RU130010U1 - CENTRIFUGAL BILATERAL PUMP PUMP - Google Patents

Abstract

1. Центробежный насос двустороннего входа, содержащий корпус насоса с крышкой и кронштейнами, вал, установленный в подшипниковых опорах, размещенных на кронштейнах корпуса, центробежное рабочее колесо двустороннего входа, зафиксированное на валу, уплотняющие кольца, образующие с рабочим колесом щелевые уплотнения, и уплотнения вала, отличающийся тем,что рабочее колесо на валу зафиксировано дроссельными втулками, образующими вместе с корпусом и его крышкой дроссельные щели, соединяющие между собой полости высокого и низкого давления, на цилиндрической поверхности рабочего колеса в зоне его возможного контакта с уплотняющими кольцами установлены защитные кольца, причем дроссельные втулки и защитные кольца выполнены из искробезопасного материала, а уплотнения вала выполнены в виде торцовых уплотнений, при этом полости торцовых уплотнений посредством трубопроводов сообщены с полостью высокого давления.2. Насос по п.1, отличающийся тем,что в подшипниковой опоре со стороны муфтового конца вала установлен радиально-сферический двухрядный подшипник с жидкой смазкой.3. Насос по п.1 или 2, отличающийся тем,что в подшипниковой опоре со стороны другого (не муфтового) конца вала установлен радиально-упорный двухрядный подшипник с жидкой смазкой.4. Насос по п.1 или 2, отличающийся тем,что в подшипниковой опоре со стороны другого (не муфтового) конца вала установлен одинарный сдвоенный подшипник с жидкой смазкой.1. A double-inlet centrifugal pump, comprising a pump housing with a cover and brackets, a shaft mounted in bearings located on the housing brackets, a double-inlet centrifugal impeller fixed on the shaft, O-rings forming gap seals with the impeller, and shaft seals characterized in that the impeller on the shaft is fixed by throttle bushings, forming together with the housing and its cover throttle slots connecting the high and low pressure cavities, Protective rings are installed in the area of its possible contact with the sealing rings, the throttle bushings and protective rings are made of intrinsically safe material, and the shaft seals are made in the form of mechanical seals, while the cavity of the mechanical seal is connected via a pipeline with a high pressure cavity. 2 . A pump according to claim 1, characterized in that a radial-spherical double-row bearing with liquid lubricant is installed in the bearing support from the sleeve end of the shaft. The pump according to claim 1 or 2, characterized in that the angular contact double row bearing with liquid lubricant is installed in the bearing support from the other (non-coupling) end of the shaft. The pump according to claim 1 or 2, characterized in that in the bearing support from the side of the other (non-coupling) end of the shaft is a single twin bearing with liquid lubrication.

Description

Полезная модель относится к области насосостроения и может быть использована в насосах двустороннего входа для перекачивания различных жидкостей, в том числе нефтепродуктов.The utility model relates to the field of pump engineering and can be used in double-entry pumps for pumping various liquids, including oil products.

Известен центробежный насос двустороннего входа, содержащий корпус насоса с крышкой и кронштейнами, вал, установленный в подшипниковых опорах, размещенных на кронштейнах корпуса, центробежное рабочее колесо двустороннего входа, уплотняющие кольца, образующие с рабочим колесом щелевые уплотнения, и уплотнения вала. В качестве стопорных элементов для фиксации защитных втулок на валу в разных вариантах исполнения используются: фигурные шпонки с резьбовыми гайками и стопорными шайбами; размещенные на лыске вала цилиндрические элементы, резьбовые гайки и стопорные шайбы; стопорные кольца и установленные на шпонках стопорные втулки, размещенные между защитными втулками и стопорными кольцами, при этом контактирующие между собой торцы защитных втулок и стопорных втулок выполнены под углом относительно их оси вращения (RU, 95760 U1, F04D 1/00, 16.02.2010).A centrifugal double-entry pump is known, comprising a pump housing with a cover and brackets, a shaft mounted in bearings located on the brackets of the housing, a double-acting centrifugal impeller, sealing rings forming gap seals with the impeller, and shaft seals. The following elements are used as locking elements for fixing the protective bushes to the shaft in different versions: figured keys with threaded nuts and lock washers; cylindrical elements located on the shaft flat, threaded nuts and lock washers; retaining rings and locking sleeves mounted on the dowels located between the protective sleeves and retaining rings, while the ends of the protective sleeves and locking sleeves in contact with each other are made at an angle relative to their axis of rotation (RU, 95760 U1, F04D 1/00, 02.16.2010) .

