Дисковый насос

 

Изобретение позволяет повысить КПД насоса. В корпусе 1 с зазором 2 относительно его стенок 3 установлен гофрированный диск 4. Диск 4 выполнен гибким, а гофры с синусоидальным профилем в радиальном и окружном направлениях. Привод насоса снабжен устройством, позволяющим синхронизировать число оборотов диска 4 с количеством гофр. За счет установки оборотов электродвигателя 8 в резонансную частоту сохраняется ламинарный характер движения жидкости в зазорах 2 до высоких чисел оборотов, что позволяет снизить потери на внутреннее трение в жидкости. Необходимый напор обеспечивается при небольшом механическом воздействии на жидкость, что позволяет использовать его, когда компоненты среды не допускают повышенных нагрузок . 3 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 04 D 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4192883/29 (22) 09,02.87 (46) 30.09.92, Бюл. ¹ 36 (71) Институт ядерной энергетики АН БССР (72) С, С. Герасименко, Н. И. Васильев, А, В, Наганов и В. Б, Гриб (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1038591, кл. F 04 D 5/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

N1681057,,кл. F 04 0 5/00, 1986. (54) ДИСКОВЫЙ НАСОС (57) Изобретение позволяет повысить КПД насоса. В корпусе 1 с зазором 2 относительно его стенок 3 установлен гофрированный диск 4. Диск 4 выполнен гибким, а гофры—

Изобретение относится к области насосостроения, а именно к конструкциям дисковых насосов.

Цель изобретения — повышение КПД насоса путем уменьшения потерь на трение.

На фиг. 1 схематически показана конструкция дискового насоса со схемой его включения; на фиг, 2 — вид диска с торца (пунктиром обозначены впадины синусоидального профиля гофр); на фиг, 3 — развертка диска.

Дисковый насос содержит установленный в корпусе 1 с зазором 2 относительно его стенок 3 гофрированный диск 4. Диск 4 выполнен гибким, а гофры — с синусоидальным профилем в радиальном и окружном направлениях. Гофры имеют впадины 5 и выпуклости 6.

Привод насоса снабжен устройством, позволяющим синхронизировать число оборотов диска с количеством гофр, На фиг. 1

„,. Ж„„17б5525 А1 с синусоидальным профилем в радиальном и окружном направлениях. Привод насосаснабжен устройством, позволяющим синхронизировать число оборотов диска 4 с количеством гофр, За счет установки оборотов электродвигателя 8 в резонансную частоту сохраняется ламинарный характер движения жидкости в зазорах 2 до высоких чисел оборотов, что позволяет снизить потери на внутреннее трение в жидкости. Необходимый напор обеспечивается при небольшом механическом воздействии на жидкость, что позволяет использовать его, когда компоненты среды не допускают повышенных нагрузок, 3 ил, это устройство изображено в виде блока синхронизации 7, который может быть выполнен в виде тиристорного преобразователя на линии подачи электропитания к электродвигателю 8, который снабжен регулятором числа оборотов, контролируемых датчиком 9, Насос снабжен датчиками расхода 10 и давления 11. Синхронизация оборотов диска с количеством гофр может обеспечиваться при изготовлении насоса подбором числа оборотов привода или установкой между валом двигателя и валом насоса соответствующей передачи.

Насос работает следующим образом.

При подаче напряжения на электродвигатель 8 диск 4 приводится во вращение.

Диск 4 приводит в движение находящуюся в зазорах 2 между диском 4 и стенками 3 корпуса 1 жидкость, Чередующиеся впадины 5 и выпуклости 6 заставляют жидкость колебаться, а силы трения между поверхно1765525 стью диска 4 и жидкостью — вращаться. Частота колебаний в слоях жидкости между диском 4 и стенками 3 корпуса 1 пропорциональна числу оборотов привода и количеству гофр. В то же время эти слои жидкости имеют собственную частоту колебаний, определяемую геометрией слоев и вязкостью жидкости, что позволяет, изменяя число оборотов электродвигателя 8, получить в зазорах 2 между диском 4 и стенками 3 волновое движение жидкости от центра к периферии. Измеряя датчиками 10 и 11 соответственно расход и давление жидкости B линии нагнетания, настраивают число оборотов электродвигателя 8 с помощью блока

7 с тиристорным преобразователем таким образом, чтобы получить минимальные энергозатраты на прокачку жидкости в контуре установки. При этом образующиеся в зазорах волны жидкости направлены от центра к периферии, За счет гибкости диска

4 и его синусоидального профиля в окружном направлении (фиг. 3) ламинарное движение в зазорах между диском 4 и стенками

3 корпуса 1 сохраняется до достаточно высоких оборотов, при этом движущийся диск

4 оказывает минимальное механическое воздействие на компоненты перекачиваемой среды.

При вращении диска 4 выпуклости 6 диска вызывают в соответствующем слое жидкости волну повышения давления, которая распространяется вперед по ходу движения выпуклости 6 перед всем ее фронтом. В связи с тем, что гофры выполнены с образованием синусоидального профиля как в окружном, так и в радиальном направлениях конфигурация выпуклостей имеет форму спиралей. За счет этого волна повышения

5 давления в жидкости движется от центра к периферии, повышая величину напора, создаваемого за счет вращения жидкости в зазорах 2 силами трения.

Таким образом, доля энергии, переда10 ваемой от вращающегося диска 4 жидкости силами трения, в насосе уменьшается. Насос за счет установки оборотов электродвигателя 8 в резонансную частоту сохраняет ламинарный характер движения жидкости в

15 зазорах 2 до высоких чисел оборотов, что позволяет снизить потери на внутреннее трение в жидкости и тем самым уменьшить затраты энергии на перемещение жидкости.

В то же время насос обеспечивает необхо20 димый напор при небольшом механическом воздействии на перекачиваемую жидкость, что позволяет использовать его в случаях, когда компоненты перекачиваемой среды не допускают повышенных нагрузок, напри25 мер в экспериментальной технике или в микробиологической промышленности.

Формула изобретения

Дисковый насос, содержащий установленный в корпусе с зазором относительно

30 его стенок гофрированный диск, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения КПД насоса путем уменьшения потерь на трение, диск выполнен гибким, а гофры — с синусоидальным профилем в радиальном и окруж35 ном направлениях.

Составитель В.Девисилов

Редактор Л.Народная Техред М.Моргентал Корректор С.Лисина

Заказ 3370 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101