RU149866U1 - Магистральный горизонтальный центробежный одноступенчатый насос двухстороннего входа - Google Patents
Магистральный горизонтальный центробежный одноступенчатый насос двухстороннего входа Download PDFInfo
- Publication number
- RU149866U1 RU149866U1 RU2014125465/06U RU2014125465U RU149866U1 RU 149866 U1 RU149866 U1 RU 149866U1 RU 2014125465/06 U RU2014125465/06 U RU 2014125465/06U RU 2014125465 U RU2014125465 U RU 2014125465U RU 149866 U1 RU149866 U1 RU 149866U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- impeller
- housing
- shaft
- seals
- seal
- Prior art date
Links
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 title 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/08—Sealings
- F04D29/16—Sealings between pressure and suction sides
- F04D29/165—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for liquid pumps
- F04D29/167—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for liquid pumps of a centrifugal flow wheel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Магистральный горизонтальный центробежный одноступенчатый насос двухстороннего входа, содержащий корпус с двумя полуспиральными подводами и двухспиральным отводом, вал, установленный в подшипниках качения, закрепленных на консольных опорах снаружи корпуса, торцевые уплотнения вала и установленное на валу лопастное рабочее колесо с щелевыми уплотнениями, при этом рабочее колесо, опорные подшипники и торцевые уплотнения вала установлены на валу посредством цанговых зажимных устройств, отличающийся тем, что уплотнение рабочего колеса выполнено комбинированным и включает две фасонные втулки, одна из которых неподвижно закреплена на рабочем колесе и выполнена со ступенчатым уменьшением внутреннего диаметра, а другая выполнена подпружиненной и установлена на внутренней поверхности корпуса посредством шпилек с возможностью смещения в осевом направления для создания пары трения с втулкой, закрепленной на рабочем колесе, и образования неразгруженного торцевого уплотнения рабочего колеса, при этом внешняя и внутренняя поверхность втулки, установленной на рабочем колесе, совместно с внутренней поверхностью корпуса и внешней поверхностью втулки, установленной на внутренней поверхности корпуса, образуют двухщелевое уплотнение рабочего колеса, расположенное перед обращенными друг к другу торцевыми поверхностями втулок, на каждой из которых закреплены контактирующие друг с другом кольца пары трения.
Description
Полезная модель относится к нефтяным магистральным насосам и может быть использована для перекачки нефти по магистральным трубопроводом, а также в других отраслях промышленности для перекачки различных жидкостей.
Нефтяные магистральные насосы имеют, как правило, большую мощность и, соответственно, потребляют много энергии. Отсюда даже незначительное повышение КПД насоса на 1,0-1,5% может давать существенный экономический эффект. Кроме того, указанные насосы должны обладать высокой надежностью, поскольку простой магистрального оборудования связан с большими экономическими потерями. Вследствие этого возникает необходимость в повышении КПД и эксплуатационной надежности насоса, а также в увеличении его срока службы.
Известен горизонтальный центробежный одноступенчатый насос с рабочим колесом двухстороннего входа, предназначенный для подачи воды в системах водоснабжения и охлаждения АЭС (патент RU 99547, приоритет от 31.03.2010). Насос содержит корпус, полуспиральный подвод и спиральный отвод, рабочее колесо двустороннего входа с щелевыми уплотнениями, установленное на валу, опирающемся на подшипники качения, и торцевые уплотнения вала. Данный насос позволяет снизить утечки перекачиваемой воды, но не минимизирует их в достаточной степени и не предназначен для использования в качестве магистральных нефтяных насосов.
Известен горизонтальный центробежный одноступенчатый насос с рабочим колесом двухстороннего входа, предназначенный для транспортирования по магистральным трубопроводам нефти (патент RU 106680, приоритет от 26.10.2010). Насос содержит корпус, полуспиральный подвод и спиральный отвод, рабочее колесо двустороннего входа с щелевыми уплотнениями, установленное на валу, опирающимся на подшипники качения, и торцевые уплотнения вала. Для уменьшения гидравлических потерей и снижения протечек перекачиваемой среды при аварийном разрушении пары трения торцевых уплотнений вала механические торцевые упорные подшипники выполнены патронного типа с дополнительным уплотнением со стороны атмосферы, имеющим возможность радиального перемещения в корпусной детали, а сдвоенные радиально-упорные подшипники установлены с зазором между наружной обоймой и корпусом подшипника. Использование указанных и ряда других технических решений позволяет увеличить экономичность, надежность и долговечность насоса, но не позволяет повысить объемный КПД насоса.
