спіральної частини продовжується від горловини випускного отвору, де випускний отвір продовжується по дотичній від спіральної частини до водоріза, причому згадана некругла кромка зовнішнього контуру бічного облицювання 2 (19) 1 3 84449 4 вжується радіально між центральною віссю корпусу насоса і спіральною частиною і розташований паралельно згаданому боку всмоктування і на деякій відстані від нього, причому згаданий бік виштовхування має отвір, через який може бути встановлений вал приводу; і в якому щонайменше один з боку всмоктування або боку виштовхування має кромку зовнішнього контуру, призначену для прикріплення до щонайменше однієї кромки зовнішнього контуру спіральної частини, причому кромка зовнішнього контуру має радіально видовжену ділянку, орієнтовану в напрямку до водоріза. 10. Корпус за п. 9, в якому кромка зовнішнього контуру, щонайменше одного боку, виконана некруглою. 11. Корпус за п. 10, в якому щонайменше один бік сформований як бічне облицювання. 12. Корпус за п. 11, в якому бічне облицювання розташоване на боці виштовхування. 13. Корпус за п. 11, в якому бічне облицювання розташоване на боці всмоктування. 14. Корпус за п. 9, в якому щонайменше один бік, що має радіально видовжену ділянку, додатково включає кромку зовнішнього контуру, щонайменше ділянка якої виконана круглою. 15. Корпус за п. 14, в якому ділянка, що проходить радіально, має вершину та радіальну відстань DP, більшу, ніж радіус виконаної круглою ділянки боку. 16. Корпус за п. 15, в якому спіральна частина має профіль зовнішнього контуру, що проходить від водоріза до випускного отвору, причому профіль спіральної частини має конфігурацію відкритого водоріза. 17. Корпус за п. 9, в якому видовжена радіально ділянка додатково виконана зі вставкою, стійкою до зношування, розташованою на видовженій радіально ділянці в безпосередній близькості до водоріза. 18. Корпус відцентрового насоса, який включає: спіральну частину корпусу насоса, яка має вигнутий профіль у радіальному перерізі і область водоріза, розташовану поруч із випускним отвором, що продовжується по дотичній від спіральної частини; частину корпусу на боці виштовхування, з'єднану зі спіральною частиною, причому частина корпусу на боці виштовхування продовжується радіально від центральної осі корпусу насоса до спіральної частини і має отвір для установки в нього вала приводу; частину корпусу на боці всмоктування, з'єднану зі спіральною частиною, причому частина корпусу на боці всмоктування продовжується радіально від центральної осі корпусу насоса до спіральної частини і має отвір, що створює вхідний отвір насоса; і частину корпусу на боці всмоктування, з'єднану зі спіральною частиною; і видовжену радіально ділянку, орієнтовану в напрямку до водоріза, і розташовану на кромці зовнішнього контуру щонайменше однієї із частини корпусу на боці виштовхування або частини корпусу на боці всмоктування, для локалізації зношування корпусу на видовженій радіально ділянці. 19. Корпус за п. 18, в якому видовжена радіально ділянка розташована на боці виштовхування. 20. Корпус насоса за п. 18, в якому видовжена радіально ділянка розташована на боці всмоктування. Даний винахід стосується відцентрових насосів такого типу, що використовується при промисловій обробці абразивних суспензій і, зокрема, стосується корпусів насосів, які сконструйовані так, щоб протистояти сильному абразивному зношуванню. Відцентрові насоси звичайно використовують у різних галузях промисловості для обробки рідких сумішей, що містять частинки твердих матеріалів, які загалом відомі як суспензії. Галузі обробки мінералів та дренажної справи є звичайними прикладами варіантів застосування, у яких використовують відцентрові насоси для обробки суспензій. Відцентрові насоси, використовувані в таких варіантах застосування, зазнають сильної ерозії та зношування під дією частинок