Насос центробежный

Насос центробежный относится к области машиностроения и может быть использован при проектировании и изготовлении насосов для перекачивания нефтепродуктов, имеет входную и выходную крышки 1, 2, между которыми расположен наборной корпус из секций 3 и направляющие аппараты 4, снаружи все стянуты шпильками 5 с гайками 6, внутри насоса находится вал 7, с предвключенным и рабочим колесами 8, 9, за крышками установлены торцовые уплотнения 10, 11 в корпусах 12, 13, а за ними подшипники 14, 15 в корпусах 16, 17, в выходной крышке 2 имеется кольцевая камера 18, между крышкой 2 и корпусом 13 уплотнения, образована дисковая полость 19, соединяющая отверстия 20 с кольцевой щелью 21, подвода жидкости к торцевому уплотнению 11 и с кольцевой щелью 22, между крышкой 2 и втулкой 23. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

bНасос центробежный относится к области машиностроения и может быть использован при проектировании и изготовлении насосов для перекачивания нефтепродуктов.

Известен насос, который включает статорную и роторную части. Статорная часть состоит из входной и выходной крышек, между которыми расположены секции и стянуты крышки и секции шпильками. Внутри секций установлены направляющие аппараты.

Роторная часть включает вал с и рабочими колесами. Связаны статорная и роторная части подшипниками, сальниковыми уплотнениями и устройством разгрузки осевой силы.

С наружной стороны выходной крышки и примыкающим корпусом сальника образована кольцевая полость, гидравлически соединенная с проточной частью насоса кольцевой щелью, образованной устройством регулирования осевой силы и соединенная гидравлически с сальниковым уплотнением.

Такая конструкция предусматривает вынос уплотнения на значительное расстояние от выходной крышки, что отрицательно сказывается на длине вала и работе подшипников. При этом увеличиваются габаритные размеры и металлоемкость.

Для работы сальникового уплотнения необходимо значительное количество (60 л/час) рабочей жидкости, к тому же, работоспособность сальникового уплотнения непродолжительна, максимум 6 месяцев.

Для устранения указанных недостатков, поставлена задача, создать насос с улучшенной компоновкой крышки и уплотнения и усовершенствовать конструкцию крышки для увеличения интенсивности теплообмена.

Для решения поставленной задачи предложен насос центробежный, включающий статорную часть, содержащую входную и выходную крышки, корпус наборной из секций, направляющие аппараты, внутри которых расположена роторная часть, включающая вал с втулкой, предвключенным и рабочими колесами, при этом связаны между собой части устройством регулирования осевой силы, подшипниками и уплотнениями, причем подшипники и уплотнения расположены в корпусах.

В отличие от известного, в заявляемом насосе между втулкой и выходной крышкой образована кольцевая щель, при этом, выходная крышка имеет кольцевую камеру, расположенную с противоположной стороны входа рабочей жидкости, связанную каналом с трубопроводом охлаждения, к тому же, между крышкой и корпусом уплотнения образована дисковая полость, созданная наружной стенкой крышки и близлежащей стенкой корпуса уплотнения, соединенная с проточной частью насоса, через кольцевую щель и отверстия, выполненные по кругу, диаметр которого больше диаметра кольцевой камеры, на внешней поверхности втулки выполнена однозаходная или многозаходная резьба.

Отличительные признаки заявляемого насоса центробежного имеют ряд положительных качеств, которые влияют на технический результат:

- между втулкой и выходной крышкой образована кольцевая щель. Это позволяет максимально приблизить уплотнение к крышке. Таким образом уменьшается длина вала, габариты и металлоемкость;

- выходная крышка имеет кольцевую камеру, расположенную с противоположной стороны входа рабочей жидкости, связанную каналом с трубопроводом охлаждения. Кольцевая камера расположена в материальной части выходной крышки в непосредственной близости к кольцевой щели и дисковой полости. Она изолирована от перекачиваемой жидкости и постоянно заполнена циркулируемой охлаждающей жидкостью. Это способствует улучшенному охлаждению жидкости, идущей на торцовое уплотнение;

- между выходной крышкой и корпусом уплотнения образована дисковая полость. Эта полость соединяет кольцевую щель с отверстиями, выполненными по большему диаметру кольцевой камеры и кольцевой щелью подвода жидкости к торцевым уплотнениям. Таким образом, обеспечивается компактность конструкции;

- дисковая полость связана с проточной частью насоса через кольцевую щель между цилиндрической частью крышки и втулкой вала. Это позволяет жидкости входить в дисковую полость через кольцевую щель и охладиться. Часть ее поступит на торцовое уплотнение, а часть выйдет в рабочую полость насоса через отверстия. Если рабочая жидкость поступит в дисковую полость через отверстия, она тоже охладится. Часть ее уходит на охлаждение торцевого уплотнения, а часть возвращается в полость насоса через кольцевую щель.

Таким образом, обеспечивается прямое или обратное поступление жидкости на охлаждение и смазывание торцевого уплотнения;

- дисковая полость связана с проточной частью насоса отверстиями, выполненными по кругу, диаметр которого больше диаметра кольцевой камеры. Такое соединение дисковой полости и выполнение отверстий по диаметру большему, чем кольцевая камера, позволяет на малых площадях рационально разместить необходимые отверстия, обеспечивая гидравлические перетоки жидкости по кругу;

- на внешней поверхности втулки выполнена однозаходная или многозаходная резьба. Это обеспечивает лучшую циркуляцию рабочей жидкости через отверстия, дисковую полость и кольцевую щель или в обратном направлении.