Недостатком известной конструкции является следующее.A disadvantage of the known design is the following.

Ввиду того, что материалом, применяемым для изготовления рабочего колеса является чугун, во время работы насоса, в случае контакта его рабочего колеса с уплотняющими кольцами при возникающих от радиальных нагрузок прогибах вала, не исключено искрообразование. Это обуславливает невозможность использования данного типа насоса для перекачивания взрыво- и пожароопасных жидкостей, в том числе нефтепродуктов. Кроме того, применяемые для фиксации рабочего колеса защитные втулки, как правило, выполненные из стали, также не обеспечивают безопасность использования насоса при перекачивании нефтепродуктов. Это связано с тем, что фиксация рабочего колеса защитными втулками обеспечивает относительно небольшой зазор между данными втулками, корпусом насоса и крышкой корпуса, который, как правило, должен быть не более 0,2 мм на сторону. Из-за малой величины зазора не исключена вероятность контакта защитных втулок с корпусными деталями, что также приведет к искрообразованию в рабочей полости насоса во время его работы. Для исключения образования искры необходимо достижение зазора между данными деталями не менее 0,4 мм на сторону. Вместе с тем, увеличение зазора до таких размеров может привести к недостаточной герметизации насоса, что отрицательно повлияет на его работоспособность.Due to the fact that the material used for the manufacture of the impeller is cast iron, sparking can occur during pump operation, in the case of contact of its impeller with sealing rings due to shaft deflections arising from radial loads. This makes it impossible to use this type of pump for pumping explosive and fire hazardous liquids, including oil products. In addition, the protective sleeves used to fix the impeller, usually made of steel, also do not ensure the safety of the pump when pumping oil products. This is due to the fact that the fixation of the impeller by protective sleeves provides a relatively small clearance between these sleeves, the pump housing and the housing cover, which, as a rule, should be no more than 0.2 mm per side. Due to the small size of the gap, the likelihood of contact of the protective sleeves with housing parts is not excluded, which will also lead to sparking in the working cavity of the pump during its operation. To avoid the formation of a spark, it is necessary to achieve a gap between these parts of at least 0.4 mm per side. At the same time, increasing the clearance to such a size can lead to insufficient sealing of the pump, which will negatively affect its performance.

Еще одним недостатком известного насоса является то, что в нем в качестве уплотнений вала используются сальниковые кольца. Для нормальной работы уплотнений такого рода необходимо обеспечить смазку трущихся поверхностей и отвод выделяющегося в результате трения тепла. В этом случае затяжка уплотнения должна осуществляться так, чтобы через него была обеспечена протечка перекачиваемой жидкости в количестве 2-15 л/ч. Затяжка уплотнения для исключения утечек не допускается, так как при этом происходит выгорание смазки уплотнения, что может привести к выходу из строя насоса. Таким образом, из-за низкой герметичности сальникового уплотнения невозможно обеспечить безопасность и экологичность использования насоса при перекачивании нефтепродуктов.Another disadvantage of the known pump is that it uses packing rings as shaft seals. For the normal operation of seals of this kind, it is necessary to lubricate the rubbing surfaces and to remove heat generated as a result of friction. In this case, the tightening of the seal should be carried out so that leakage of the pumped liquid in an amount of 2-15 l / h is ensured through it. Tightening the seal to prevent leakage is not allowed, as this will cause the seal to burn out, which could lead to pump failure. Thus, due to the low tightness of the packing, it is impossible to ensure the safety and environmental friendliness of using the pump when pumping oil products.

Задачей, на решение которой направлено заявленное техническое решение, является расширение потребительских свойств центробежного насоса двустороннего входа, позволяющих использовать его для перекачивания нефтепродуктов, за счет снижения утечек перекачиваемой жидкости и исключения возможности искрообразования.The task to which the claimed technical solution is directed is to expand the consumer properties of the double-inlet centrifugal pump, allowing it to be used for pumping oil products, by reducing leakage of the pumped liquid and eliminating the possibility of sparking.