суспензії, що містяться у потоці, в результаті чого потрібно ремонтувати або заміняти насос. Це приводить до істотних економічних витрат. Тому виробники насосів і користувачі докладають значних зусиль, намагаючись зменшити проблему зношування відцентрових насосів. Відцентрові насоси звичайно включають крильчатку, встановлену усередині корпусу. Через вхідний отвір корпусу насоса текуче середовище направляють на обертову крильчатку. В результаті обертання крильчатки текуче середовище викидають назовні в напрямку спіральної частини корпусу насоса і остаточно через випускний отвір, сформований в корпусі насоса. В корпусі насоса, таким чином, утворюється резервуар тиску, який виконує подвійну функцію збирання суспензії, що виштовхується крильчаткою, і перетворення потоку з високою кінетичною енергією на виході крильчатки в потенційну енергію (тобто, тиск) у випускному отворі корпусу насоса. Корпус звичайного відцентрового насоса, крім того, включає, загалом, спіральну частину, облицювання боку виштовхування та облицювання боку всмоктування. В деяких конструкціях корпусу насоса спіральна частина та один з боків (бік виштовхування або бік всмоктування) сформовані інтегрально, як єдина деталь, і з'єднані з окремим бічним облицюванням у вигляді конструкцій із двох деталей. В інших конструкціях корпусу насоса спіральна частина є окремою деталлю, що складається з двох бічних облицювань, і всі ці елементи з'єднані разом у вигляді конструкції із трьох деталей. Хоча конкретна форма корпусу може змінюва 5 84449 тися виробником відповідно до конкретного варіанта застосування, бічне облицювання корпусу насоса універсально виконане із круглою зовнішньою кромкою, що примикає до спіральної частини корпусу насоса. Діаметр бічного облицювання або облицювань вибирають так, щоб забезпечити можливість переміщення крильчатки усередину корпусу насоса або з нього, забезпечуючи, таким чином, можливість складання та обслуговування насоса. При постійному використанні відцентрових насосів для обробки абразивних суспензій усередині корпусу насоса відбувається зношування зовнішньої кромки крильчатки поруч із водорізом насоса. Водоріз є внутрішньою ділянкою корпусу насоса, розташованою поряд із місцем викидання з насоса в напрямку обертання крильчатки. Найбільш істотне зношування відбувається на ділянці водоріза в результаті взаємодії потоків навколо екранів крильчатки, випускної горловини корпусу та водоріза. Звичайно найбільше зношування відбувається між облицюванням на боці виштовхування та спіральною частиною корпусу, або поруч із водорізом. Коли відбувається істотне ушкодження, що порушує цілісність корпусу, корпус насоса або навіть весь насос необхідно заміняти. У минулому використовували зміну форми корпусу насоса, намагаючись зменшити зношування корпусу. Наприклад, модифікували об'єм спіральної частини або об'єм корпусу на ділянці водоріза для компенсації зношування. Більш конкретно, збільшували радіус насоса на ділянці водоріза (вимірюваний від центральної лінії насоса радіально в напрямку водоріза) для того, щоб спрямувати зношування більшою мірою до бічної стінки корпусу насоса. Однак модифікації корпусу насоса часто погіршують робочі характеристики насоса, і виникає необхідність пошуку компромісу, в результаті якого ефективність насоса може бути принесена в жертву інтересам зниження або переспрямовування зношування. Таким чином, було б бажаним в даній області техніки розробити конструкцію корпусу насоса, що дозволила б зменшити втрати ефективності насоса, при спрямовуванні зношування на бічне облицювання насоса, щоб локалізувати зношування, зменшивши, таким чином, вартість ремонту. Відповідно до даного винаходу, корпус насоса для відцентрового насоса виконаний з відкритою структурою водоріза і, щонайменше, одним бічним облицюванням, яке має кромку периметра, що виконана некруглою, і має