CZ2006756A3 - Obežné kolo, zejména odstredivého cerpadla - Google Patents
Obežné kolo, zejména odstredivého cerpadla Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2006756A3 CZ2006756A3 CZ20060756A CZ2006756A CZ2006756A3 CZ 2006756 A3 CZ2006756 A3 CZ 2006756A3 CZ 20060756 A CZ20060756 A CZ 20060756A CZ 2006756 A CZ2006756 A CZ 2006756A CZ 2006756 A3 CZ2006756 A3 CZ 2006756A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- impeller
- blades
- impeller according
- support disk
- channels
- Prior art date
Links
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Obežné kolo, zejména odstredivého cerpadla, je tvorené nosným diskem (1) opatreným lopatkami (2) vytvárejícími úzké prutocné kanálky (3), kde lopatky(2) jsou tvarované tak, že šírka jejich nábehové cásti (23) dosahující maximálne do jedné tretiny polomeru (R) nosného disku (1) je v podstate konstantní a následne se lopatky (2) smerem k obvodu obežného kola pozvolna rozširují, pricemž v rozšírenéobvodové cásti (24) lopatek (2) je vytvoren minimálne jeden prídavný kanálek (4).
Description
(57) Anotace:
Oběžné kolo, zejména odstředivého čerpadla, je tvořené nosným diskem (1) opatřeným lopatkami (2) vytvářejícími úzké průtočné kanálky (3), kde lopatky (2) jsou tvarované tak, že šířka jejich náběhové části (23) dosahující maximálně do jedné třetiny poloměru (R) nosného disku (1) je v podstatě konstantní a následně se lopatky (2) směrem k obvodu oběžného kola pozvolna rozšiřují, přičemž v rozšířené obvodové části (24) lopatek (2) je vytvořen minimálně jeden přídavný kanálek (4).
- 756 A3 z i /v A
O
CM
N
O 'ίύ'ζοοε • · • · · · · » · · · <
• · · · • · ··
-1 Oběžné kolo, zejména odstředivého čerpadla
Oblast techniky
Vynález se týká nové konstrukce kanálkového oběžného odstředivého čerpadla pro nízké rychloběžnosti.
kola, zejména
Dosavadní stav techniky
U odstředivých čerpadel pro nízké rychloběžnosti charakterizované specifickými otáčkami danými vztahem ns < 40ot/min, která jsou určena pro malé průtoky a vysoké dopravní výšky se používají zpravidla oběžná kola, která jsou charakterizována malou šířkou a velkým průměrem, z čehož se odvíjí velká délka lopatek při jejich malé tloušťce. Tyto konstrukční požadavky vedou k tomu, že vstupní šířka kanálu oběžného kola je mnohem menší než výstupní šířka kanálu. Tato disproporce vede k tomu, že se v prostoru kanálu vytvoří při práci čerpadla vír, který způsobuje velké hydraulické ztráty. Hydraulické ztráty pak výrazně rostou se zmenšováním šířky oběžného kola a se zvětšováním tloušťky jeho lopatek.
Jednou z možností snižování hydraulických ztrát u tohoto typu oběžných kol je vkládání mezilopatek do kanálů, jak je popsáno například ve spisech US 3953150, JP 59165895, JP 9042194, W02005/108796 nebo EP ¢84386. Společným znakem uváděných řešení je, že mezi lopatky mají v podstatě stejný hydraulický tvar jako hlavní lopatky, pouze mají zkrácenou délku, a jsou umístěny uprostřed kanálu. Tato řešení sice vedou ke zvýšení dopravní výšky, ale mají za následek zhoršení hydraulické účinnosti, což je způsobeno tím, že proudnice relativních rychlostí nenavazuje plynule na vstupní část mezilopatky, takže zde dochází k odtržení mezní vrstvy a ke zvýšení hydraulické ztráty.
-2Další variantou snažící se odstranit nedostatky doposud vyráběných oběžných kol používaných pro nízké specifické otáčky jsou konstrukce tzv. kanálkových oběžných kol, popsaných například ve spisech JP 2005023794, JP 2004092599, JP 2003201994, JP 9068197, JP 7208392, JP 5071490, JP 3111697, JP 2002122095, JP 9189297, JP 2004232525, JP 58187600, EP 398377 a JP 2004353564. Společnou nevýhodou těchto řešení je, že vstupní prostor oběžného kola není řešen s ohledem na sací schopnost čerpadla, takže tato čerpadla vykazují náchylnost ke vzniku kavitace. Jejich použití je možno pouze tam, kde je možno zvýšit tlak na vstupu do čerpadla. Je pak známé, že Čerpadla s nízkými specifickými otáčkami jsou určena zejména pro vysoké dopravní výšky, které je možno dosáhnout vysokými otáčkami. Při vysokých otáčkách se problémy s kavitací ještě zhoršují, takže zmíněná provedení čerpadel není možno provozovat bez zvýšeného tlaku na sání čerpadla. Kanálková oběžná kola uvedených provedení jsou založena pouze na principu odstředivé síly, která způsobuje zvýšení tlaku na výstupu z čerpadla, a proto čerpadla s těmito oběžnými koly nemohou principielně dosahovat měrných energií srovnatelných s odstředivými čerpadly. Tyto nedostatky v podstatě odstraňuje provedení obsažené v níže uvedeném návrhu.
