Корпус центробежного насоса
Полезная модель относится к насосостроению, а именно к конструкциям корпусов центробежных насосов с двухвитковыми отводами.
Корпус центробежного насоса содержит двухвитковый отвод со смещенными на 180° внешним и внутренним витками 1 и 2, соответственно. Внешний виток 1 включает спиральный, обводной и диффузорный участки 3, 4 и 5, соответственно. Внутренний виток 2 включает спиральный и диффузорный участки 6 и 7, соответственно. При этом витки 1 и 2 выполнены со следующими геометрическими соотношениями:
FС1=FС2; FД1/FД2=1,41,6; FВ1=FВ2, где
FС1 - площадь начального сечения спирального участка внешнего витка;
FС2 - площадь начального сечения спирального участка внутреннего витка;
FД1 - площадь начального сечения диффузорного участка внешнего витка;
FД2 - площадь начального сечения диффузорного участка внутреннего витка;
FВ1 - площадь выходного сечения диффузорного участка внешнего витка;
FВ2 - площадь выходного сечения диффузорного участка внутреннего витка.
Использование заявляемой полезной модели за счет оптимизации конструкции проточной части корпуса центробежного насоса обеспечивает максимально полное выравнивание потоков жидкости в двухвитковом отводе, позволяет существенно снизить гидравлические потери во внешнем и внутреннем витках отвода, что в целом обеспечивает эффективную разгрузку от радиальных сил рабочего колеса центробежного насоса с использованием в его составе заявляемого корпуса.
1 П. Ф-ЛЫ, 1 ИЛ.
Полезная модель относится к насосостроению, а именно к конструкциям корпусов центробежных насосов с двухвитковыми отводами.
В качестве прототипа выбран корпус центробежного насоса, содержащий двухвитковый отвод со смещенными на 180° внешним и внутренним витками, первый из которых включает спиральный, обводной и диффузорный участки, а второй - спиральный и диффузорный участки в котором внешний виток выполнен с площадью начального сечения, составляющей 1,151,80 площади начального сечения внутреннего витка, и площади конечного сечении, составляющей 1,2
2,5 площади конечного сечения внутреннего витка [авторское свидетельство СССР
1710853, F04D 29/44, заявка
4793811/29 от 15.01.90, опубл. 07.02.92, бюл.
5].
Недостатками известного корпуса являются низкая эффективность выравнивания потоков жидкости, значительные гидравлические потери во внешнем и внутреннем витках отвода, что в целом приводит к недостаточной разгрузке от радиальных сил рабочего колеса центробежного насоса с использованием в его составе известного корпуса.
Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является оптимизация конструкции проточной части корпуса центробежного насоса с двухвитковым отводом, повышение эффективности выравнивания потоков жидкости в двухвитковом отводе, снижение гидравлических потерь во внешнем и внутреннем витках отвода, а также разгрузка от радиальных сил рабочего колеса центробежного насоса с использованием в его составе заявляемого корпуса.
Поставленная цель достигается тем, что в. корпусе центробежного насоса, содержащем двухвитковый отвод со смещенными на 180° внешним. и внутренним витками, первый из которых включает спиральный, обводной и диффузорный участки, а второй - спиральный и диффузорный участки, согласно полезной модели, витки выполнены со следующими геометрическими соотношениями:
FС1=FС2, где
FС1 - площадь начального сечения спирального участка внешнего витка;
FС2 - площадь начального сечения спирального участка внутреннего витка.
FД1/FД2=1,41,6, где
FД1 - площадь начального сечения диффузорного участка внешнего витка;
F Д2 - площадь начального сечения диффузорного участка внутреннего витка.
FВ1=FВ2, где
FВ1 - площадь выходного сечения диффузорного участка внешнего витка;
FВ2 - площадь выходного сечения диффузорного участка внутреннего витка.
Сопоставительный анализ заявляемого корпуса с прототипом и с другими решениями в данной области техники показывает, что изложенная в патентной формуле совокупность признаков неизвестна из существующего уровня техники, на основании чего можно сделать вывод о его соответствии критерию полезной модели новизна
.