ділянку зі збільшеною радіальною відстанню до цієї точки бічного облицювання, розташованої поруч або біля водоріза насоса, для спрямовування зношування на бічне облицювання. Конкретна конфігурація бічних облицювань забезпечує поліпшену конструкцію корпусу насоса та підвищену ефективність насоса при зменшенні витрат на ремонт та обслуговування. Відповідно до даного винаходу, щонайменше одне бічне облицювання корпусу насоса сформоване із зовнішньою кромкою для встановлення її поруч із ділянкою спіральної частини корпусу. Бічне облицювання має, щонайменше, одну ділянку, орієнтовану в напрямку водоріза корпусу насоса, 6 яка виконана некруглою. Некругла ділянка бічного облицювання, орієнтована до водоріза корпусу насоса, в одному варіанті виконання, може бути виконана з радіусом кривизни, що відрізняється від радіуса кривизни іншої ділянки бічного облицювання. Бічне облицювання відповідно до даного винаходу також може бути описане як таке, що має радіально розширену ділянку, орієнтовану в напрямку водоріза корпусу насоса, яка видовжена радіально на більшу відстань, ніж радіус іншої ділянки бічного облицювання. Радіально видовжена або некругла ділянка бічного облицювання забезпечує розширену область для бічного облицювання, розташовану в частині корпусу, яка знаходиться поруч із водорізом корпусу насоса, що, як відомо, зазнає сильного зношування та видовбування при обробці абразивних суспензій. Таким чином, унікальна конфігурація бічного облицювання відповідно до даного винаходу забезпечує локалізацію зношування на бічному облицюванні, а не на ділянці спіральної частини корпусу насоса, що дозволяє заміняти при зношуванні тільки бічне облицювання. Ділянка спіральної частини корпусу насоса виконана відповідно до унікальної конфігурації бічного облицювання для забезпечення можливості кріплення бічного облицювання на ділянці спіральної частини. Конфігурація корпусу насоса відповідно до даного винаходу забезпечує можливість переміщення крильчатки усередину корпусу насоса та з нього для простоти складання та технічного обслуговування. Крім того, конфігурація корпусу насоса спрямовує абразивне зношування так, що воно локалізується на бічному облицюванні, а результаті чого потрібно заміняти тільки бічне облицювання Вартість експлуатації при цьому істотно зменшується. Короткий опис креслень На кресленнях представлений кращий варіант виконання винаходу: на фіг. 1 показаний вид у радіальному перетині насоса попереднього рівня техніки, який ілюструє конструкцію корпусу насоса, що складається із трьох деталей; на фіг. 2 показаний вид з частковим розрізом в радіальному перетині насоса попереднього рівня техніки, який ілюструє конструкцію корпусу насоса, що складається із двох деталей; на фіг. 3 показаний вид з частковим розрізом у радіальному перетині насоса попереднього рівня техніки, який ілюструє альтернативну конструкцію корпусу насоса, що складається із двох деталей; на фіг. 4 показаний вид в радіальному перетині корпусу відцентрового насоса попереднього рівня техніки, з видаленою крильчаткою, що ілюструє типове місце абразивного зношування; на фіг. 5 показаний загальний вид збоку корпусу відцентрового насоса попереднього рівня техніки, що ілюструє типове місце абразивного зношування; на фіг. 6 показаний загальний вид збоку корпусу відцентрового насоса попереднього рівня техніки, що має спіральну частину звичайної форми; 7 84449 на фіг. 7 показаний загальний вид збоку корпусу відцентрового насоса попереднього рівня техніки, який має, по суті, конфігурацію із двома радіусами; на фіг. 8 показаний загальний вид збоку корпусу відцентрового насоса попереднього рівня техніки, що має конфігурацію відкритого водоріза; на фіг. 9 показаний вид збоку корпусу насоса відповідно до даного винаходу, причому деякі елементи представлені пунктирними лініями; і на фіг. 10 показаний вид частини корпусу