RU2044166C1 - Working wheel for centrifugal pump - Google Patents

Abstract

FIELD: pump engineering. SUBSTANCE: inner side of the driving disk provided with the hub has the curved generatrix. The generatrix is made up as cycloid. The driving and driven disks are interconnected through blades. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к насосостроению. The invention relates to hydraulic engineering, in particular to pump engineering.

Известно рабочее колесо (РК) центробежного насоса, содержащее ведущий диск со ступицей, имеющей криволинейную поверхность, ведомый диск и соединяющие их лопатки. Known impeller (RK) of a centrifugal pump containing a drive disk with a hub having a curved surface, a driven disk and blades connecting them.

Недостатки известного устройства: несмотря на выравнивание скоростей потока на входе в РК, сохраняется неравномерность скоростей различных слоев поступающего потока в относительном движении внутри РК, что обусловливает появление обратных токов, завихрений и т.п. на создание и перенос указанных неоднородностей потока в междудисковом пространстве затрачивается часть энергии, подводимой к РК, что снижает КПД и уменьшает напор, создаваемый РК. The disadvantages of the known device: despite the alignment of the flow rates at the entrance to the RC, the uneven velocities of the various layers of the incoming flow in the relative motion inside the RC, which causes the appearance of reverse currents, eddies, etc. the creation and transfer of the indicated heterogeneities of the flow in the interdisc space consumes a part of the energy supplied to the RC, which reduces the efficiency and reduces the pressure created by the RC.

Цель изобретения улучшение энергетических характеристик РК центробежного насоса, повышение его КПД и насоса в целом. The purpose of the invention is the improvement of the energy characteristics of the Republic of Kazakhstan centrifugal pump, increasing its efficiency and the pump as a whole.

Поставленная цель достигается тем, что образующая внутренней поверхности ведущего диска выполняется в виде циклоиды. This goal is achieved in that the generatrix of the inner surface of the drive disk is in the form of a cycloid.

На чертеже представлено предлагаемое устройство, общий вид. The drawing shows the proposed device, General view.

Рабочее колесо центробежного насоса состоит из ведомого диска 1, лопаток 2, ведущего диска 3 и ступицы 4, которая жестко соединена с валом насоса (не показан). The impeller of a centrifugal pump consists of a driven disk 1, blades 2, a driving disk 3 and a hub 4, which is rigidly connected to the pump shaft (not shown).

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Перекачиваемая жидкость с начальной скоростью поступает во вход РК (направление потока показано стрелками), захватывается лопатками 2 и, пройдя между дисками 3 и 1, выбрасывается наружу под определенным давлением, величина которого зависит от геометрических размеров РК и частоты его вращения. Поступающая во вход РК жидкость соприкасается с внутренней поверхностью ведущего диска 3, образующая которого представляет собой циклоиду. Основное свойство этой кривой (циклоиды) заключается в том, что, соединяя собой две произвольные точки в пространстве, она обеспечивает наименьшее и постоянное время движения по ней между соединенными точками, независимо от места первоначального контакта тела с кривой. The pumped liquid at an initial speed enters the inlet of the RC (the flow direction is indicated by arrows), is captured by the blades 2 and, passing between the disks 3 and 1, is thrown out under a certain pressure, the value of which depends on the geometric dimensions of the RC and its rotation frequency. The liquid entering the PK input is in contact with the inner surface of the drive disk 3, the generatrix of which is a cycloid. The main property of this curve (cycloid) is that by connecting two arbitrary points in space, it provides the smallest and most constant time of movement along it between the connected points, regardless of the place of initial contact of the body with the curve.

В данном случае это свойство циклоиды означает выравнивание относительных скоростей всех слоев жидкости по мере их продвижения от входа в РК до выхода из него. Выравнивание относительных скоростей в междудисковом пространстве РК означает ликвидацию обратных токов, завихрений потока и т.п. что способствует повышению создаваемого РК напора и снижению энергетических потерь на создание возмущений потока внутри РК. Наличие лопаток лишь изменяет относительную траекторию слоев жидкости, не меняя существа описанного явления. In this case, this property of cycloids means the equalization of the relative velocities of all fluid layers as they move from the entrance to the RC to the exit from it. Alignment of relative speeds in the interdisk space of the Republic of Kazakhstan means the elimination of reverse currents, turbulences of the flow, etc. which helps to increase the pressure created by the RK and reduce energy losses due to the creation of flow disturbances inside the RK. The presence of blades only changes the relative trajectory of the liquid layers, without changing the essence of the described phenomenon.

Построение циклоидальной поверхности (участок a-c-d-b) ведущего диска 3 осуществляется путем выбора окружности 5 соответствующего радиуса R, одна из точек которой при качении по прямой 6, перпендикулярной оси вращения РК, опишет циклоиду. Величина радиуса R определяется по формуле: R π (r₂-r_c), где r₂ радиус РК на выходе; r_c радиус ступицы 4.The construction of the cycloidal surface (acdb portion) of the drive disk 3 is carried out by selecting the circle 5 of the corresponding radius R, one of the points of which, when rolling in a straight line 6, perpendicular to the axis of rotation of the RC, will describe the cycloid. The value of the radius R is determined by the formula: R π (r ₂ -r _c ), where r _{2 is the} radius of the RC at the output; r _c hub radius 4.

На чертеже точка а означает начало, а точка b конец циклоиды, точка с является общей точкой окружности 5, катящейся по прямой 6, и собственно циклоиды; точка d промежуточная точка образующей ведущего диска 3. Длина прямой 6 (показана пунктиром) равна πR. In the drawing, point a means the beginning, and point b the end of the cycloid, point c is the common point of the circle 5 rolling along the straight line 6, and the cycloid itself; point d is an intermediate point of the generatrix of the leading disk 3. The length of the straight line 6 (shown by the dotted line) is equal to πR.

Claims (1)

РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА, содержащее ведущий диск со ступицей, имеющий криволинейную образующую внутренней поверхности, ведомый диск и соединяющие их лопатки, отличающееся тем, что образующая внутренней поверхности ведущего диска выполнена в виде циклоиды. A CENTRIFUGAL PUMP WORKING WHEEL containing a drive disk with a hub, having a curved generatrix of the inner surface, a driven disk and vanes connecting them, characterized in that the generatrix of the inner surface of the drive disk is made in the form of a cycloid.

Images