RU204253U1 - Ball cleaning pump - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к конструкциям центробежных насосов, используемых в оборудовании, предназначенном для шариковой очистки трубок теплообменных аппаратов путем подачи шариков резиновых пористых очищающих, находящихся в охлаждающей воде.Техническим результатом, достигаемым при помощи заявляемой полезной модели, является увеличение срока службы шариков резиновых пористых очищающих.Указанный технический результат достигается за счет конструкции насоса шариковой очистки, включающего корпус со спиральным отводом, имеющим внутренний выступ; крышку, установленную на корпусе; радиальное рабочее колесо закрытого типа, установленное в корпусе на валу, соединенным через муфту с электродвигателем и проходящему через крышку; а также защитную втулку, установленную в корпусе с противоположной от крышки стороны. Защитная втулка предохраняет рабочее колесо от соприкосновения с корпусом насоса, препятствует перетоку жидкости при работе насоса, а также исключает попадание шариков резиновых пористых очищающих в зазор между рабочим колесом и корпусом насоса на входе в насос. Применение втулки позволяет уменьшить значение щелевого зазора между рабочим колесом и корпусом насоса δ до минимально возможных значений от 1 до 2 мм.Рабочее колесо имеет односторонний вход и две лопасти, которые совместно с ведущим и ведомым дисками образуют два канала, при этом геометрические параметры рабочего колеса, профиль канала рабочего колеса и его ширина рассчитаны из условий свободного прохождения шариков резиновых пористых очищающих, при которых обеспечивается минимальная возможность их соприкосновения с рабочим колесом, а также исключается закупоривание проходных каналов шариками резиновыми пористыми очищающими. С этой целью профиль канала выполнен расширяющимся и имеет форму трапеции с углом входа α1, находящимся в диапазоне значений от 55 до 65 градусов, и углом выхода α2, находящимся в диапазоне значений от 25 до 35 градусов, при этом их ширина на входе b1находится в диапазоне значений от 62 до 83 мм, а ширина на выходе b2находится в диапазоне значений от 75 до 95 мм, а значение угла лопасти рабочего колеса на выходе β находится в диапазоне значений от 8 до 10 градусов.Указанный технический результат также достигается за счет того, что внутренний выступ спирального радиального отвода L выполнен минимально возможной длины, которая составляет от 5 до 7 мм, а также он выполнен скругленной формы с радиусом скругления R от 4 до 8 мм. При этом значение зазора между рабочим колесом и выступом спирального отвода h находится в диапазоне значений от 20 до 37 мм.Кроме того, указанный технический результат также достигается за счет того, что внутренняя поверхность корпуса насоса в зоне возможного соприкосновения на выходе из рабочего колеса - поверхность спирального отвода от горизонтальной линии, проходящей через ось вращения рабочего колеса на угол γ, значение которого составляет от 60 до 80 градусов, и внутренний выступ спирального отвода подвергается дополнительной механической обработке (шлифовке) до получения значения шероховатости Ra от 3,2 до 6,3 мкм. Значение угла γ определяется из расчета движения потока жидкости, содержащей обводненные шарики резиновые пористые очищающие при выходе из каналов рабочего колеса во время его вращения.The utility model relates to the designs of centrifugal pumps used in equipment designed for ball cleaning of tubes of heat exchangers by feeding porous rubber cleaning balls in cooling water. The technical result achieved with the claimed utility model is an increase in the service life of the rubber porous cleaning balls. The specified technical result is achieved due to the design of a ball cleaning pump, including a housing with a volute with an internal protrusion; a cover mounted on the body; a closed-type radial impeller mounted in a housing on a shaft connected through a coupling with an electric motor and passing through the cover; as well as a protective sleeve installed in the body on the side opposite to the cover. The protective sleeve protects the impeller from contact with the pump casing, prevents liquid overflow during pump operation, and also excludes the ingress of porous rubber cleaning balls into the gap between the impeller and the pump casing at the pump inlet. The use of the sleeve allows to reduce the value of the gap between the impeller and the pump casing δ to the minimum possible values from 1 to 2 mm. The impeller has a one-way entrance and two blades, which together with the driving and driven discs form two channels, while the geometric parameters of the impeller , the profile of the channel of the impeller and its width are calculated from the conditions of free passage of the rubber porous cleaning balls, at which the minimum possibility of their contact with the impeller is ensured, and clogging of the passage channels by the rubber porous cleaning balls is excluded. For this purpose, the channel profile is made expanding and has the shape of a trapezoid with the entry angle α1, which is in the range of 55 to 65 degrees, and the exit angle α2, which ranges from 25 to 35 degrees, while their width at the entrance b1 is in the range values from 62 to 83 mm, and the width at the outlet b2 is in the range of values from 75 to 95 mm, and the value of the impeller blade angle at the outlet β is in the range of values from 8 to 10 degrees. The specified technical result is also achieved due to the fact that the inner protrusion of the spiral radial outlet L is made of the minimum possible length, which is from 5 to 7 mm, and it is also made of a rounded shape with a rounding radius R of 4 to 8 mm. In this case, the value of the gap between the impeller and the projection of the volute h is in the range of values from 20 to 37 mm In addition, the specified technical result is also achieved due to the fact that the inner surface of the pump casing in the area of possible contact at the outlet of the impeller is the surface spiral bend from the horizontal line passing through the axis of rotation of the impeller at an angle γ, the value of which is from 60 to 80 degrees, and the inner protrusion of the spiral bend is subjected to additional machining (grinding) until the roughness value Ra is from 3.2 to 6.3 microns. The value of the angle γ is determined from the calculation of the movement of the flow of a liquid containing water-filled porous cleaning rubber balls at the exit from the channels of the impeller during its rotation.