насоса, представленого на фіг. 9, у поперечному перерізі по лінії 10-10, що ілюструє альтернативний варіант виконання винаходу. Для опису попереднього рівня техніки даного винаходу на фіг. 1 представлені загальні елементи відцентрового насоса 10, який включає корпус 12 насоса та крильчатку 14. Корпус 12 насоса виконаний із вхідним отвором 16, через який текуче середовище подають усередину 18 корпусу 12 насоса. Корпус 12 насоса також виконаний з вихідним або випускним отвором 20, через який текуче середовище випускають з корпусу 12 насоса. Внутрішня частина 18 корпусу 12 насоса виконана з такою формою та такими розмірами, щоб у неї можна було встановлювати крильчатку 14. В різних типах насосів і у різних виробників використовуються різноманітні конструкції та конфігурації корпусу 12 насоса. Однак корпуси 12 насоса звичайно складаються зі спіральної частини 24, боку всмоктування 26 і боку виштовхування 28. Всмоктувальний бік 26 має вхідний отвір 18, сформований у ньому, у той час як, виштовхувальний бік 28 має отвір 30, через який проходить вал 32 крильчатки 14. Крильчатка 14 обертається навколо осьової центральної лінії 34 корпусу 12 насоса. Як найкраще показано на фіг. 5, випускний отвір 20 може звичайно продовжуватися по дотичній від частини 24 центральної спіральної частини корпусу 12 насоса. На фіг. 1 представлено, що в одній типовій конструкції відцентрового насоса 10 спіральна частина 24 може бути виконана окремо від, і може бути з'єднана з, облицюванням 36 боку всмоктування та облицюванням 38 боку виштовхування. Як показано на фіг. 2, відцентровий насос 10, як альтернатива, може бути виконаний зі спіральною частиною 24, інтегрально сформованою з боком 26 всмоктування, у той час як окреме облицювання 38 боку виштовхування з'єднане зі спіральною частиною 24. На фіг. 3 показана інша альтернативна конструкція відцентрового насоса 10, у якій бік 28 виштовхування інтегрально сформований зі спіральною частиною 24 корпусу 12 насоса, у той час як окреме облицювання 36 на боці всмоктування з'єднане зі спіральною частиною 24. Як більш повно показано на фіг. 5, бічні облицювання, що представляють тут облицювання 38 на боці виштовхування, мають зовнішню кромку 40, на якій бічне облицювання з'єднується із частиною 24 спіральної частини корпусу 12 насоса. У всіх відомих варіантах виконання відцентрових насосів радіус R бічного облицювання 38, вимірюваний від осьової центральної лінії 34 насоса до зовнішньої кромки 40, залишається постійним по 8 всій окружності бічного облицювання (тобто, зовнішня кромка 40 виконана круглою). Слід зазначити, що облицювання на боці всмоктування, яке конкретно не показане на фіг. 5, також має зовнішню кромку, що також виконана круглою у всіх відомих варіантах виконання відцентрових насосів. Круговий розмір зовнішньої кромки 40 облицювання 38 на боці виштовхування може змінюватися залежно від конфігурації та розмірів насоса, але звичайно його забезпечують досить великим, щоб через нього можна було переміщати крильчатку. Одна з основних проблем, пов'язаних зі звичайними конфігураціями корпусів насосів, як описано вище, полягає в тому, що часто відбувається зношування внутрішньої частини 18 корпусу 12 насоса, як показано на фіг. 4, на зовнішньому контурі 44 (фіг. 1) крильчатки 14 поруч із водорізом 50 (фіг. 5) корпусу 12. Таке типове зношування, позначене позицією 52 на фіг. 4 та 5, відбувається в результаті взаємодії потоків, що протікають навколо бандажа 54 крильчатки (фіг. 1), виштовхувальної горловини 56 (фіг. 5) та водоріза 50 (фіг. 5). В результаті такого розташування локалізованого видовбування при зносі 52 часто необхідно передчасно заміняти весь корпус 12 насоса, навіть при тому, що спіральна частина 24 і облицювання 38 на боці виштовхування можуть бути зношені тільки частково. Для мінімізації зношування насосів для суспензій звичайно