Все отличительные признаки находятся в причинно-следственной связи с полученным результатом и позволяют на высоком техническом уровне создать насос центробежный, в котором крышка имеет изолированную от рабочей жидкости кольцевую камеру.

Кроме того, выходная крышка имеет отверстия, а с корпусом уплотнения создает дисковую полость, со втулкой образовывает кольцевую щель.

Следовательно, наличие различных сообщающихся между собой полостей и наличие кольцевой камеры улучшило качество (по температуре) жидкости, поступающей на смазку и охлаждение уплотнения.

Таким образом, решена поставленная задача по созданию насоса, в котором конструкция выходной крышки обеспечила хороший теплообмен рабочей жидкости, что, в свою очередь, позволило заменить сальниковое уплотнение на торцовое.

Сущность технического решения поясняется чертежом.

Насос центробежный включает входную и выходную крышки 1, 2, между которыми расположен наборной корпус из секций 3 и направляющие аппараты 4. Снаружи крышки 1, 2 и секции 3, с направляющими аппаратами 4, стянуты шпильками 5 с гайками 6. Внутри насоса находится вал 7, с предвключенным и рабочими колесами 8, 9. За крышками установлены торцовые уплотнения 10, 11 в корпусах 12, 13, а за ними установлены подшипники 14, 15 в корпусах 16, 17. В выходной крышке 2 имеется кольцевая камера 18. Между крышкой 2 и корпусом 13 уплотнения, образована дисковая полость 19, соединяющая отверстия 20 с кольцевой щелью 21, подвода жидкости к торцевому уплотнению 11 и с

кольцевой щелью 22, между крышкой 2 и втулкой 23, установленной на валу 7.

Насос центробежный работает следующим образом.

Через канал входной крышки 1 поступает рабочая жидкость на предвключенное колесо 8, далее на рабочее(ие) колесо (а) 9. Преобразовывая кинетическую энергию в энергию давления, поток жидкости направляется в канал выходной крышки 2 на выход.

Незначительная часть рабочей жидкости через отверстия 20 поступает в дисковую полость 19. Жидкость, проходя через дисковую полость 19, передает свое тепло охлажденной жидкости, циркулирующей в кольцевой камере 18. Охлажденная рабочая жидкость в дисковой полости 19 распределяется на два потока. Один поток через кольцевую щель 22 уходит на выход с насоса, а другой поток, весьма незначительный, уходит в кольцевую щель 21 на охлаждение и смазывание торцового уплотнения 11.

Также возможно обратное направление прохождения жидкости для охлаждения и смазывания торцового уплотнения 11. В кольцевую щель 22 поступает рабочая жидкость. Через стенку поступающая жидкость передает тепло жидкости, циркулируемой в кольцевой камере 18. Далее жидкость поступает в дисковую полость 19, дополнительно отдавая тепло той же жидкости, что циркулирует в кольцевой камере 18. Достаточно охладившись, часть жидкости через отверстия 20 уходит на выход с насоса через канал выходной крышки, а совсем незначительная часть жидкости идет в кольцевую щель 21 на охлаждение и смазывание торцового уплотнения 11.

Следовательно, изменение конструкции крышки и расположение корпуса уплотнения за крышкой дало возможность быстрее охладить жидкость, поступаемую на охлаждение и смазку уплотнения.

Это также позволило произвести замену сальникового уплотнения на торцовое, в результате чего потери рабочей жидкости (0,5 л/час) на

охлаждение и смазывание уплотнения и увеличился срок (2,5...3 года) эксплуатации насоса.

Заявляемый насос центробежный разработан и усовершенствован на базе известных насосов. Однако он имеет неоспоримые вышеперечисленные преимущества. Поэтому тип таких насосов широко востребован в промышленности для перекачивания вязких сред и нефтепродуктов.

Изготовление заявленного насоса проводят на стандартном оборудовании, стандартным инструментом, широко используя унифицированные узлы и детали.

1. Насос центробежный, включающий статорную часть, содержащую входную и выходную крышки, корпус наборной из секций, направляющие аппараты, внутри которых расположена роторная часть, включающая вал с втулкой, предвключенным и рабочими колесами, при этом связаны между собой части устройством регулирования осевой силы, подшипниками и уплотнениями, причем подшипники и уплотнения расположены в корпусах, отличающийся тем, что между втулкой и выходной крышкой образована кольцевая щель, при этом выходная крышка имеет кольцевую камеру, расположенную с противоположной стороны входа рабочей жидкости, связанную каналом с трубопроводом охлаждения, к тому же, между крышкой и корпусом уплотнения образована дисковая полость, созданная наружной стенкой крышки и близлежащей стенкой корпуса уплотнения, соединенная с проточной частью насоса через кольцевую щель и отверстия, выполненные по кругу, диаметр которого больше диаметра кольцевой камеры.

2. Насос центробежный по п.1, отличающийся тем, что на внешней поверхности втулки выполнена однозаходная или многозаходная резьба.