Вихревой насос

Предложение относится к гидромашиностроению, а именно, к вихревым насосам, и может быть использовано для повышения эффективности данной группы гидравлических машин.

Задачей предлагаемого технического решения является исключение работы насоса в зоне с недопустимо низким К.П.Д. и снижение максимально потребляемой насосом мощности за счет обеспечения его работы в зоне с оптимальным К.П.Д.

Поставленная задача решается тем, что насос снабжен байпасной линией с дополнительным гидравлическим сопротивлением, соединяющей напорный и всасывающий патрубки. При этом дополнительное гидравлическое сопротивление выполнено в виде клапана, открытого при перепаде давлений более заданного.

Предложение относится к гидромашиностроению, а именно, к вихревым насосам, и может быть использовано для повышения эффективности данной группы гидравлических машин.

Известны вихревые насосы, в которых выполненный в корпусе кольцевой канал разделен перемычкой, разделяющей зоны всасывания и нагнетания. Рабочее колесо, установленное на валу, выполнено с минимальным радиальным зазором относительно перемычки. Такой насос описан, например, в Каталоге "Лопастные и роторные насосы", ЦИНТИхимнефтемаш, М., 1985, с.16-18.

Недостатком этой конструкции является наиболее низкий К.П.Д. и соответственно максимально потребляемая мощность в области минимальных подач. В результате насос комплектуется электродвигателями, рассчитанными на работу при закрытой напорной линии.

Этот недостаток частично устранен за счет неизбежного, технологического радиального зазора, расположенного между рабочим колесом и перемычкой и обеспечивающего небольшой переток из зоны нагнетания в зону всасывания. Это исключает работу насоса на закрытую задвижку. Этот эффект рассмотрен, например, в кн. В.М.Черкасский "Насосы. Вентиляторы. Компрессоры", Энергия., М., 1977, стр.389-390, рис.15-5.

Однако это не исключает работу насоса в зоне недопустимого К.П.Д. при максимальной мощности насоса.

Задачей предлагаемого технического решения является исключение работы насоса в зоне с недопустимо низким К.П.Д. и снижение максимально потребляемой насосом мощности за счет обеспечения его работы в зоне с оптимальным К.П.Д.

Поставленная задача решается тем, что в насосе, содержащем корпус с кольцевым каналом, разделенный перемычкой между зонами всасывания и нагнетания, соединенными с соответствующими патрубками, и установленное на вращающемся вале рабочее колесо, согласно полезной модели насос снабжен байпасной линией с дополнительным гидравлическим сопротивлением, соединяющей напорный и всасывающий патрубки. При этом дополнительное гидравлическое сопротивление выполнено в виде клапана, открытого при перепаде давлений более заданного.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежом, где на фиг.I показан разрез предлагаемого насоса, на фиг.2 - напорно-расходная и энергетическая характеристики вихревого насоса.

В корпусе I вихревого насоса размещено на вращающемся валу рабочее колесо 2. Корпус I снабжен перемычкой 3, разделяющей зоны всасывания и нагнетания, соединенные соответственно с всасывающим патрубком 4 и нагнетательным патрубком 5. Всасывающий патрубок 4 и нагнетательный патрубок 5 гидравлически соединены байпасной линией 6 с дополнительным гидравлическим сопротивлением 7, которое выполнено так, что обеспечивает при напоре более заданного H_max переток с расходом Q ₃. Дополнительное гидравлическое сопротивление 7 может быть выполнено в виде клапана, закрытого при перепаде давлений менее Н_max.

Вихревой насос работает следующим образом.

Подача Q=Q_n+Q_3, где Q_n - подача потребителю, Q₃ - переток через байпасную линию 6 и дополнительное сопротивление 7. Величина Q₃ задается исходя из необходимости исключить работу насоса в зоне с недопустимо низким К.П.Д. Вследствие подбора требуемого значения дополнительного гидравлического сопротивления 7 рабочая точка характеристики насоса при значениях Q_nQ₃ находится при значении Q=Q₃. При работе насоса с подачей Q _n>Q₃ байпасная линия 6 автоматически перекрывается дополнительным гидравлическим сопротивлением 7, выполненным в виде клапана, закрытого при перепаде давлений менее заданного Н_max. Это исключает нерациональный расход энергии.

Достигаемый технический результат - исключение работы вихревого насоса в зоне с недопустимо низким К.П.Д. и обеспечение возможности комплектации насоса электродвигагелями меньшей мощности.

1. Вихревой насос, содержащий корпус с кольцевым каналом, разделенный перемычкой между зонами всасывания и нагнетания, соединенными с соответствующими патрубками, и установленное на вращающемся вале рабочее колесо, отличающийся тем, что он снабжен байпасной линией с дополнительным гидравлическим сопротивлением, соединяющей напорный и всасывающий патрубки.

2. Вихревой насос по п.1, отличающийся тем, что дополнительное гидравлическое сопротивление выполнено в виде клапана, открытого при перепаде давлений более заданного.