використовують множину різних форм корпусу насоса. Вони включають форми, показані на фіг. 6-8. Зокрема, на фіг. 6 показана звичайна конфігурація спіральної частини, у якій спіральна частина 24 корпусу 12 насоса в області водоріза 50 подовжена далі усередину в напрямку осьової центральної лінії 34, в результаті чого радіус Rc водоріза, визначений як лінія, що проходить від осьової центральної лінії 34 до водоріза 50 корпусу 12, має порівняно меншу довжину. На фіг. 7 показана конфігурація корпусу насоса, яку можна назвати "подвійне коло", у якій кривизна спіральної частини 24 в області водоріза 50 більше, ніж в конструкціях корпусу насоса зі звичайним типом спіральної частини, в результаті чого одержують більший радіус Rс водоріза, ніж радіус Rc водоріза в конструкції насоса зі звичайним типом спіральної частини, як показано на фіг. 6. На фіг. 8 показана інша конфігурація корпусу насоса, у якій кривизна спіральної частини 24 в області водоріза 50 менше, ніж у конструкції типу "подвійне коло", показаній на фіг. 7, і в результаті цього радіус Rс водоріза тут навіть більше, ніж радіус Rс водоріза в конструкції типу "подвійне коло". Конфігурацію корпусу насоса, показану на фіг. 8 , можна назвати конструкцією з відкритим водорізом. Оптимальний вибір конфігурації корпусу насоса залежить від необхідної ефективності і найбільш вірогідного робочого потоку насоса по відношенню до потоку в точці найкращої ефективності (ТНЕ). Досить добре відомо, що при використанні корпусу зі звичайним типом спіральної частини, як показано на фіг. 6, при відносно малих потоках відбувається сильне зношування за 9 84449 водорізом, незважаючи на те, що конструкція зі звичайним типом спіральної частини є найбільш ефективною конфігурацією. По мірі того, як радіус Rc водоріза насоса збільшується (з переходом від типу спіральної частини (фіг. 6) до тип у з відкритим водорізом (фіг. 8), точка зношування переміщається від водоріза в більшому ступені до бічної стінки, як показано вище на фіг. 4. Конструкція з відкритим водорізом корпусу насоса є найбільш стійкою конструкцією, оскільки вона може працювати в широким діапазоні швидкостей потоку (тобто, ТНЕ) без істотного зношування самого водоріза. Така конструкція також має найбільш широкий діапазон високої ефективності, навіть при тому, що пікова ефективність такої конструкції звичайно менше, ніж у корпуса зі спіральною частиною. Однак проблема конструкції з відкритим водорізом традиційно полягає в тому, що бік корпусу часто видовбується в результаті зношування, як показано на фіг. 4. В результаті цього, виникає необхідність передчасної заміни корпусу, коли більша частина корпусу усе ще може мати майже повну товщину. Даний винахід спрямований на зменшення необхідності дорогої заміни корпусу, завдяки розробці нової конфігурації корпусу, що зосереджує зношування на бічному облицюванні, а не на ділянці спіральної частини корпусу. Тому необхідно заміняти тільки бічне облицювання, що робить ремонт набагато більш економічним. Корпус 80 насоса відповідно до даного винаходу показаний на фіг 9, де однакові деталі звичайної структури насоса, що була описана вище, позначені однаковими позиціями. Корпус 80 насоса складається зі спіральної частини 24, що має профіль зовнішньої кромки, визначений як такий, що продовжується від водоріза 50 до горлечка 56 викидання. Корпус 80 насоса має профіль зовнішньої кромки з використанням конструкції відкритого водоріза. Корпус 80 насоса також має, щонайменше, одне бічне облицювання 82, що має зовнішню кромку 84, щонайменше частина якої виконана некруглою. Бічне облицювання 82, тому, виконане з радіально видовженою ділянкою 86, орієнтованою в напрямку водоріза 50 корпусу 80 насоса, призначеною для локалізації зношування бічного облицювання 82. Спіральна частина 24 корпусу 80 насоса має аналогічну конфігурацію, щоб забезпечити можливість