Description

Полезная модель относится к конструкциям центробежных насосов, используемых в оборудовании, предназначенном для шариковой очистки трубок теплообменных аппаратов путем подачи шариков резиновых пористых очищающих, находящихся в охлаждающей воде.The utility model relates to designs of centrifugal pumps used in equipment designed for ball cleaning of tubes of heat exchangers by feeding porous rubber cleaning balls in cooling water.

В оборудовании для шариковой очистки шарики резиновые пористые очищающие являются средством очистки трубок теплообменных аппаратов. Размер шариков резиновых пористых очищающих подбирают таким образом, чтобы их диаметр превышал на величину от 1 до 2 мм внутренний диаметр трубок теплообменных аппаратов. При уменьшении размера шариков резиновых пористых очищающих, происходящем вследствие их износа, до размера внутреннего диаметра трубок теплообменных аппаратов снижается результативность работы оборудования шариковой очистки и требуется замена шариков резиновых пористых очищающих.In equipment for ball cleaning, rubber porous cleaning balls are a means of cleaning the tubes of heat exchangers. The size of the rubber porous cleaning balls is selected in such a way that their diameter exceeds by 1 to 2 mm the inner diameter of the tubes of the heat exchangers. When the size of the rubber porous cleaning balls decreases due to their wear, to the size of the inner diameter of the tubes of the heat exchangers, the efficiency of the ball cleaning equipment decreases and the replacement of the rubber porous cleaning balls is required.