Наиболее близким аналогом к заявленному насосу, выбранным в качестве прототипа, является магистральный горизонтальный центробежный одноступенчатый насос двухстороннего входа, содержащий корпус с двумя полуспиральными подводами и двухспиральным отводом, вал, установленный в подшипниках качения, закрепленных на консольных опорах снаружи корпуса, торцевые уплотнения вала и установленное на валу лопастное рабочее колесо с щелевыми уплотнениями (патент RU 2484305, приоритет от 09.12.2011). Рабочее колесо, опорные подшипники и торцевые уплотнения вала закреплены на валу посредством цанговых зажимных устройств. При этом вал установлен в подшипниках качения двух типов: сферического двухрядного роликового подшипника и «плавающего» тороидального роликоподшипника. Как следует из описания патента (стр. 5 описания, Фиг. 4) в конструкции насоса использовано щелевое уплотнение рабочего колеса. Указанные уплотнения относятся к наиболее простым и надежным типам уплотнений, применяемых для уменьшения перетекания жидкости из области повышенного давления в область всасывания с внешней стороны рабочего колеса. Однако щелевые уплотнения применяют в основном в низконапорных насосах, т.к. они удовлетворительно работают при давлениях до 50 кгс/см2. При больших давлениях более эффективно применение торцевых уплотнений рабочего колеса, однако они обладают слишком большой чувствительностью к твердым частицам, содержащимся в перекачиваемой жидкости, что вызывает быстрый износ уплотнений и необходимость их замены. Данная конструкция насоса позволяет повысить КПД и надежность насоса за счет уменьшения вибраций вала, сохранения постоянства размеров осевых зазоров вала и рабочего колеса относительно корпуса, щелевых уплотнений рабочего колеса и посадочных отверстий для подшипниковых узлов, но не позволяет минимизировать уменьшение объемного КПД насоса за счет перетекания жидкости из области повышенного давления в область всасывания с внешней стороны рабочего колеса.
Технической задачей заявленной полезной модели является повышение КПД и надежности насоса за счет минимизации перетекания жидкости из области повышенного давления в область всасывания с внешней стороны рабочего колеса.
Поставленная задача решается тем, что в известном магистральном горизонтальном центробежном одноступенчатом насосе двухстороннего входа, содержащим корпус с двумя полуспиральными подводами и двухспиральным отводом, вал, установленный в подшипниках качения, закрепленных на консольных опорах снаружи корпуса, торцевые уплотнения вала и установленное на валу лопастное рабочее колесо с щелевыми уплотнениями, при этом рабочее колесо, опорные подшипники и торцевые уплотнения вала установлены на валу посредством цанговых зажимных устройств, новым является то, что уплотнение рабочего колеса выполнено комбинированным и включает две фасонные втулки, одна из которых неподвижно закреплена на рабочем колесе и выполнена со ступенчатым уменьшением внутреннего диаметра, а другая выполнена подпружиненной и установлена на внутренней поверхности корпуса посредством шпилек с возможностью смещения в осевом направления для создания пары трения с втулкой, закрепленной на рабочем колесе, и образования неразгруженного торцевого уплотнения рабочего колеса, при этом внешняя и внутренняя поверхность втулки, установленной на рабочем колесе, совместно с внутренней поверхностью корпуса и внешней поверхностью втулки, установленной на внутренней поверхности корпуса, образуют двухщелевое уплотнение рабочего колеса, расположенное перед обращенными друг к другу торцевыми поверхностями втулок, на каждой из которых закреплены контактирующие друг с другом кольца пары трения.
Выполнение уплотнения рабочего колеса комбинированным, в виде последовательно расположенных между областью повышенного давления и областью всасывания с внешней стороны рабочего колеса, двухщелевого уплотнения рабочего колеса и торцевого уплотнения позволяет минимизировать перетекание жидкости между указанными областями и повысить объемный КПД насоса, а также увеличить надежность торцевого уплотнения и, соответственно, насоса.
Наличие двухщелевого уплотнения рабочего колеса позволяет увеличить длину щели и, соответственно, уменьшить напор в щели и вероятность попадания абразивных частиц в зону контакта колец пары трения торцевого уплотнения, а также обеспечить защиту торцевого уплотнения в случае резкого повышения давления на выходе рабочего колеса, т.е. функционировать в качестве гидравлического демпфера.