закріплення бічного облицювання 82 на спіральній частині 24 (тобто, спіральна частина має некруглий отвір, розміри або форма якого забезпечують можливість закріплення зовнішньої кромки бічного облицювання в отворі спіральної частини). Точна конфігурація або форма зовнішньої кромки бічного облицювання 82 можуть істотно змінюватися, але, загалом, вони складаються з ділянки, що має некруглу зовнішню кромку, і радіально видовженої ділянки, розташованої так, що вона приймає на себе зношування, створюване абразивною суспензією. Тільки для прикладу, на фіг. 1 представлена одна можлива конфігурація корпусу 80 насоса відповідно до даного винаходу. Слід також зазначити, що корпус 80 насоса може мати конструкцію із двох деталей або із трьох де 10 талей, як описано вище і представлено на фіг. 1-3. Також слід зазначити, що у випадку, коли корпус насоса має конструкцію із трьох деталей, одне або обидва окремі бічні облицювання можуть бути виконані відповідно до даного винаходу. Корпус 80 насоса має осьову центральну лінію 34 (що проходить перпендикулярно площині паперу), навколо якої обертається крильчатка 14. Корпус 80 насоса також має радіальну центральну лінію 88, розташовану нормально до осьової центральної лінії 34 і паралельно центральній лінії 90 виштовхування, що проходить через центр випускного отвору 20 корпусу 80 насоса. Відстань між радіальною центральною лінією 88 і центральною лінією 90 виштовхування може бути визначена як L0. Корпус 80 насоса, можна сказати, має основний радіус RB, визначений лінією, що проходить від осьової центральної лінії 34 до точки AB на зовнішньому профілі корпусу 80 через радіальну центральну лінію 88 або поруч із нею. Зовнішня кромка 84 бічного облицювання 82 може бути виконана з ділянкою 92, виконаною, як звичайно, круглою. Як показано тільки для прикладу на фіг. 9, ділянка 92 зовнішньої кромки 84, що виконана круглою, може продовжуватися від точки Т1 до точки Т2 на зовнішній кромці 84, видовженій у вигляді дуги приблизно 240° (проти годинникової стрілки) навколо центральної осьової лінії 34. Кругла ділянка 92 зовнішньої кромки 84 може бути більше або менше, ніж показано. Можна сказати, що бічне облицювання 82, таким чином, має радіус Rs, що проходить від осьової центральної лінії 34, до круглої зовнішньої кромки 92 бічного облицювання 82. В даному винаході основний радіус RB корпусу 80 насоса є більшим, ніж радіус Rs бічного облицювання 82. Радіус Rs бічного облицювання 82 також є більшим, ніж радіус Ri крильчатки, що проходить від осьової центральної лінії 34 до зовнішньої кромки 94 окружності крильчатки 14. Тому крильчатку 14 можна переміщати усередину корпусу 80 насоса та з нього через бічне облицювання 82, що полегшує складання, ремонт і технічне обслуговування насоса. Радіально видовжена ділянка 86 бічного облицювання 82 орієнтована у напрямку водоріза 50 корпусу 80 насоса і може мати будь-яку форму або конфігурацію, що забезпечує локалізацію зношування на бічному облицюванні 82. Як представлено для прикладу на фіг. 9, радіально видовжена ділянка 86 може бути виконана з вершиною 100, розташованою в безпосередній близькості до водоріза 50. Радіально видовжена ділянка 86 може бути визначена як дотична лінія 102, що проходить від зовнішнього контуру 84 бічного облицювання 82 з точки T1 до точки Ap поруч з вершиною 100 бічного облицювання 82, і потім у вигляді вигн утої лінії від точки Ap до точки Т2 зовнішнього контура 84 бічного облицювання 82. Відстань Dp від осьової центральної лінії 34 до вершини 100 або до точки Ap корпусу 80 насоса більше, ніж радіус Rs бічного облицювання 82 і, краще, може бути більше, ніж основний радіус RB корпусу 80 насоса. Корпус 80 насоса, як зазначено вище, має конструкцію з відкритим водорізом. Зокрема, про 11 84449 філь зовнішньої кромки корпусу 80 насоса в області водоріза 50 може бути визначений