RU2080490C1 - Centrifugal pump bladed impeller - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering; pumps with enhanced anti-cavitation properties. SUBSTANCE: boss is provided on rear side of inlet portion of bland on section L from leading edge of blade to beginning of inter-blade passage having minimum diameter inscribed in passage. Thickness of blade is equal to S at distance L from leading edge; 1.25S at distance of 0.75L from leading edge; 1.6S at distance 0.5L; 1.65S at distance 0.35L; 1.25S at distance 0.2L; 0.9S at distance 0.1L; in area of leading edge blade is rounded off at radius no less than 0.1S. EFFECT: enhanced reliability. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к центробежным насосам с повышенными антикавитационными характеристиками. The invention relates to the field of engineering, in particular to centrifugal pumps with enhanced anti-cavitation characteristics.

Известно лопастное колесо центробежного насоса, в котором для улучшения антикавитационных качеств на тыльной стороне лопасти от корня до конца или в произвольном месте между ними выполнен прилив (например, заявка на патент Японии N 5321521, кл. F 04 D 29/18, опубл. 1978). It is known that the impeller of a centrifugal pump, in which to improve the anti-cavitation qualities on the back side of the blade from the root to the end or at any place between them, a tide is made (for example, Japanese Patent Application No. 5321521, class F 04 D 29/18, publ. 1978 )

Известно также лопастное колесо центробежного насоса, в котором на тыльных сторонах лопастей со стороны всаса выполнены плоские или слегка искривленные участки, причем их длина может быть от 3 мм до величины шага между лопастями (например, патент США N 4208169, кл. F 04 D 29/24, опубл. 17.06.80). Also known is the impeller of a centrifugal pump in which flat or slightly curved sections are made on the back of the blades on the suction side, and their length can be from 3 mm to the pitch between the blades (for example, US patent N 4208169, class F 04 D 29 / 24, published on June 17, 80).

Недостатками указанных конструкций колес являются ограниченная приспособленность к реальным переменным режимам работы колес, проявляющаяся в преждевременном кавитационно-эрозионном износе лопастей колес и снижении экономичности. The disadvantages of these wheel designs are limited adaptability to the real variable modes of operation of the wheels, manifested in premature cavitation-erosion wear of the wheel blades and reduced efficiency.

Известно лопастное колесо центробежного насоса с лопастями, утолщенными в своей входной части, преимущественно для перекачивания тяжелых жидких сред, в котором, с целью повышения антикавитационных качеств, входное утолщение лопатки выполнено со стороны тыльной кромки в виде половины симметричного крылового профиля, протяженности которого вдоль лопатки определяется из условия сохранения постоянного входного сечения межлопастного канала колеса (например, авт.св. СССР N 290128, кл. F 04 D 29/18, от 28.03.69). Known impeller of a centrifugal pump with blades thickened in its inlet, mainly for pumping heavy liquid media, in which, in order to increase anticavitation qualities, the inlet thickening of the blade is made from the back edge in the form of a half of a symmetrical wing profile, the length of which along the blade is determined from the condition of maintaining a constant input section of the inter-blade channel of the wheel (for example, ed. St. USSR N 290128, class F 04 D 29/18, dated 03/28/69).

Колесо является недостаточно эрозионно стойким и экономичным при перекачивании легких жидкостей, таких как вода или жидкий натрий, наиболее распространенных теплоносителей в контурах атомных электростанций. The wheel is not sufficiently erosion resistant and economical when pumping light liquids, such as water or liquid sodium, the most common coolants in the circuits of nuclear power plants.

Задачей изобретения является повышение антикавитационных свойств, а также экономичности лопастного колеса в условиях переменных режимов его работы и при перекачивании преимущественно легких жидкостей. The objective of the invention is to increase the anti-cavitation properties, as well as the efficiency of the impeller in conditions of variable modes of operation and when pumping mainly light liquids.