Úkolem předkládaného vynálezu je taková konstrukce oběžného kola, která sníží hydraulické ztráty vlivem lokálního víru a zajistí sací schopnost a měrnou energii srovnatelnou s odstředivými čerpadly, jejichž oběžné kolo má běžné provedení lopatek.
Podstata vynálezu
Stanoveného cíle dosahuje vynález, kterým je oběžné kolo, zejména odstředivého čerpadla, tvořené nosným diskem opatřeným lopatkami vytvářejícími úzké průtočné kanálky, kde podstata vynálezu spočívá v tom, že lopatky jsou tvarované tak, že šířka jejich náběhové části dosahující maximálně do jedné třetiny poloměru nosného disku je v podstatě konstantní a následně se lopatky směrem k obvodu oběžného kola pozvolna rozšiřují, přičemž v rozšířené obvodové části lopatek je vytvořen minimálně jeden přídavný kanálek.
-3• ·· • · • · · • · ··· • · · · · · • · · · ·· ·· • · • · • · • ·
Další podstatou vynálezu je, že přídavné kanálky jsou vytvořeny v radiálním směru a jsou vedeny směrem od obvodu oběžného kola dostředně. Ve výhodných provedeních jsou přídavné kanálky tvořené radiálním vývrtem nebo jsou tvořené bočním zahloubením po jedné a/nebo obou stranách nosného disku a nebo jsou tvořené jako radiálně axiální a jejich radiální část je vedena směrem od obvodu oběžného kola dostředně a je propojena s axiální částí vedenou kolmo k jedné z ploch nosného disku.
Také je podstatou vynálezu, že do prostoru průtočných kanálků jsou vloženy mezilopatky tak, že jejich vstupní hrany jsou umístěny ve vstupní části průtočných kanálků tangenciálně k proudnici střední relativní rychlosti čerpaného média.
Konečně je podstatou vynálezu, že mezilopatky jsou vytvořeny tak, že úroveň jejich výstupní hrany je ve vnitřním prostoru průtočného kanálku a nebo je úroveň jejich výstupní hrany na úrovni výstupních hran lopatek.
Novou úpravou konstrukce kanálkového oběžného kola se dosahuje vyššího účinku v tom, že se zvyšuje celková hydraulická účinnost čerpadla, a to zvýšením měrné energie a zároveň sací schopnosti čerpadla. Další výhodou řešení je, že vytvořením přídavných kanálků v oblasti výstupní části lopatek je možno řídit radiální a axiální sílu, působící na oběžné kolo čerpadla, což má za důsledek snížení namáhání hřídele čerpadla a vibrací přenášených do okolního systému.
Popis obrázků na připojených výkresech
Konkrétní příklad provedení vynálezu je schématicky znázorněn na připojených výkresech, kde obr.1 je příčný řez základním provedením oběžného kola s radiálně axiálními přídavnými kanálky v půdorysném pohledu, obr.2 je částečný řez oběžným kolem z obr.1 v rovině A-A, obr.3 je příčný řez alternativním provedením oběžného kola s čistě radiálními
-4• ··· • · « • · « přídavnými kanálky v půdorysném pohledu, obr.4 je příčný řez alternativním provedením oběžného kola s bočně zahloubenými přídavnými kanálky v půdorysném pohledu, obr.5 je částečný řez oběžným kolem z obr.4 v rovině A-A, obr.6 je příčný řez alternativním provedením oběžného kola z obr.1 s vloženými mezilopatkami ukončenými ve vnitřním prostoru průtočného kanálku, obr.7 je příčný řez alternativním provedením oběžného kola z obr.1 s vloženými mezilopatkami ukončenými na úrovni výstupní hrany lopatek.