Известна конструкция центробежного насоса по патенту РФ №2182263, МПК F04D 7/04, опубл. 10.05.2002, который содержит рабочее колесо и спиральный отвод. Рабочее открытое колесо рассчитано на параметры по коэффициенту быстроходности n_s = 100–150 и выполнено в виде конусного диска с центральным углом 70–120^o с 2–4 спиральными лопатками, с нулевым углом атаки на расчетном режиме, углом выхода 12–24^o и густотой лопастной системы 1,3–1,7, причем соотношение указанных параметров выполнено из условия обеспечения диффузорности проходного межлопаточного канала, не превышающей 4–10^o. Лопатки выполнены с минимальной высотой и расстоянием между передней кромкой лопатки на входе колеса и соседней лопаткой по нормали к ней, превышающими диаметр шариков системы очистки на величину гарантированного зазора. Рабочие поверхности лопаток имеют наклон в сторону вращения рабочего колеса. Использование изобретения, как следует из патента РФ№2182263, МПК F04D 7/04, опубл. 10.05.2002, позволяет достичь существенного уменьшения износа шариков, происходящего за счет их деформации и трения о стенки рабочих органов насоса, а также кавитационного разрушения в рабочих каналах колеса при одновременном обеспечении проходимости шариков при залповой загрузке системы шариками.The known design of a centrifugal pump according to RF patent No. 2182263, IPC F04D 7/04, publ. May 10, 2002, which contains an impeller and a volute. The open impeller is designed for the parameters of the speed coefficient n _s = 100–150 and is made in the form of a conical disk with a central angle of 70–120 ^o with 2–4 spiral blades, with a zero angle of attack in the design mode, an exit angle of 12–24 ^o and the density of the blade system is 1.3–1.7, and the ratio of these parameters is fulfilled from the condition of ensuring the diffuseness of the interscapular passage channel, not exceeding 4–10 ^o . The blades are made with a minimum height and distance between the leading edge of the blade at the wheel inlet and the adjacent blade along the normal to it, exceeding the diameter of the balls of the cleaning system by the amount of the guaranteed clearance. The working surfaces of the blades are inclined towards the rotation of the impeller. The use of the invention, as follows from the RF patent No. 2182263, IPC F04D 7/04, publ. May 10, 2002, allows to achieve a significant reduction in the wear of the balls due to their deformation and friction against the walls of the pump working bodies, as well as cavitation destruction in the working channels of the wheel, while ensuring the patency of the balls during the salvo loading of the system with balls.

При этом в известном насосе происходит интенсивный износ шариков резиновых пористых очищающих, приводящий к необходимости их частой замены по следующим причинам: шарики резиновые пористые очищающие двигаются вдоль лопаток рабочего колеса вместе с потоком жидкости прижимаясь к их рабочей поверхности, что является основной причиной их износа. Указанная причина, в совокупности со скоростью движения шариков резиновых пористых очищающих, скорости потока жидкости и скоростью вращения рабочего колеса обуславливает высокое значение показателя износа шариков резиновых пористых очищающих, что подтверждено практикой применения указанного насоса в оборудовании шариковой очистки.At the same time, in the known pump, intensive wear of the porous rubber cleaning balls occurs, leading to the need for their frequent replacement for the following reasons: the porous rubber cleaning balls move along the impeller blades along with the fluid flow, pressing against their working surface, which is the main reason for their wear. This reason, together with the speed of movement of the rubber porous cleaning balls, the flow rate of the liquid and the speed of rotation of the impeller, causes a high value of the wear rate of the rubber porous cleaning balls, which is confirmed by the practice of using the specified pump in ball cleaning equipment.

Также известна конструкция насоса серии «Иртыш» типа НФ производства ОДО «Предприятие «Взлет», опубликованная в сети Интернет по ссылкам: https://ufk-techno.ru/2574.htm; https://www.vzlet-omsk.ru/files/pasporta-vzryv/pasport-nasosov-irtysh-nf-nfs-ekh.pdf. Also known is the design of a pump of the Irtysh series of NF type produced by ALC Enterprise Vzlyot, published on the Internet at the links: https://ufk-techno.ru/2574.htm; https://www.vzlet-omsk.ru/files/pasporta-vzryv/pasport-nasosov-irtysh-nf-nfs-ekh.pdf.

Известный насос включает спиральный корпус, установленный на корпусе фланец, центробежное закрытое колесо установленное на валу, проходящем через фланец и предназначен для перекачки промышленных загрязненных жидкостей плотностью до 1100 кг/м³, температурой от 1 до 75°С, с содержанием различных неабразивных взвешенных частиц максимальным размером до 40 мм. The known pump includes a volute casing, a flange mounted on a housing, a centrifugal closed wheel mounted on a shaft passing through a flange and is designed to pump industrial contaminated liquids with a density of up to 1100 kg / m³, temperatures from 1 to 75 ° C, with a maximum content of various non-abrasive suspended particles. up to 40 mm in size.