Соответствие предлагаемого решения критерию промышленная применимость
видно из ниже приведенного примера конкретного выполнения корпуса.
Полезная модель, иллюстрирована чертежом, на котором показан общий вид корпуса центробежного нефтяного магистрального насоса в продольном разрезе.
Перечень позиций и обозначений на чертеже.
1 - внешний виток;
2 - внутренний виток;
3 - спиральный участок внешнего витка;
4 - обводной участок внешнего витка;
5 - диффузорный участок внешнего витка;
6 - спиральный участок внутреннего витка;
7 диффузорный участок внутреннего витка;
FС1 - площадь начального сечения спирального участка внешнего витка;
FС2 - площадь начального сечения спирального участка внутреннего витка;
FД1 - площадь начального сечения диффузорного участка внешнего витка;
FД2 - площадь начального сечения диффузорного участка внутреннего витка;
FВ1 - площадь выходного сечения диффузорного участка внешнего витка;
FВ2 - площадь выходного сечения диффузорного участка внутреннего витка.
Корпус центробежного нефтяного магистрального насоса содержит двухвитковый отвод со смещенными на 180° внешним и внутренним витками 1 и 2, соответственно. Внешний виток 1 включает спиральный, обводной и диффузорный участки 3, 4 и 5, соответственно. Внутренний виток 2 включает спиральный и диффузорный участки 6 и 7, соответственно. При этом витки 1 и 2 выполнены со следующими геометрическими соотношениями:
FС1=F С2, где
FС1 - площадь начального сечения спирального участка 3 внешнего витка 1;
FС2 - площадь начального сечения спирального участка 6 внутреннего витка 2.
FД1/FД2 =1,41,6, где
FД1 - площадь начального сечения диффузорного участка 5 внешнего витка 1;
FД2 - площадь начального сечения диффузорного участка 6 внутреннего витка 2.
FВ1=FВ2 , где
FВ1 - площадь выходного сечения диффузорного участка 5 внешнего витка 1;
F В2 - площадь выходного сечения диффузорного участка 6 внутреннего витка 2.
Работа центробежного насоса с использованием в его конструкции заявляемого корпуса происходит следующим образом.
Поток перекачиваемой жидкости попадает из рабочего колеса (не показано) в витки 1 и 2. Благодаря экспериментально подобранным геометрическим соотношениям проточных частей витков 1, 2 достигается оптимальное перераспределение в них потоков перекачиваемой жидкости, обеспечивается максимальное выравнивание скоростей на выходе из диффузорных участков 5, 7, что снижает гидравлические потери при выходе жидкости в нагнетательную линию. При этом существенно снижаются радиальные силы, действующие на рабочее колесо центробежного насоса, что особенно актуально для крупных, например, магистральных нефтяных насосов с точки зрения повышения их ресурса работы.
Использование заявляемой полезной модели за счет оптимизации конструкции проточной части корпуса центробежного насоса обеспечивает максимально полное выравнивание потоков жидкости в двухвитковом отводе, позволяет существенно снизить гидравлические потери во внешнем и внутреннем витках отвода, что в целом обеспечивает эффективную разгрузку от радиальных сил рабочего колеса центробежного насоса с использованием в его составе заявляемого корпуса.
Корпус центробежного насоса, содержащий двухвитковый отвод со смещенными на 180° внешним и внутренним витками, первый из которых включает спиральный, обводной и диффузорный участки, а второй - спиральный и диффузорный участки, отличающийся тем, что витки выполнены со следующими геометрическими соотношениями:
FС1=FС2,
где FС1 - площадь начального сечения спирального участка внешнего витка;
FС2 - площадь начального сечения спирального участка внутреннего витка;
FД1/FД2=1,41,6,
где FД1 - площадь начального сечения диффузорного участка внешнего витка;
FД2 - площадь начального сечения диффузорного участка внутреннего витка;
FВ1=FВ2,
где FВ1 - площадь выходного сечения диффузорного участка внешнего витка;
FВ2 - площадь выходного сечения диффузорного участка внутреннего витка.