Příklady provedení vynálezu
Oběžné kolo odstředivého čerpadla podle vynálezu je tvořeno nosným diskem 1, na jehož horní ploše jsou pravidelně uspořádány lopatky 2 vytvářející úzké průtočné kanálky 3, které jsou vytvořeny tak, aby se vstupní průtočná plocha vstupní hrany 21 a výstupní průtočná plocha výstupní hrany 22 výrazně nelišily, když platí vztah
S2 =(0,95 až 1,05) Si.
Lopatky 2 jsou tvarovány tak, že šířka jejich náběhové části 23 dosahující přibližně do jedné čtvrtiny, maximálně do jedné třetiny, poloměru R nosného disku 1 je v podstatě konstantní a následně se lopatky 2 směrem k obvodu oběžného kola pozvolna rozšiřují, jak je patrné z přiložených obrázků. V rozšířené obvodové části 24 lopatek 2 je vytvořena sada radiálně axiálních přídavných kanálků 4, jejichž radiální část 41 je vedena směrem od obvodu oběžného kola dostředně a je propojena s jejich axiální částí 42 vedenou kolmo k ploše nosnému disku 1. Tvar přídavných kanálků 4, jejich počet a velikost se řídí požadovanou měrnou energií a velikostí radiální a axiální síly.
Pro velmi nízké specifické otáčky, tedy menší než 30 ot/min., je oběžné kolo řešeno tak, že do prostoru průtočných kanálků 3 jsou vloženy klasické dlouhé mezilopatky 5, které zvyšují měrnou energii a sací výšku čerpadla. Vstupní hrany 51 mezilopatek jsou umístěny ve vstupní části průtočných kanálků 3 tangenciálně k proudnici střední relativní rychlosti čerpaného média, takže nemusí ležet přesně uprostřed průtočných kanálků 3. Další tvar a
-5délka vložené mezilopatky 5 pak závisí na návrhovém bodě čerpadla. Poloha vstupní hrany 51_ mezilopatky 5, vložené do průtočného kanálku 3, vzhledem k poloze vstupní hrany 21 lopatky 2 se pak řídí požadavkem na sací schopnost čerpadla a může být vzhledem k rotační ose oběžného kola na různé úrovni. Stejně tak se může měnit úroveň výstupní hrany 52 mezilopatky 5, která může být ve vnitřním prostoru průtočného kanálku 3, jak je patrné z obr.6, nebo může být na úrovni výstupní hrany 22 lopatky 2, jak je znázorněno na obr.7.
Při otáčení oběžného kola proudí čerpané médium průtočnými kanálky 3. Zároveň pak dochází v přídavných kanálcích 4 k tvorbě vírů, které mají za následek zvýšení kinetické energie kapaliny a tím ke zvýšení měrné energie čerpadla a jeho sací schopnosti. Tvarem přídavných kanálků 4, jejích počtem a umístěním je možno dosáhnout také snížení radiální a axiální síly čerpadla. Optimální tvar a počet přídavných kanálků 4 je pak možno zjistit pouze exaktně výpočtem v závislosti na požadovaných parametrech čerpadla.
Popsaná provedení nejsou jedinými možnými řešením podle vynálezu, ale bez vlivu na jeho podstatu je možné radiální přídavné kanálky 4 vytvořit ve formě bočního zahloubení na jedné nebo obou stranách nosného disku 1, jak je patrné z obr.4 a obr.5. Mezilopatky 5 nemusí být umístěny v ose průtočných kanálků 3, jak je znázorněno na obr.3, ale mohou být vloženy do průtočných kanálků 3 excentricky.
Průmyslová využitelnost
Konstrukci oběžných kol podle vynálezu lze použít zejména pro odstředivá čerpadla určená pro malé průtoky a vysoké dopravní výšky.
·· ···
Claims (7)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Oběžné kolo, zejména odstředivého čerpadla, tvořené nosným diskem (1) opatřeným lopatkami (2) vytvářejícími úzké průtočné kanálky (3), vyznačující se tím, že lopatky (2) jsou tvarované tak, že šířka jejich náběhové části (23) dosahující maximálně do jedné třetiny poloměru (R) nosného disku (1) je v podstatě konstantní a následně se lopatky (2) směrem k obvodu oběžného kola pozvolna rozšiřují, přičemž v rozšířené obvodové části (24) lopatek (2) je vytvořen minimálně jeden přídavný kanálek (4).
- 2. Oběžné kolo podle nároku 1, vyznačující se tím, že přídavné kanálky (4) jsou vytvořeny v radiálním směru a jsou vedeny směrem od obvodu oběžného kola dostředně.
- 3. Oběžné kolo podle nároku 2, vyznačující se tím, že přídavné kanálky (4) jsou tvořené radiálním vývrtem.