Недостатком известной конструкции насоса является то, что между рабочим колесом и корпусом насоса имеются большие щелевые зазоры, размеры которых сопоставимы с размерами применяемых шариков резиновых пористых очищающих. Поскольку во время работы насоса возникают перетоки жидкости из области напора в область всасывания, то шарики резиновые пористые очищающие затягиваются в зазоры, в которых происходит их интенсивный износ, обусловленный их трением о корпус насоса и ведомый диск рабочего колеса.The disadvantage of the known pump design is that there are large slotted gaps between the impeller and the pump casing, the dimensions of which are comparable to the dimensions of the used porous rubber cleaning balls. Since during the operation of the pump, liquid flows from the head area to the suction area occur, the porous rubber cleaning balls are drawn into the gaps, in which their intensive wear occurs due to their friction against the pump casing and the driven disc of the impeller.

Технической проблемой, решаемой с помощью заявляемой полезной модели, является интенсивный износ шариков резиновых пористых очищающих, используемых в известных конструкциях насосов шариковой очистки.The technical problem solved using the claimed utility model is intensive wear of the rubber porous cleaning balls used in known designs of ball cleaning pumps.

Техническим результатом, достигаемым при помощи заявляемой полезной модели, является увеличение срока службы шариков резиновых пористых очищающих.The technical result achieved with the claimed utility model is to increase the service life of the porous rubber cleaning balls.

Указанный технический результат достигается за счет конструкции насоса шариковой очистки, включающего корпус со спиральным отводом, имеющим внутренний выступ, крышку, установленную на корпусе, радиальное рабочее колесо закрытого типа, установленное в корпусе на валу, соединенным через муфту с электродвигателем и проходящему через крышку, а также защитную втулку, установленную в корпусе с противоположной от крышки стороны. Защитная втулка предохраняет рабочее колесо от соприкосновения с корпусом насоса, препятствует перетоку жидкости при работе насоса, а также исключает попадание шариков резиновых пористых очищающих в зазор между рабочим колесом и корпусом насоса на входе в насос. Применение втулки позволяет уменьшить значение щелевого зазора между рабочим колесом и корпусом насоса δ до минимально возможных значений от 1 до 2 мм.The specified technical result is achieved due to the design of a ball cleaning pump, including a casing with a volute with an internal protrusion, a cover mounted on the casing, a closed-type radial impeller mounted in the casing on a shaft connected through a coupling with an electric motor and passing through the cover, and also a protective sleeve installed in the body on the side opposite to the cover. The protective sleeve protects the impeller from contact with the pump casing, prevents liquid overflow during pump operation, and also excludes the ingress of porous rubber cleaning balls into the gap between the impeller and the pump casing at the pump inlet. The use of the sleeve allows to reduce the value of the gap between the impeller and the pump casing δ to the minimum possible values from 1 to 2 mm.

Рабочее колесо имеет односторонний вход и две лопасти, которые совместно с ведущим и ведомым дисками образуют два канала, при этом геометрические параметры рабочего колеса, профиль канала рабочего колеса и его ширина рассчитаны из условий свободного прохождения шариков резиновых пористых очищающих, при которых обеспечивается минимальная возможность их соприкосновения с рабочим колесом, а также исключается закупоривание проходных каналов шариками резиновыми пористыми очищающими. С этой целью профиль канала выполнен расширяющимся и имеет форму трапеции с углом входа α₁, находящимся в диапазоне значений от 55 до 65 градусов и углом выхода α₂, находящимся в диапазоне значений от 25 до 35 градусов, при этом их ширина на входе b₁ находится в диапазоне значений от 62 до 83 мм, а ширина на выходе b₂ находится в диапазоне значений от 75 до 95 мм, а значение угла лопасти рабочего колеса на выходе β находится в диапазоне значений от 8 до 10 градусов.The impeller has a one-way entrance and two blades, which together with the driving and driven disks form two channels, while the geometric parameters of the impeller, the profile of the channel of the impeller and its width are calculated from the conditions for the free passage of rubber porous cleaning balls, at which the minimum possibility of them contact with the impeller, and clogging of the passage channels with rubber porous cleaning balls is excluded. For this purpose, the channel profile is made expanding and has the shape of a trapezoid with an entry angle α ₁ ranging from 55 to 65 degrees and an exit angle α ₂ ranging from 25 to 35 degrees, while their width at the entrance b ₁ is in the range of values from 62 to 83 mm, and the width at the outlet b ₂ is in the range of values from 75 to 95 mm, and the value of the angle of the impeller blade at the outlet β is in the range of values from 8 to 10 degrees.

