Центробежный многоступенчатый насос

 

Цель изобретения - повышение экономичности и надежности насоса. Насос содержит рабочее колесо 4, выступ 6 которого образует с передней стенкой 7 корпуса 1 кольцевые торцовый и пазуховый зазоры 8, 9, Уплотнение 10 выполнено в виде камеры 11 с кольцевой сопловой щелью 12, сооб| л С о ю о 00 VI Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTKPt ITVIRM

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

l(g)

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4399042/29 (22) 29.03.88 (46) 30.11.91. Бюл. М 44 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной механики им, М,М. Федорова (72) Э.И, Антонов (53) 621.671 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1622632, 1987.,, SU,, 1694987 А1

<51)5 F 04 0 1/06, 29/08, 29/66 (54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ НАСОС (57) Цель изобретения — повышение экономичности и надежности насоса. Насос содержит рабочее колесо 4, выступ 6 которого образует с передней стенкой 7 корпу<-а 1 кольцевые торцовый и пазуховый зазоры 8, 9, Уплотнение 10 выполнено в виде камеры

11 с кольцевой сопловой щелью 12, сооб1694987

40 щенной через торцовый зазор 8 с зоной 13 всасывания рабочего колеса 4, через. пазу- ховый зазор 9 с передней пазухой 14 и посредством отверстий 16, 17 с выходным участком направляющего аппарата 3. Уплотнение 10 выполнено в виде гидростатического подшипника 18. При работе насоса жидкость с большой скоростью истекает из кольцевой сопловой щели 12, попадая в пазуховый и торцовый зазоры 9,8, запирая утечки из передней пазухи 14 и питая подшипник 18, При радиальном смещении раИзобретение относится к насосостроению и может быть использовано в центробежных многоступенчатых насосах.

Цель изобретения — повышение экономичности и надежности насоса.

На фиг.1 изображено меридиональное сечение ступени насоса; на фиг,2 — уплотнение рабочего колеса со стороны передней пазухи; на фиг,3 — разрез А — А на фиг,1 (сечение рабочего колеса в зоне уплотнения).

Центробежный многоступенчатый насос содержит последовательно соединенные ступени 1, каждая из которых размещена в корпусе 2 и включает направляющий аппарат 3, рабочее колесо 4 с пскровным диском 5 и выполненным на последнем выступом 6 с образованием с передней стенкой 7 корпуса 1 кольцевых торцового и пазухового зазоров 8, 9 и уплотнение 10, выполненное в виде кольцевой камеры 11 с кольцевой сопловой щелью 12, сообщенной через торцовый зазор 8 с зоной 13 всасывэния рабочего колеса 4 и через пазуховый зазор 9 с передней пазухой 14 ступени 1, в передней стенке 7 на ее периферии выполнена приемная камера 15, сообщенная отверстиями 16 и 17 с выходным участком направляющего аппарата 3 и кольцевой камерой 11 уплотнения 10, причем ширина сопловой щели 12 не менее ширины пазухового зазора 9.

Уплотнение 10 по меньшей мере одной средней ступени 1 может быть выполнено в виде гидростатического подшипника 18, рабочие камеры 19 которого открыты со стороны торцового зазора 8 уплотнения 10.

Приемная камера 15 может. быть сообщена с областью нагнетания последующей ступени.

Насос работает следующим образом, Вращающееся рабочее колесо 4 сообщает энергию проходящему через него потоку рабочей среды. поступающему далее в бочего колеса 4 относительно корпуса 1 изменяются величины зазоров в уплотнении

10 и гидростатическом подшипнике 18, что приводит к появлению в последнем сил возвращающих рабочее колесо 4 в расчетное положение. Изобретение позволяет уменьшить утечки рабочей среды путем обеспечения работы уплотнения 10 на расчетном режиме, а также обеспечить гидравлическое центрирование ротора насоса, уменьшая износ трущихся поверхностей, 2 з.п.ф-лы, 3 ил, направляющий аппарат 3. Часть потока через отверстия 16 поступает в приемную камеру 15 и далее через отверстия 17 — в кольцевую камеру 11-уплотнения 10. Благодаря перепаду давления между кольцевой камерой 11 и полостью, расположенной между торцовым и пазуховым зазорами 8 и

9, рабочая среда с большой скоростью истекает из кольцевой сопловой щели 12, попадая в пазуховый и торцовый зазоры 9 и 8, запирая утечки из передней пазухи 14 и питая гидростатический подшипник 18 через его рабочие каналы 19, При работе насоса рабочее колесо 4 может сместиться в радиальном направлении относительно корпуса 2, тогда ширина

Ьр пазухового зазора 9 и ширина Ьз зазора гидростатического подшипника 18 одновременно увеличиваются с одной стороны и уменьшаются с другой стороны рабочего колеса 4. При увеличении Ь и Ьз в зазор подшипника 18 поступает меньшая часть потока рабочей среды, истекающей из сопловой щели 12, так как увеличивается поток через торцовый зазор 8. расположенный напротив щели 12, в резуЛьтате уменьшается подъемное усилие подшипника 18 в дан- . ном месте. С противоположной по диаметру стороны рабочего колеса 4, где зазоры уменьшены, происходит увеличение подьемного усилия подшипника 18, и колесо 4 возвращается в исходное положение, создавая условия для работы уплотнения 10 на расчетном режиме, когда ширина Ь1 сопловой щели 12 не меньше ширины b2 пазухового зазора 9.

Для повышения давления в кольцевой камере 11 уплотнения 10 приемная камера

15 может быть сообщена с областью нагнетания последующей ступени, Изобретение позволяет уменьшить утечки рабочей среды путем обеспечения работы уплотнения 10 на расчетном режиме, а также обеспечить гидравлическое центрирование ротора насоса, уменьшая износ трущихся поверхностей.

Формула изобретения

1. Центробежный многоступенчатый насос, содержащий последовательно соединенные ступени, каждая из которых размещена в корпусе и включает в себя направляющий аппарат, рабочее колесо с покровным диском и выполненным на последнем выступом с образованием с передней стенкой корпуса кольцевых торцевого и пазухового зазоров, и уплотнение, выполненное в виде кольцевой камеры с кольцевой сопловой щелью, сообщенной через торцовый зазор с зоной всасывания рабочего колеса и через пазуховый зазор— с передней пазухой ступени, о т л и ч а ющ и- и с я тем, что, с целью повышения

45 экономичности и надежности путем уменьшения утечек через уплотнения ступеней и гидравлического центрирования ротора, в передней стенке на ее периферии выполнена приемная камера, сообщенная

50 отверстиями с выходным участком направляющего аппарата и кольцевой камерой уплотнения, причем ширина сопловой щели не меньше ширины пазухового зазора.

2, Насос по п.1, отличающийся

55 тем, что уплотнение по меньшей мере одной средней ступени выполнено в виде гидростатического подшипника, рабочие камеры которого открыты со стороны торцового зазора уплотнения.

3. Насос по п.1, отличающийся тем, что приемная камера сообщена с областью нагнетания последующей ступени.