Для решения этой задачи в лопастном колесе центробежного насоса с лопастями, утолщенными в своей входной части с тыльной стороны, утолщение выполнено на участке L от входной кромки лопасти до начала межлопастного канала, определяемого минимальным, вписанным в канал диаметром, а толщина лопасти такова, что на расстоянии L от входной кромки она равна S, на расстоянии 0,75L от входной кромки равна 1,25S, на 0,5L 1,6S, на 0,35L - 1,65S, на 0,2L 1,25S, на 0,1L 0,9S, причем лопасть в районе входной кромки скруглена радиусом не менее 0,1S. To solve this problem, in the impeller of a centrifugal pump with blades thickened in its inlet part from the back side, thickening was performed in section L from the inlet edge of the blade to the beginning of the inter-blade channel, determined by the minimum diameter inscribed in the channel, and the blade thickness is such that the distance L from the input edge, it is equal to S, at a distance of 0.75L from the input edge it is 1.25S, at 0.5L 1.6S, at 0.35L - 1.65S, at 0.2L 1.25S, at 0, 1L 0.9S, moreover, the blade in the area of the input edge is rounded with a radius of at least 0.1S.

На фиг. 1 изображено предлагаемое лопастное колесо; на фиг. 2 фрагмент профиля его лопасти. In FIG. 1 shows the proposed impeller; in FIG. 2 fragment profile of his blade.

Лопастное колесо центробежного насоса содержит лопасти 1, каждая из которых во входной своей части 2 имеет утолщение 3 с тыльной стороны 4 лопасти. Утолщение 3 распространяется на участке длиной L от входной кромки 5 до начала 6 межлопастного канала 7, определяемого минимальным вписанным в канал диаметром d. Толщина лопасти в зоне утолщения 3 меняется по зависимости: на расстоянии 0,1 L от входной кромки равна 0,9 S, на 0,2L 1,25S, на 0,35L 1,65S, на 0,5L 1,6L, на 0,75L 1,25S. Лопасть в районе входной кромки 5 скруглена радиусом R равным не менее 0,1S. Величина S толщина лопасти, определяется конструктивно, исходя из условий прочности и технологичности. The impeller of a centrifugal pump contains blades 1, each of which in its inlet part 2 has a bulge 3 on the back side 4 of the blade. Thickening 3 extends over a section of length L from the input edge 5 to the beginning 6 of the inter-blade channel 7, which is determined by the minimum diameter d inscribed in the channel. The thickness of the blade in the thickening zone 3 varies according to: at a distance of 0.1 L from the inlet edge it is 0.9 S, 0.2L 1.25S, 0.35L 1.65S, 0.5L 1.6L, 0.75L 1.25S. The blade in the area of the input edge 5 is rounded with a radius R equal to at least 0.1S. The value S is the thickness of the blade, is determined constructively, based on the conditions of strength and manufacturability.

При работе лопастное колесо с предлагаемым профилем обеспечивает улучшение характеристик при изменяющемся направлении потока перекачиваемой жидкости, при переменных режимах работы насоса при подачах от 0,75 до 1,25 номинальной. During operation, the impeller with the proposed profile provides improved performance with a changing flow direction of the pumped liquid, with variable pump operation at feeds from 0.75 to 1.25 nominal.

Испытания предлагаемого колеса на модельном, а затем и на натурном стендах на воде подтвердили улучшение антикавитационных свойств и повышение экономичности. Tests of the proposed wheels on a model, and then on full-scale stands on the water confirmed the improvement of anti-cavitation properties and increased efficiency.

Claims (1)

Лопастное колесо центробежного насоса, содержащее лопасти, утолщенные в своей входной части с тыльной стороны, отличающееся тем, что утолщение выполнено на участке L от входной кромки лопасти до начала межлопастного канала, определяемого минимальным вписанным в канал диаметром, а толщина лопасти такова, что на расстоянии L от входной кромки она равна S, на расстоянии 0,75 L равна 1,25 S, на расстоянии 0,5 L 1,6 S на расстоянии 0,35 L 1,65 S, на расстоянии 0,2 L 1,25 S, на расстоянии 0,1 L 0,9 S, причем лопасть в районе входной кромки скруглена радиусом не менее 0,1 S. The impeller of a centrifugal pump containing blades thickened in its inlet part from the back side, characterized in that the thickening is performed in section L from the inlet edge of the blade to the beginning of the inter-blade channel, determined by the minimum diameter inscribed in the channel, and the blade thickness is such that at a distance L from the input edge, it is equal to S, at a distance of 0.75 L is equal to 1.25 S, at a distance of 0.5 L 1.6 S at a distance of 0.35 L 1.65 S, at a distance of 0.2 L 1.25 S, at a distance of 0.1 L 0.9 S, and the blade in the area of the input edge is rounded with a radius of at least 0.1 S.

Images