Выбор значений в указанных диапазонах произведен расчетным путем для обеспечения беспрепятственного прохождения шариков резиновых пористых очищающих по каналам рабочего колеса насоса. Применение других параметров рабочего колеса, находящихся вне указанных диапазонов, приводит к повышенному износу шариков резиновых пористых очищающих в результате их соприкосновения с поверхностями рабочего колеса, а также к ухудшению рабочих характеристик насоса.The choice of values in the indicated ranges was made by calculation to ensure the unimpeded passage of porous rubber cleaning balls through the channels of the pump impeller. The use of other parameters of the impeller, which are outside the specified ranges, leads to increased wear of the porous rubber cleaning balls as a result of their contact with the surfaces of the impeller, as well as to a deterioration in the performance of the pump.

Указанный технический результат также достигается за счет того, что внутренний выступ спирального радиального отвода L выполнен минимально возможной длины, которая составляет от 5 до 7 мм, а также он выполнен скругленной формы с радиусом скругления R от 4 до 8 мм. При этом значение зазора между рабочим колесом и выступом спирального отвода h находится в диапазоне значений от 20 до 37 мм. The specified technical result is also achieved due to the fact that the inner protrusion of the spiral radial elbow L is made of the minimum possible length, which is from 5 to 7 mm, and it is also made of a rounded shape with a radius of rounding R from 4 to 8 mm. In this case, the value of the gap between the impeller and the projection of the helical bend h is in the range of values from 20 to 37 mm.

Выбор значения длины выступа спирального отвода, на котором происходит деление водяного потока, а также значения зазора между рабочим колесом и выступом спирального отвода определяется из условия возможности свободного прохождения шариков резиновых пористых очищающих, находящихся в водном потоке, не попавших в напорный патрубок, что позволяет сохранять целостность шариков резиновых пористых очищающих в случае их попадания в этот зазор с ускоряющимся потоком и минимизировать их трение о поверхности корпуса насоса во время их движения с потоком воды по кругу при условии сохранения рабочих напорно-расходных характеристик насоса.The choice of the value of the length of the protrusion of the spiral outlet, at which the division of the water flow occurs, as well as the value of the gap between the impeller and the protrusion of the spiral outlet, is determined from the condition of the possibility of free passage of the porous rubber scrubbing balls located in the water flow, which did not fall into the the integrity of the rubber porous cleaning balls in case of their falling into this gap with an accelerating flow and to minimize their friction against the surface of the pump casing during their movement with the flow of water in a circle, provided that the working pressure-flow characteristics of the pump are preserved.

Кроме того, указанный технический результат также достигается за счет того, что внутренняя поверхность корпуса насоса в зоне возможного соприкосновения на выходе из рабочего колеса - поверхность спирального отвода от горизонтальной линии, проходящей через ось вращения рабочего колеса на угол γ, значение которого составляет от 60 до 80 градусов, и внутренний выступ спирального отвода подвергается дополнительной механической обработке (шлифовки) до получения значения шероховатости Ra от 3,2 до 6,3 мкм. Значение угла γ определяется из расчета движения потока жидкости, содержащей обводненные шарики резиновые пористые очищающие при выходе из каналов рабочего колеса во время его вращения. In addition, the specified technical result is also achieved due to the fact that the inner surface of the pump casing in the zone of possible contact at the outlet of the impeller is the surface of the spiral outlet from the horizontal line passing through the axis of rotation of the impeller at an angle γ, the value of which ranges from 60 to 80 degrees, and the inner protrusion of the spiral bend is subjected to additional machining (grinding) to obtain a roughness Ra value from 3.2 to 6.3 microns. The value of the angle γ is determined from the calculation of the movement of the flow of a liquid containing water-filled porous cleaning rubber balls at the exit from the channels of the impeller during its rotation.

