RU2196254C2 - Центробежный насос - Google Patents
Центробежный насос Download PDFInfo
- Publication number
- RU2196254C2 RU2196254C2 RU2001104063/06A RU2001104063A RU2196254C2 RU 2196254 C2 RU2196254 C2 RU 2196254C2 RU 2001104063/06 A RU2001104063/06 A RU 2001104063/06A RU 2001104063 A RU2001104063 A RU 2001104063A RU 2196254 C2 RU2196254 C2 RU 2196254C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pump
- impeller
- ring
- elastic
- recesses
- Prior art date
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid 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
Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в центробежных насосах, компрессорах, турбинах и т.д. Центробежный насос содержит приводной вал, лопастное рабочее колесо со ступицами, уплотняющие поверхности которых контактируют с эластичными кольцами, застопоренными от проворота в корпусе насоса. Каждое эластичное кольцо установлено с возможностью перемещения в радиальном направлении относительно корпуса насоса и прижатия с минимальным зазором к поверхности ступицы под действием сил, образованных перепадом давления, создаваемого колесом при работе насоса. Внутренняя поверхность каждого эластичного кольца в средней части выполнена с равномерно расположенными по окружности выемками, обеспечивающими при вращении колеса формирование гидродинамического клина между поверхностью эластичного кольца и цилиндрической поверхностью ступицы колеса. Выемки на внутренней поверхности кольца выполнены ступенчатыми или клиновыми. Изобретение направлено на обеспечение надежного самоуплотнения колеса при меньшем потреблении мощности. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к центробежным насосам для перекачки жидкости, и может быть использовано в компрессорах, турбинах, вентиляторах и т.д.
При конструировании центробежных насосов большое внимание уделяется уплотнению рабочих органов насоса, поскольку в процессе эксплуатации происходит износ контактирующих поверхностей уплотнений, что значительно ухудшает основные параметры насоса: КПД, напор и надежность.
Известны конструкции ступеней центробежных насосов, состоящие из рабочего колеса, направляющего аппарата, межступенного диска и контактного плавающего уплотнения, образованного поверхностью ступицы рабочего колеса и поверхностью уплотнительного кольца, установленного на межступенном диске [1].
В известной конструкции в коническое щелевое пространство, образованное уплотнительным кольцом и неподвижной поверхностью межступенного диска, установлен эластичный элемент таким образом, что по мере износа он имеет возможность перемещаться в направлении сужения конической щели и за счет его деформации обеспечивает самоуплотнение. Существенным недостатком такого технического решения является то, что уплотнение требует применения износостойких материалов с низким коэффициентом трения, так как элементы уплотнения в процессе работы соприкасаются между собой.
Известен центробежный насос, содержащий установленную в корпусе на приводном валу крыльчатку и уплотнительные кольца, взаимодействующие своей внутренней поверхностью с цилиндрической поверхностью полок крыльчатки [2]. В этом устройстве на части внутренней поверхности уплотнительных колец со стороны уплотняемой полости выполнены наклонные канавки, сообщенные с уплотняемой полостью, равномерно расположенные по периметру и ориентированные под острым углом к входной кромке кольца по направлению вращения крыльчатки. Такое решение позволяет улучшить смазку уплотняемой поверхности.
Недостатком данного устройства является увеличение зазора в уплотнении по мере износа уплотняющих поверхностей особенно при перекачке жидкости с твердыми механическими примесями, а это, в свою очередь, снижает надежность насоса, а также приводит к увеличению перетечек и, как следствие, к снижению КПД.
Ближайшим техническим решением к изобретению является центробежный насос, содержащий приводной вал, лопастное рабочее колесо со ступицами, уплотняющие поверхности которых контактируют с эластичными кольцами, застопоренньми от проворота в корпусе насоса [3]. В известном насосе эластичные уплотнительные кольца выполнены с отверстиями для увеличения эластичности и жестко закреплены по внешнему периметру. При работе насоса за счет перепада давления часть кольца сдвигается в сторону области с меньшим давлением, в результате чего происходит перекос кольца, и его внутренняя поверхность прижимается к ступице колеса. В известном насосе также происходит увеличение зазора в уплотнениях за счет износа уплотняющих поверхностей.