Выполнение уплотнения рабочего колеса в виде двух фасонных втулок, одна из которых неподвижно закреплена на рабочем колесе и выполнена со ступенчатым уменьшением внутреннего диаметра, а другая выполнена подпружиненной и установлена на внутренней поверхности корпуса посредством шпилек с возможностью смещения в осевом направления для создания пары трения с втулкой, закрепленной на рабочем колесе, и образования неразгруженного торцевого уплотнения рабочего колеса, при этом внешняя и внутренняя поверхность втулки, установленной на рабочем колесе, совместно с внутренней поверхностью корпуса и внешней поверхностью втулки, установленной на внутренней поверхности корпуса, образуют двухщелевое уплотнение рабочего колеса, позволяет упростить конструкцию комбинированного уплотнения за счет использования многофункциональных элементов и обеспечить постоянство размеров осевых зазоров рабочего колеса относительно корпуса и щелевых уплотнений рабочего колеса.
Сущность настоящей полезной модели иллюстрируется следующими чертежами:
Фиг. 1 - общий боковой разрез насоса;
Фиг. 2 - вид проточной части насоса в продольном сечении;
Фиг. 3 - комбинированное уплотнение рабочего колеса, вид А;
Фиг. 4 - комбинированное уплотнение рабочего колеса, вид Б;
Магистральный горизонтальный центробежный одноступенчатый насос двухстороннего входа, содержит корпус 1 с двумя полуспиральными подводами 2 и двухспиральным отводом 3, вал 4, установленный в подшипниках качения 5, закрепленных на консольных опорах 6 снаружи корпуса 1, торцевые уплотнения 7 вала 4 и установленное на валу лопастное рабочее колесо 8 с комбинированными уплотнениями 9. Рабочее колесо 8, опорные подшипники 5 и торцевые уплотнения 7 вала 4 установлены на валу посредством цанговых зажимных устройств 10. При этом посадочные отверстия под опорные подшипники 5, торцевые уплотнения 7, и комбинированные уплотнения 9 расточены с одного установа борштанги на расточном станке. Комбинированное уплотнения 9 включает две фасонные втулки 11, 12, одна из которых 11 неподвижно закреплена на рабочем колесе 8 и выполнена со ступенчатым уменьшением внутреннего диаметра, а другая 12 выполнена подпружиненной. Пружины 13 равномерно размещены по периметру втулки 12. Втулка 12 установлена на внутренней поверхности корпуса 1 посредством шпилек 14 с возможностью смещения в осевом направления для создания пары трения с втулкой И, закрепленной на рабочем колесе 8, и образования неразгруженного торцевого уплотнения 15 рабочего колеса 8, при этом внешняя и внутренняя поверхность втулки 11, установленной на рабочем колесе 8, совместно с внутренней поверхностью корпуса 1 и внешней поверхностью втулки 12, установленной на внутренней поверхности корпуса 1, образуют двухщелевое уплотнение 16 рабочего колеса 8, расположенное перед обращенными друг к другу торцевыми поверхностями втулок 11, 12, на каждой из которых закреплены контактирующие друг с другом кольца 17, 18 пары трения. Уплотнение неподвижных относительно друг друга деталей уплотнения 9 осуществляется с помощью уплотнительных резиновых колец круглого сечения 19. Для образования гидравлически неразгруженного торцевого уплотнения размеры втулки 12 и контактных поверхностей колец 17, 18 подбирают таким образом, чтобы коэффициент уравновешивания К, определяемый из соотношения
K=P1/P2=P1/P2, был ≥1, где:
K - коэффициент уравновешивания;
P1 - давление жидкости на аксиально подвижную втулку, кгс/см2;
P2 - давление в контактной поверхности пары трения, кгс/см2;
F1 - площадь аксиально подвижной втулки, подвергающейся давлению жидкости, мм2;
F2 - площадь контактной поверхности пары трения, мм2.
d1, d2 - наружный и внутренний диаметры торцевой поверхности аксиально подвижной втулки, подвергающейся давлению жидкости, мм;
dн, dвн, - наружный и внутренний диаметры контактной поверхности торцевого уплотнения, мм.
При этом, силу трения, ввиду ее незначительности, в данном расчете можно не учитывать. Также не учитывается действие пружины, поскольку уплотнение является гидравлически неразгруженным и усилие от действия пружины используется только в момент пуска и остановки насоса, т.е. не учитывается далее ввиду разгруженности пружины при подаче давления. При отсутствии давления в насосе пружины 13 прижимают аксиально подвижную втулку 12 к неподвижной втулке 11, установленной в рабочем колесе 8, и обеспечивают отсутствие перетекания жидкости через уплотнение 15. После подачи давления прижим обеспечивается за счет давления жидкости. Для обеспечения нормальной работы уплотнения 15 его параметры выбирают с учетом получения коэффициент уравновешивания в пределах K=1,1-1,2. Увеличение давления сверх указанных пределов не целесообразно, поскольку переток жидкости меняется незначительно, а увеличение контактного давления в области контактной поверхности колец 17, 18 приводят к повышенному тепловыделению и ускоренному износу уплотнения 15.