Все размеры, геометрические параметры рабочего колеса и корпуса насоса выбраны с учетом 3D моделирования и гидродинамического расчета в виртуальной среде различных вариантов насоса. Выбор значений вне указанных диапазонов приводит к снижению рабочих характеристик насоса и уменьшению срока службы шариков резиновых пористых очищающих за счет их износа.All dimensions, geometric parameters of the impeller and the pump casing are selected taking into account 3D modeling and hydrodynamic calculations in a virtual environment for various pump options. The choice of values outside the specified ranges leads to a decrease in pump performance and a decrease in the service life of porous rubber cleaning balls due to their wear.

Заявляемая конструкция насоса шариковой очистки поясняется следующими изображениями:The claimed design of a ball cleaning pump is illustrated by the following images:

На Фиг. 1 показан насос шариковой очистки в продольном разрезе;FIG. 1 shows a ball pump in longitudinal section;

На Фиг. 2 показан насос шариковой очистки в поперечном разрезе;FIG. 2 shows a cross-section of a ball pump;

На Фиг. 3 показан разрез рабочего колеса насоса.FIG. 3 shows a sectional view of the pump impeller.

Насос шариковой очистки консольного горизонтального исполнения включает (Фиг. 1 и Фиг. 2): корпус (1), имеющий спиральный отвод (2), крышку (3), установленную на корпусе (1), радиальное рабочее колесо закрытого типа (4), установленное на валу (5), проходящем через крышку (3) и соединенный с электродвигателем через муфту (на фигуре не показаны), а также защитную втулку (6), установленную в корпусе с противоположной от крышки (3) стороны, при этом значение щелевого зазора δ (7) между рабочим колесом (4) и корпусом насоса (1) составляет от 1 до 2 мм. Рабочее колесо (4) имеет односторонний вход (8) и две лопасти (9), образующих с ведущим (10) и ведомым (11) дисками два канала (12), при этом профиль каждого канала (12) выполнен расширяющимся и имеет форму трапеции (Фиг. 3) с углом входа α₁, находящимся в диапазоне значений от 55 до 65 градусов, и углом выхода α₂, находящимся в диапазоне значений от 25 до 35 градусов, причем ширина канала на входе b₁ находится в диапазоне значений от 62 до 83 мм, а ширина на выходе b₂ находится в диапазоне значений от 75 до 95 мм, при значении угла лопасти рабочего колеса на выходе β (Фиг. 2), находящимся в диапазоне от 8 до 10 градусов.A cantilever horizontal ball cleaning pump includes (Fig. 1 and Fig. 2): a casing (1) with a volute (2), a cover (3) mounted on the casing (1), a closed-type radial impeller (4), installed on the shaft (5) passing through the cover (3) and connected to the electric motor through a coupling (not shown in the figure), as well as a protective sleeve (6) installed in the body on the side opposite to the cover (3), while the value of the slot clearance δ (7) between the impeller (4) and the pump casing (1) is from 1 to 2 mm. The impeller (4) has a one-sided inlet (8) and two blades (9), forming two channels (12) with the driving (10) and driven (11) discs, while the profile of each channel (12) is made expanding and has the shape of a trapezoid (Fig. 3) with an entry angle α ₁ in the range of 55 to 65 degrees, and an exit angle α ₂ in the range of 25 to 35 degrees, and the channel width at the entrance b ₁ is in the range of 62 up to 83 mm, and the width at the outlet b ₂ is in the range of values from 75 to 95 mm, with the value of the angle of the impeller blade at the outlet β (Fig. 2), being in the range from 8 to 10 degrees.

Спиральный отвод (Фиг. 2) имеет выступ (13), длина которого L составляет от 5 до 7 мм, а радиус его скругления R составляет от 2 до 8 мм. The spiral bend (Fig. 2) has a protrusion (13), the length of which L is from 5 to 7 mm, and the radius of its rounding R is from 2 to 8 mm.

Также значение зазора h между рабочим колесом (4) и выступом (13) находится в диапазоне значений от 20 до 37 мм.Also, the value of the gap h between the impeller (4) and the projection (13) is in the range of values from 20 to 37 mm.