Технический результат достигается тем, что в центробежном насосе двустороннего входа, содержащем корпус насоса с крышкой и кронштейнами, вал, установленный в подшипниковых опорах, размещенных на кронштейнах корпуса, центробежное рабочее колесо двустороннего входа, зафиксированное на валу, уплотняющие кольца, образующие с рабочим колесом щелевые уплотнения, и уплотнения вала, рабочее колесо на валу зафиксировано дроссельными втулками, образующими вместе с корпусом и крышкой корпуса дроссельные щели, соединяющие между собой полости высокого и низкого давления, на цилиндрической поверхности рабочего колеса в зоне возможного контакта его с уплотняющими кольцами установлены защитные кольца, причем дроссельные втулки и защитные кольца выполнены из искробезопасного материала, а уплотнения вала выполнены в виде торцовых уплотнений, при этом полости торцовых уплотнений посредством трубопроводов сообщены с полостью высокого давления.The technical result is achieved by the fact that in a centrifugal double-entry pump containing a pump housing with a cover and brackets, a shaft installed in the bearings located on the brackets of the housing, a double-acting centrifugal impeller fixed on the shaft, sealing rings forming slotted rings with the impeller seals, and shaft seals, the impeller on the shaft is fixed by throttle bushings forming, together with the housing and the housing cover, throttle slots connecting the cavities between them Protective rings are installed on the cylindrical surface of the impeller in the area of its possible contact with the sealing rings, and the throttle bushings and protective rings are made of intrinsically safe material, and the shaft seals are made in the form of mechanical seals, while the cavities of the mechanical seals are connected via pipelines with a high pressure cavity.

Кроме того, в подшипниковой опоре со стороны муфтового конца вала установлен радиально-сферический двухрядный подшипник с жидкой смазкой, а с противоположной стороны от муфтового конца или радиально-упорный двухрядный или одинарный сдвоенный подшипник с жидкой смазкой.In addition, a radial-spherical double-row bearing with liquid lubricant is installed in the bearing support on the side of the coupling end of the shaft, and on the opposite side of the coupling end, either a radial-stop double-row or single double bearing with liquid lubrication.

Наличие на цилиндрической поверхности рабочего колеса защитных колец, выполненных из искробезопасного материала, исключают, в случае возможного контакта рабочего колеса с уплотняющими кольцами, образование искры.The presence on the cylindrical surface of the impeller of protective rings made of intrinsically safe material excludes, in the event of the possible contact of the impeller with the sealing rings, the formation of a spark.

Фиксация рабочего колеса дроссельными втулками, выполненными из искробезопасного материала, позволяет, не увеличивая величину зазора между втулками и корпусными деталями, в случае возникновения контакта между ними, исключить возможность искрообразования.The fixation of the impeller by throttle bushings made of intrinsically safe material allows, without increasing the gap between the bushings and housing parts, in the event of contact between them, to exclude the possibility of sparking.

Выполнение уплотнений в виде торцовых уплотнений позволяет максимально снизить утечки перекачиваемой жидкости. При этом наличие дроссельных щелей, образованных дроссельными втулками, корпусом и крышкой корпуса и связывающих между собой полости высокого и низкого давления обеспечивают при применении таких уплотнений регулирование давления.The execution of seals in the form of mechanical seals allows to minimize leakage of the pumped liquid. At the same time, the presence of throttle slots formed by throttle bushings, the housing and the housing cover and interconnecting high and low pressure cavities provide pressure control when using such seals.

Установка радиально-сферического двухрядного подшипника с жидкой смазкой в подшипниковой опоре со стороны муфтового конца вала и радиально-упорного двухрядного либо одинарного сдвоенного подшипника с жидкой смазкой в подшипниковой опоре с противоположной стороны вала обеспечивает осевую разгрузку вала, предотвращая осевые смещения, приводящие к раскрытию торцового уплотнения и, как следствие, появлению излишних утечек перекачиваемой жидкости.The installation of a radially spherical double-row bearing with liquid lubricant in the bearing support from the coupling end of the shaft and an angular contact double-row or single twin bearing with liquid lubricant in the bearing support on the opposite side of the shaft provides axial unloading of the shaft, preventing axial displacements leading to the opening of the mechanical seal and, as a result, the appearance of excessive leaks of the pumped liquid.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен разрез центробежного насоса двустороннего входа; на фиг.2 - место А на фиг.1 (развернуто); фиг.3 - место Б на фиг.1.The utility model is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a section of a centrifugal pump of a two-way inlet; figure 2 - a place in figure 1 (expanded); figure 3 - place B in figure 1.