- 4. Oběžné kolo podle nároku 2, vyznačující se tím, že přídavné kanálky (4) jsou tvořené bočním zahloubením po jedné a/nebo obou stranách nosného disku (1).
- 5. Oběžné kolo podle nároku 1, vyznačující se tím, že přídavné kanálky (4) jsou tvořené jako radiálně axiální a jejich radiální část (41) je vedena směrem od obvodu oběžného kola dostředně a je propojena s axiální částí (42) vedenou kolmo k jedné z ploch nosného disku (1).
- 6. Oběžné kolo podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že že do prostoru průtočných kanálků (3) jsou vloženy mezilopatky (5) tak, že jejich vstupní hrany (51) jsou umístěny ve vstupní části průtočných kanálků (3) tangenciálně k proudnici střední relativní rychlosti čerpaného média.
- 7. Oběžné kolo podle nároku 6, vyznačující se tím, že mezilopatky (5) jsou vytvořeny tak, že úroveň jejich výstupní hrany (52) je ve vnitřním prostoru průtočného kanálku (3).• ·-78. Oběžné kolo podle nároku 6, vyznačující se tím, že mezilopatky (5) jsou vytvořeny tak, že úroveň jejich výstupní hrany (52) je na úrovni výstupních hran (22) lopatek (2).OBR.124 41OBR. 2OBR.3• · » · · · ·I · · « » · · *
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20060756A CZ300161B6 (cs) | 2006-12-01 | 2006-12-01 | Obežné kolo, zejména odstredivého cerpadla |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20060756A CZ300161B6 (cs) | 2006-12-01 | 2006-12-01 | Obežné kolo, zejména odstredivého cerpadla |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ2006756A3 true CZ2006756A3 (cs) | 2008-06-11 |
CZ300161B6 CZ300161B6 (cs) | 2009-02-25 |
Family
ID=39484195
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ20060756A CZ300161B6 (cs) | 2006-12-01 | 2006-12-01 | Obežné kolo, zejména odstredivého cerpadla |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ300161B6 (cs) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0684386A1 (de) * | 1994-04-25 | 1995-11-29 | Sulzer Pumpen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Förderung eines Fluides |
JP3516530B2 (ja) * | 1995-07-28 | 2004-04-05 | 日機装株式会社 | 低比速度インペラ |
JPH0968197A (ja) * | 1995-08-28 | 1997-03-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 遠心式ポンプ又は圧縮機の羽根車 |
WO2005108796A1 (fr) * | 2004-05-10 | 2005-11-17 | Zigang Jiang | Pompe centrifuge a rapport de force eleve, a frottement de reduction interne et a pression augmentant par effet centripete et procede correspondant |
-
2006
- 2006-12-01 CZ CZ20060756A patent/CZ300161B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ300161B6 (cs) | 2009-02-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101868132B1 (ko) | 원심 펌프용 임펠러 | |
AU2014245856B2 (en) | Slurry pump impeller | |
CN105518308A (zh) | 用于离心式流体机械的转子和离心式流体机械 | |
CN103124852A (zh) | 离心泵 | |
ES2676510T3 (es) | Bomba centrífuga con un dispositivo para la retirada de partículas | |
KR20120052172A (ko) | 고속 원심 펌프용 유동 벡터 제어기 | |
US10309413B2 (en) | Impeller and rotating machine provided with same | |
CZ2006756A3 (cs) | Obežné kolo, zejména odstredivého cerpadla | |
KR100732196B1 (ko) | 사각 회오리 로터 | |
CZ17673U1 (cs) | Oběžné kolo, zejména odstředivého čerpadla | |
CN108131232B (zh) | 水力机械 | |
US20200240428A1 (en) | Impeller for Wastewater Pump | |
US6752597B2 (en) | Duplex shear force rotor | |
CN108644121B (zh) | 一种提高侧流道泵气液混输能力和效率的装置及设计方法 | |
JP5748505B2 (ja) | 回転機械 | |
JP2010174630A (ja) | ポンプの羽根車およびポンプ | |
KR20070095745A (ko) | 원심압축기 | |
CN220956155U (zh) | 一种用于浆液泵的离心叶轮 | |
KR101404578B1 (ko) | 원심펌프용 임펠러 | |
RU93476U1 (ru) | Радиальное рабочее колесо насоса, вентилятора или компрессора | |
CZ2006700A3 (cs) | Obežné kolo, zejména odstredivého cerpadla | |
JP2023532771A (ja) | 血液ポンプ | |
KR20190001872A (ko) | 임펠러 | |
KR20140100079A (ko) | 원심펌프의 임펠러 | |
RU2451839C1 (ru) | Осерадиальное рабочее колесо тоннельного типа |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20161201 |