Внутренняя поверхность корпуса насоса на участках возможного соприкосновения шариков резиновых пористых очищающих при выходе из рабочего колеса, а именно поверхность спирального отвода от горизонтальной линии, проходящей через ось вращения рабочего колеса на угол γ в диапазоне от 60 до 80 градусов и выступ (13) спирального отвода подвергнуты дополнительной механической обработке (шлифовке) до получения значения шероховатости Ra от 3,2 до 6,3 мкм.The inner surface of the pump casing in the areas of possible contact of the rubber porous cleaning balls when leaving the impeller, namely the surface of the spiral outlet from the horizontal line passing through the axis of rotation of the impeller at an angle γ in the range from 60 to 80 degrees and the protrusion (13) of the spiral outlet subjected to additional machining (grinding) to obtain a roughness value Ra from 3.2 to 6.3 microns.

На Фиг. 1 и Фиг. 2 также показан шарик резиновый пористый очищающий (14) и траектория его движения (15) внутри насоса.FIG. 1 and FIG. 2 also shows a porous cleaning rubber ball (14) and its trajectory (15) inside the pump.

Насос шариковой очистки работает следующим образом: вода, содержащая обводненные шарики резиновые пористые очищающие (14) поступает через входной фланец корпуса насоса на входное отверстие (8) рабочего колеса (4) и далее в его внутреннюю полость, в которой, благодаря имеющемуся разряжению шарики резиновые пористые очищающие (14) смещаются к центру рабочего колеса (4), далее они захватывается лопастями (9) и перемещаются по каналам (12). Далее, во время вращения рабочего колеса (4) вода с шариками резиновыми пористыми очищающими (14) под воздействием центробежных сил перемещается по каналам (12) рабочего колеса (4) от входного отверстия (8) к выходному отверстию, при этом направление движения потока воды с шариками резиновыми пористыми очищающими (14) изменяется от осевого до радиального, перпендикулярного оси вращения рабочего колеса (4), и внутри каналов (12) рабочего колеса (4) создается избыточное давление, за счет чего, шарики резиновые пористые очищающие (14) с водой выталкиваются в спиральный отвод (2) корпуса насоса. При этом за счет специальной формы и размеров профиля канала (12) рабочего колеса (4) шарики резиновые пористые очищающие (14) во время их движения внутри насоса практически не соприкасаются со стенками внутренними стенками рабочего колеса (4). При выходе шариков резиновых пористых очищающих из рабочего колеса (4) в спиральный отвод (2) корпуса насоса (1) возможно их соприкосновение с поверхностью корпуса насоса (1), поэтому в местах их возможного прикосновения поверхности спирального отвода (2) корпуса насоса (1) подвергнуты дополнительной механической обработке (шлифовке) до получения значения шероховатости Ra от 3,2 до 6,3 мкм.The ball cleaning pump works as follows: water containing water-filled porous rubber cleaning balls (14) flows through the inlet flange of the pump housing to the inlet (8) of the impeller (4) and then into its internal cavity, in which, due to the available vacuum, rubber balls porous cleaning (14) are displaced to the center of the impeller (4), then they are captured by the blades (9) and move along the channels (12). Further, during the rotation of the impeller (4), water with rubber porous cleaning balls (14) under the influence of centrifugal forces moves through the channels (12) of the impeller (4) from the inlet (8) to the outlet, while the direction of movement of the water flow with porous rubber cleaning balls (14) changes from axial to radial, perpendicular to the axis of rotation of the impeller (4), and inside the channels (12) of the impeller (4), excessive pressure is created, due to which, porous rubber cleaning balls (14) with water are pushed into the volute (2) of the pump housing. At the same time, due to the special shape and dimensions of the channel (12) of the impeller (4), the porous rubber cleaning balls (14) during their movement inside the pump practically do not come into contact with the walls of the inner walls of the impeller (4). When the balls of rubber porous cleaning out of the impeller (4) enter the volute (2) of the pump casing (1), their contact with the surface of the pump casing (1) is possible, therefore, in the places where they may touch the surface of the volute (2) of the pump casing (1) ) are subjected to additional machining (grinding) to obtain a roughness value Ra from 3.2 to 6.3 microns.