дотичною лінією 104, що проходить від точки Ав на радіальній центральній лінії 88 корпусу 80 насоса до точки Ас на горлечку 56 випуску корпусу 80. Спіральна частина 24 корпусу 80 насоса в області водоріза 50 виконана аналогічно, щоб забезпечити можливість закріплення унікально сконфігурованого бічного облицювання 82 на спіральній частині 24 корпусу 80. Зовнішній контур 84 бічного облицювання 82, краще, може бути розташований на вибраній відстані Y від зовнішнього контур у корпусу 80 насоса, причому відстань Y визначена між дотичною лінією 102 і дотичною лінією 104. Крім того, відстань Dc між осьовою центральною лінією 34 і точЗмінна Dc Y RB Rs L0 Dp Мінімум RB 0 1,05 Rs Ri 0 Rs Корпус 80 насоса відповідно до даного винаходу може бути виготовлений з будь-яких відомих звичайних стійких до зношування матеріалів, таких як сплави твердих металів або навіть еластомери (наприклад, гума). В альтернативному варіанті виконання винаходу корпус 80 насоса додатково може бути виконаний зі вставкою 110, стійкою до зношування, як показано пунктирними лініями на фіг 9 і як додатково представлено на фіг. 10. Вставка 110, стійка до зношування, розташована на видовженій в радіальному напрямку ділянці 86 бічного облицювання 82 і, зокрема, встановлена в області, що, як відомо, зазнає найбільшого зношування, як раніше було показано на фіг. 4. Вставка 110, стійка до зношування, може бути виготовлена з будь-якого відповідного матеріалу, такого як кераміка, особливо стійка до абразивного зношування. Бічне облицювання 82 може бути виконане таким чином, що сама вставка 110 може бути замінною при зношуванні або може бути сформова 12 кою Ac на водорізі 50 дорівнює, але краще є більшою, ніж основний радіус RB корпусу 80. І знову конкретна форма або конфігурація радіально видовженої ділянки 86 бічного облицювання 82 можуть істотно змінюватися залежно від розміру насоса, розміру або вимірів інших елементів насоса (наприклад, крильчатки), конкретних типів оброблюваних суспензій та інших факторів. Однак, для використання конкретного представленого варіанта виконання винаходу, у наступній таблиці наведено кілька прикладів варіантів описаних розмірів, які можна використовувати в конструкції корпусу насоса відповідно до даного винаходу. Максимум 2,0 R B RB 2,0 R i 0,95 Ri 2,5 R B 3,0 R B Краще значення 1,2 R B RB - Rs 1,3 R i 1,05 Ri 1,2 R B 1,2 R B не так, що вставка 110 буде виконана в більшій мірі з'єднаною з бічним облицюванням 82, в результаті чого бічне облицювання 82 заміняють при зношуванні вставки 110. Корпус для насоса відповідно до даного винаходу, зокрема, призначений для спрямовування зношування на замінне бічне облицювання або ділянку бічного облицювання, що зношується в результаті абразивної дії оброблюваних за допомогою насоса суспензій. Корпус насоса може бути виконаний різними способами, відповідно до загальної мети описаної тут стр уктури. Для фа хівців в даній області техніки буде зрозуміло, що можуть бути виконані модифікації корпусу насоса відповідно до даного винаходу для адаптації його до конкретних потреб варіанта застосування насоса. Таким чином, конкретні посилання на конкретні ілюстрації варіантів виконання винаходу наведені тільки як приклад і не призначені для обмеження об'єму винаходу. 13 Комп’ютерна в ерстка І.Скворцов а 84449 Підписне 14 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Casing for a centrifugal pump (variants)

Автори англійською

WALKER CRAIG I.

Назва патенту російською

Корпус центробежного насоса (варианты)

Автори російською

Уокер Крейг І.

МПК / Мітки

МПК: F04D 29/00, F04D 7/00, F01D 25/24

Мітки: насоса, відцентрового, варіанти, корпус

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/7-84449-korpus-vidcentrovogo-nasosa-varianti.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Корпус відцентрового насоса (варіанти)</a>

Подібні патенти