Центробежный насос двустороннего входа содержит корпус 1 насоса с крышкой 2 и кронштейнами 3, вал 4, установленный в подшипниковых опорах 5 и 6, размещенных на кронштейнах 3 корпуса, центробежное рабочее колесо 7 двустороннего входа, зафиксированное на валу 4, уплотняющие кольца 8, образующие с рабочим колесом 7 щелевые уплотнения 9, рабочее колесо 7 на валу 4 зафиксировано дроссельными втулками 10, образующими вместе с корпусом 1 и крышкой 2 дроссельные щели 11, соединяющие между собой полость 12 высокого и полость 13 низкого давления. На цилиндрической поверхности рабочего колеса 7 в зоне возможного контакта его с уплотняющими кольцами 8 утановлены защитные кольца 14. Дроссельные втулки 10 и защитные кольца 14 выполнены из искробезопасного материала, в качестве которого предпочтительно использовать бронзу или латунь. На валу 4 установлены торцовые уплотнения 15, например одинарные торцевые уплотнения (основное и вспомогательное), к полостям которых через трубопроводы 16 из полости 12 высокого давления обеспечивается подвод затворной жидкости. В подшипниковой опоре 5 установлен радиально-сферический двухрядный подшипник, а в подшипниковой опоре 6 - радиально-упорный двухрядный или одинарный сдвоенный подшипник. При этом смазка подшипников в подшипниковых опорах осуществляется жидкой смазкой.A double-entry centrifugal pump contains a pump housing 1 with a cover 2 and brackets 3, a shaft 4 mounted in bearing bearings 5 and 6 located on the brackets 3 of the housing, a double-acting inlet centrifugal impeller 7 fixed on the shaft 4, sealing rings 8 forming impeller 7 slotted seals 9, the impeller 7 on the shaft 4 is fixed by the throttle bushings 10, forming together with the housing 1 and the cover 2 throttle slots 11 connecting the cavity 12 high and cavity 13 low pressure. Protective rings 14 are mounted on the cylindrical surface of the impeller 7 in the area of its possible contact with the sealing rings 8. The throttle bushings 10 and the protective rings 14 are made of intrinsically safe material, which is preferably bronze or brass. Mechanical seals 15 are installed on the shaft 4, for example, single mechanical seals (main and auxiliary), to the cavities of which through the pipes 16 from the cavity 12 of the high pressure a shutter fluid is supplied. A radial-spherical double-row bearing is installed in the bearing support 5, and a radial-contact double-row or single double bearing is installed in the bearing support 6. In this case, the lubrication of bearings in the bearings is carried out by liquid lubrication.

Работает насос следующим образом.The pump operates as follows.

При запуске насоса от приводного двигателя (на фигурах не показан) вал 4 вместе с рабочим колесом 7 начинает вращаться. В случае возникновения контакта рабочего колеса 7 с уплотняющими кольцами 8, защитные кольца 14, выполненные из искробезопасного материала предотвращают образование искры при возможных прогибах вала 4, возникающих из-за радиальных нагрузок на него. Дроссельные втулки 10, предназначенные для фиксации рабочего колеса 7 на валу 4 обеспечивают необходимый минимальный зазор между данными втулками и корпусом 1 с крышкой 2, составляющий не более 0,2 мм на сторону, обеспечивая, при этом, необходимую герметичность насоса. В случае контакта дроссельных втулок 10 с корпусными деталями, благодаря искробезопасному материалу, из которого они изготовлены, образование искры не произойдет, что обеспечивает безопасность использования насоса.When starting the pump from the drive motor (not shown in the figures), the shaft 4 together with the impeller 7 starts to rotate. In the event of contact of the impeller 7 with the sealing rings 8, the protective rings 14 made of intrinsically safe material prevent the formation of a spark during possible deflections of the shaft 4 arising from radial loads on it. Throttle bushings 10, designed to fix the impeller 7 on the shaft 4, provide the necessary minimum clearance between these bushings and the housing 1 with cover 2, which is no more than 0.2 mm per side, while ensuring the necessary tightness of the pump. In the case of contact of the throttle bushings 10 with the housing parts, due to the intrinsically safe material from which they are made, the formation of a spark will not occur, which ensures the safe use of the pump.

