RU204253U1 - Насос шариковой очистки - Google Patents
Насос шариковой очистки Download PDFInfo
- Publication number
- RU204253U1 RU204253U1 RU2021103641U RU2021103641U RU204253U1 RU 204253 U1 RU204253 U1 RU 204253U1 RU 2021103641 U RU2021103641 U RU 2021103641U RU 2021103641 U RU2021103641 U RU 2021103641U RU 204253 U1 RU204253 U1 RU 204253U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- impeller
- pump
- range
- value
- values
- Prior art date
Links
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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D7/00—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
- F04D7/02—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type
- F04D7/04—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type the fluids being viscous or non-homogenous
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
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.
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.
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.
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 ns = 100–150 и выполнено в виде конусного диска с центральным углом 70–120o с 2–4 спиральными лопатками, с нулевым углом атаки на расчетном режиме, углом выхода 12–24o и густотой лопастной системы 1,3–1,7, причем соотношение указанных параметров выполнено из условия обеспечения диффузорности проходного межлопаточного канала, не превышающей 4–10o. 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.
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.
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.
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.
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.
Технической проблемой, решаемой с помощью заявляемой полезной модели, является интенсивный износ шариков резиновых пористых очищающих, используемых в известных конструкциях насосов шариковой очистки.
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 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.
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.
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.
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.
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.
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.
Заявляемая конструкция насоса шариковой очистки поясняется следующими изображениями:
На Фиг. 1 показан насос шариковой очистки в продольном разрезе;
На Фиг. 2 показан насос шариковой очистки в поперечном разрезе;
На Фиг. 3 показан разрез рабочего колеса насоса.
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.
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.
Также значение зазора h между рабочим колесом (4) и выступом (13) находится в диапазоне значений от 20 до 37 мм.
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.
На Фиг. 1 и Фиг. 2 также показан шарик резиновый пористый очищающий (14) и траектория его движения (15) внутри насоса.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021103641U RU204253U1 (ru) | 2021-02-15 | 2021-02-15 | Насос шариковой очистки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021103641U RU204253U1 (ru) | 2021-02-15 | 2021-02-15 | Насос шариковой очистки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU204253U1 true RU204253U1 (ru) | 2021-05-17 |
Family
ID=75920703
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021103641U RU204253U1 (ru) | 2021-02-15 | 2021-02-15 | Насос шариковой очистки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU204253U1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1453712A1 (de) * | 1961-10-06 | 1968-12-19 | Ajem Lab Inc | Schleuderpumpe |
SU718626A1 (ru) * | 1978-09-04 | 1980-02-29 | Предприятие П/Я М-5095 | Грунтовый насос |
JPH10216503A (ja) * | 1997-01-31 | 1998-08-18 | Bayer Ag | ガス吹込み部材を備えうるアクシャルコンベアおよびこれを内蔵するループ反応器 |
RU2182263C2 (ru) * | 2000-02-09 | 2002-05-10 | Бритвин Лев Николаевич | Центробежный насос |
US10047761B2 (en) * | 2008-06-13 | 2018-08-14 | Weir Minerals Australia Ltd. | Liner coupling pin |
-
2021
- 2021-02-15 RU RU2021103641U patent/RU204253U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1453712A1 (de) * | 1961-10-06 | 1968-12-19 | Ajem Lab Inc | Schleuderpumpe |
SU718626A1 (ru) * | 1978-09-04 | 1980-02-29 | Предприятие П/Я М-5095 | Грунтовый насос |
JPH10216503A (ja) * | 1997-01-31 | 1998-08-18 | Bayer Ag | ガス吹込み部材を備えうるアクシャルコンベアおよびこれを内蔵するループ反応器 |
RU2182263C2 (ru) * | 2000-02-09 | 2002-05-10 | Бритвин Лев Николаевич | Центробежный насос |
US10047761B2 (en) * | 2008-06-13 | 2018-08-14 | Weir Minerals Australia Ltd. | Liner coupling pin |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Электронасос серии Иртыш типа НФ-200. https://www.vzlet-omsk.ru/files/pasporta-vzryv/pasport-nasosov-irtysh-nf-nfs-ekh.pdf, 2017, с. 50, рис.21. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101148852B1 (ko) | 원심 펌프 | |
CN105003458B (zh) | 用于离心泵的叶轮、离心泵及其使用 | |
EP3341614B1 (en) | Rotary parts for a slurry pump | |
US11713764B1 (en) | Submersible pump | |
RU204253U1 (ru) | Насос шариковой очистки | |
KR101461621B1 (ko) | 경사 나사산의 웨어링을 갖는 원심펌프 | |
RU2161737C1 (ru) | Многоступенчатый центробежный насос | |
JP4566741B2 (ja) | 遠心式羽根車及びポンプ装置 | |
CN104728124B (zh) | 一种多级离心泵 | |
CN114922821B (zh) | 一种防卡堵屏蔽泵及其控制方法 | |
KR102104416B1 (ko) | 원심 압축기 | |
EP0111653A2 (en) | A liquid ring pump | |
RU219201U1 (ru) | Центробежный насос | |
RU2182263C2 (ru) | Центробежный насос | |
RU2594247C1 (ru) | Рабочее колесо промежуточной ступени центробежного насоса | |
RU2813399C1 (ru) | Насос центробежный | |
RU2735971C1 (ru) | Рабочее колесо ступени лопастного насоса | |
KR102583740B1 (ko) | 실링부의 이물질 적체 방지를 위한 유체펌프 | |
RU2244169C2 (ru) | Сварное рабочее колесо центробежного насоса | |
RU2772006C1 (ru) | Вертикальный одноступенчатый центробежный электронасосный агрегат с самоочищающейся проточной частью | |
SU1059266A1 (ru) | Грунтовый центробежный насос | |
RU221391U1 (ru) | Насос многоступенчатый | |
RU194907U1 (ru) | Насос | |
RU2239725C2 (ru) | Центробежный насос | |
WO2019220579A1 (ja) | 多段ポンプ |