Применение предлагаемого магистрального горизонтального центробежного одноступенчатого насоса двухстороннего входа позволяет увеличить объемный КПД насоса на 1-2% и, соответственно, повысить суммарный КПД насоса, обеспечить высокую эксплуатационную надежность насоса, а также уменьшить издержки на его обслуживание и ремонт.
Claims (1)
- Магистральный горизонтальный центробежный одноступенчатый насос двухстороннего входа, содержащий корпус с двумя полуспиральными подводами и двухспиральным отводом, вал, установленный в подшипниках качения, закрепленных на консольных опорах снаружи корпуса, торцевые уплотнения вала и установленное на валу лопастное рабочее колесо с щелевыми уплотнениями, при этом рабочее колесо, опорные подшипники и торцевые уплотнения вала установлены на валу посредством цанговых зажимных устройств, отличающийся тем, что уплотнение рабочего колеса выполнено комбинированным и включает две фасонные втулки, одна из которых неподвижно закреплена на рабочем колесе и выполнена со ступенчатым уменьшением внутреннего диаметра, а другая выполнена подпружиненной и установлена на внутренней поверхности корпуса посредством шпилек с возможностью смещения в осевом направления для создания пары трения с втулкой, закрепленной на рабочем колесе, и образования неразгруженного торцевого уплотнения рабочего колеса, при этом внешняя и внутренняя поверхность втулки, установленной на рабочем колесе, совместно с внутренней поверхностью корпуса и внешней поверхностью втулки, установленной на внутренней поверхности корпуса, образуют двухщелевое уплотнение рабочего колеса, расположенное перед обращенными друг к другу торцевыми поверхностями втулок, на каждой из которых закреплены контактирующие друг с другом кольца пары трения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014125465/06U RU149866U1 (ru) | 2014-06-24 | 2014-06-24 | Магистральный горизонтальный центробежный одноступенчатый насос двухстороннего входа |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014125465/06U RU149866U1 (ru) | 2014-06-24 | 2014-06-24 | Магистральный горизонтальный центробежный одноступенчатый насос двухстороннего входа |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU149866U1 true RU149866U1 (ru) | 2015-01-20 |
Family
ID=53292374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014125465/06U RU149866U1 (ru) | 2014-06-24 | 2014-06-24 | Магистральный горизонтальный центробежный одноступенчатый насос двухстороннего входа |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU149866U1 (ru) |
-
2014
- 2014-06-24 RU RU2014125465/06U patent/RU149866U1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU106680U1 (ru) | Центробежный насос с рабочим колесом двустороннего входа | |
CN103225624A (zh) | 双壳体对称式径向剖分多级离心泵 | |
US2680410A (en) | Self-lubricated rotating seal for centrifugal pumps | |
EA030507B1 (ru) | Насос для перекачки расплавленного металла | |
EP2745017B1 (en) | Bearing assembly for a vertical turbine pump | |
CN108412776B (zh) | 一种采用轴套结构的多级深海混输泵 | |
RU149866U1 (ru) | Магистральный горизонтальный центробежный одноступенчатый насос двухстороннего входа | |
RU106682U1 (ru) | Вертикальный центробежный насос | |
CN104989673B (zh) | 卧式多级离心泵 | |
RU2372528C1 (ru) | Насосное устройство | |
RU117533U1 (ru) | Насос с рабочим колесом двустороннего входа | |
RU124335U1 (ru) | Шламовый насос | |
CN207583672U (zh) | 高效节流平衡鼓和套 | |
RU168011U1 (ru) | Оседиагональный шнековый насос | |
RU38858U1 (ru) | Оседиагональный шнековый насос | |
RU195473U1 (ru) | Вертикальный центробежный электронасосный агрегат со сменным проточными частями | |
RU148640U1 (ru) | Газосепаратор для погружного центробежного электронасоса | |
CN203685658U (zh) | 一种改进型液下化工泵 | |
RU199763U1 (ru) | Горизонтальный многоступенчатый центробежный насос | |
RU62176U1 (ru) | Вертикальный центробежный насос | |
RU197435U1 (ru) | Вертикальный одноступенчатый центробежный электронасосный агрегат | |
RU170010U1 (ru) | Оседиагональный шнековый насос | |
RU73758U1 (ru) | Насос погружного типа для перекачки жидких металлов | |
RU2518762C1 (ru) | Многоступенчатый глубинный вибрационный насос с осевым подключением | |
RU2708480C1 (ru) | Вертикальный одноступенчатый центробежный электронасосный агрегат |