Торцовые уплотнения 15, даже если и пропускают во внешнюю среду некоторые протечки перекачиваемой жидкости, то количество данных протечек не превышает предельно допустимые значения. Затворная жидкость поступает к торцовым уплотнениям 15 из полости высокого давления 12 по трубопроводам 16 и затем возвращается обратно через дроссельные щели 11, обеспечивая охлаждение торцовых уплотнений 15. Поскольку на ротор действуют осевые нагрузки, особенно они значительны при запуске насоса, подшипники в опорах 5 и 6 воспринимают эти нагрузки без ущерба для торцового уплотнения 15, т.к. допускают минимальное осевое смещение, что не приводит к раскрытию торцового уплотнения. Жидкая смазка подшипников обеспечивает эффективный теплоотвод, повышая, тем самым, надежность и ресурс подшипниковых опор.Mechanical seals 15, even if some leaks of the pumped liquid are passed into the external environment, the amount of these leaks does not exceed the maximum permissible values. The gate fluid enters the mechanical seals 15 from the high-pressure cavity 12 through pipelines 16 and then returns through the throttle slots 11 to cool the mechanical seals 15. Since the axial loads act on the rotor, they are especially significant when the pump starts, bearings in bearings 5 and 6 perceive these loads without damage to the mechanical seal 15, because allow minimal axial displacement, which does not lead to the disclosure of the mechanical seal. Liquid lubrication of bearings provides efficient heat dissipation, thereby increasing the reliability and service life of bearing bearings.

Таким образом, заявленная полезная модель, за счет снижения утечек перекачиваемой жидкости и устранения возможности искрообразования в процессе работы центробежного насоса двустороннего входа, обеспечивает применение данного рода насосов для перекачивания нефтепродуктов.Thus, the claimed utility model, by reducing the leakage of the pumped liquid and eliminating the possibility of sparking during the operation of the centrifugal double-entry pump, ensures the use of this kind of pump for pumping petroleum products.

Claims (4)

1. Центробежный насос двустороннего входа, содержащий корпус насоса с крышкой и кронштейнами, вал, установленный в подшипниковых опорах, размещенных на кронштейнах корпуса, центробежное рабочее колесо двустороннего входа, зафиксированное на валу, уплотняющие кольца, образующие с рабочим колесом щелевые уплотнения, и уплотнения вала, отличающийся тем, что рабочее колесо на валу зафиксировано дроссельными втулками, образующими вместе с корпусом и его крышкой дроссельные щели, соединяющие между собой полости высокого и низкого давления, на цилиндрической поверхности рабочего колеса в зоне его возможного контакта с уплотняющими кольцами установлены защитные кольца, причем дроссельные втулки и защитные кольца выполнены из искробезопасного материала, а уплотнения вала выполнены в виде торцовых уплотнений, при этом полости торцовых уплотнений посредством трубопроводов сообщены с полостью высокого давления.1. A double-inlet centrifugal pump, comprising a pump housing with a cover and brackets, a shaft mounted in bearings located on the housing brackets, a double-inlet centrifugal impeller fixed on the shaft, O-rings forming gap seals with the impeller, and shaft seals characterized in that that the impeller on the shaft is fixed by throttle bushings, forming together with the housing and its cover throttle slots connecting high and low pressure cavities, protective rings are installed on the cylindrical surface of the impeller in the area of its possible contact with the sealing rings, and throttle bushings and protective the rings are made of intrinsically safe material, and the shaft seals are made in the form of mechanical seals, while the cavities of the mechanical seals are connected via pipelines from the strips tew high pressure. 2. Насос по п.1, отличающийся тем, что в подшипниковой опоре со стороны муфтового конца вала установлен радиально-сферический двухрядный подшипник с жидкой смазкой.2. The pump according to claim 1, characterized in that that in the bearing support from the side of the coupling end of the shaft there is a radial-spherical double-row bearing with liquid lubrication. 3. Насос по п.1 или 2, отличающийся тем, что в подшипниковой опоре со стороны другого (не муфтового) конца вала установлен радиально-упорный двухрядный подшипник с жидкой смазкой.3. The pump according to claim 1 or 2, characterized in that that in the bearing support from the side of the other (non-sleeve) end of the shaft, an angular contact double row bearing with liquid lubrication is installed. 4. Насос по п.1 или 2, отличающийся тем, что в подшипниковой опоре со стороны другого (не муфтового) конца вала установлен одинарный сдвоенный подшипник с жидкой смазкой.

4. The pump according to claim 1 or 2, characterized in that that in the bearing support from the side of the other (non-clutch) shaft end there is a single twin bearing with liquid lubrication.

Images