Проведенные испытания насоса шариковой очистки с указанными параметрами показали, что за счет такой конструкции значительно от 2 до 3 раз увеличивается срок службы шариков резиновых пористых очищающих, используемых в оборудовании шариковой очистки.The tests of the ball cleaning pump with the specified parameters showed that due to this design, the service life of porous rubber cleaning balls used in ball cleaning equipment increases significantly from 2 to 3 times.

Claims (4)

1. Насос шариковой очистки, включающий корпус со спиральным отводом, имеющим внутренний выступ, крышку, установленную на корпусе, рабочее колесо закрытого типа, установленное в корпусе на валу, который проходит через крышку и соединен с электродвигателем через муфту, причем рабочее колесо имеет ведущий и ведомый диски, между которыми установлены две лопасти, которые совместно с ведущим и ведомым дисками образуют два канала, отличающийся тем, что в корпусе, с противоположной от крышки стороны, установлена защитная втулка, при этом значение щелевого зазора между рабочим колесом и корпусом насоса δ составляет от 1 до 2 мм.1. A pump of ball cleaning, including a casing with a volute with an internal protrusion, a cover mounted on the casing, a closed-type impeller mounted in the casing on a shaft that passes through the cover and is connected to the electric motor through a coupling, and the impeller has a driving and driven discs, between which two blades are installed, which together with the driving and driven discs form two channels, characterized in that a protective sleeve is installed in the housing, on the side opposite to the cover, while the value of the gap between the impeller and the pump housing δ is from 1 to 2 mm. 2. Насос шариковой очистки по п. 1, отличающийся тем, что профиль канала рабочего колеса выполнен расширяющимся и имеет форму трапеции с углом входа α₁, находящимся в диапазоне значений от 55 до 65 градусов, и углом выхода α₂, находящимся в диапазоне значений от 25 до 35 градусов, причем его ширина на входе b₁ находится в диапазоне значений от 62 до 83 мм, а ширина на выходе b₂ находится в диапазоне значений от 75 до 95 мм, при этом значение угла лопасти рабочего колеса на выходе β находится в диапазоне значений от 8 до 10 градусов.2. The ball pump according to claim 1, characterized in that the profile of the impeller channel is made expanding and has the shape of a trapezoid with an entry angle α ₁ ranging from 55 to 65 degrees, and an exit angle α ₂ within the range of values from 25 to 35 degrees, and its width at the inlet b ₁ is in the range from 62 to 83 mm, and the width at the outlet b ₂ is in the range from 75 to 95 mm, while the value of the impeller blade angle at the outlet β is in the range of values from 8 to 10 degrees. 3. Насос шариковой очистки по п. 1, отличающийся тем, что значение зазора между рабочим колесом и выступом спирального отвода h находится в диапазоне значений от 20 до 37 мм, длина внутреннего выступа спирального радиального отвода L составляет от 5 до 7 мм, а радиус его скругления R составляет от 4 до 8 мм.3. The pump of ball cleaning according to claim 1, characterized in that the value of the gap between the impeller and the protrusion of the spiral lead h is in the range of values from 20 to 37 mm, the length of the inner protrusion of the spiral radial lead L is from 5 to 7 mm, and the radius its rounding R is 4 to 8 mm. 4. Насос шариковой очистки по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность спирального отвода корпуса насоса на участках от горизонтальной линии, проведенной через ось вращения рабочего колеса на угол γ, в диапазоне значений от 60 до 80 градусов, а также поверхность внутреннего выступа спирального отвода корпуса насоса подвергнуты механической обработке до получения значения шероховатости Ra от 3,2 до 6,3 мкм. 4. The pump for ball cleaning according to claim 1, characterized in that the inner surface of the volute of the pump casing in the sections from the horizontal line drawn through the axis of rotation of the impeller at an angle γ, in the range of values from 60 to 80 degrees, as well as the surface of the inner protrusion of the volute of the pump casing are machined to a roughness Ra value of 3.2 to 6.3 µm.

Images