Настоящее изобретение направлено на обеспечение надежного самоуплотнения рабочего колеса центробежного насоса при меньшем потреблении мощности, рассеиваемой на уплотняющих деталях в процессе работы насоса, что повышает КПД насоса и его надежность.
Технический результат достигается тем, что в центробежном насосе, содержащем приводной вал, лопастное рабочее колесо со ступицами, уплотняющие поверхности которых контактируют с эластичными кольцами, застопоренными от проворота в корпусе насоса, каждое эластичное кольцо установлено с возможностью перемещения в радиальном направлении относительно корпуса насоса и прижатия с минимальным зазором к поверхности ступицы под действием сил, образованных перепадом давления, создаваемого колесом при работе насоса, при этом внутренняя поверхность каждого эластичного кольца в средней части выполнена с равномерно расположенными по окружности выемками, обеспечивающими при вращении колеса формирование гидродинамического клина между поверхностью эластичного кольца и цилиндрической поверхностью ступицы колеса. Выемки, равномерно расположенные по окружности на внутренней поверхности кольца, могут быть выполнены ступенчатыми или клиновыми. Эластичные кольца могут быть установлены в корпусе насоса с гарантированным зазором со стороны наружных поверхностей не менее 0,5 мм на сторону.
Сущность предложенного технического решения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 представлен продольный разрез центробежного насоса;
на фиг.2 - вид сечения А-А, показанного на фиг.1;
на фиг.3 - вид сечения Б-Б, показанного на фиг.2.
на фиг.1 представлен продольный разрез центробежного насоса;
на фиг.2 - вид сечения А-А, показанного на фиг.1;
на фиг.3 - вид сечения Б-Б, показанного на фиг.2.
Центробежный насос (фиг.1) состоит из корпуса 1, в котором на приводном валу 2 установлено рабочее колесо 3 с уплотняющими ступицами 4. В корпусе 1 насоса расположены эластичные кольца 5, установленные с гарантированным зазором со стороны наружных поверхностей 6 не менее 0,5 мм на сторону, чем обеспечивается возможность перемещения каждого эластичного кольца 5 в радиальном направлении относительно корпуса насоса. Внутренняя поверхность 7 каждого эластичного кольца 5 обращена к цилиндрической поверхности 8 ступицы 4. В средней части внутренней поверхности 7 выполнены равномерно расположенные по окружности клиновые или ступенчатые выемки 9, которые совместно с уплотняемой поверхностью 8 ступицы 4 образуют полости 10 (фиг.2, 3). Эластичные кольца 5 выполнены с наружными фланцами 11, имеющими стопорные элементы 12, например, в виде штифтов, обеспечивающие предотвращение эластичных колец от проворота.
При работе центробежного насоса под действием сил, возникающих от перепада давления, создаваемого рабочим колесом 3, фланец 11 эластичного кольца 5 в осевом направлении прижимается к корпусу 1 насоса. В радиальном направлении с минимальным зазором кольцо 5 прижимается к поверхности 8 ступицы 4 (фиг. 3). Одновременно при вращении рабочего колеса 3 формируется гидродинамический клин, образованный в полости 10 выемок 9 между эластичным кольцом 5 и поверхностью 8 ступицы 4. За счет формирования гидродинамического клина происходит отжимание поверхности эластичного кольца 5 от поверхности 8 ступицы 4 на расстояние до 50 мкм и трение скольжения переходит в жидкостное трение.
Таким образом, предлагаемая конструкция обеспечивает надежное самоуплотнение рабочего колеса с меньшими потерями мощности на уплотнение, что существенно повышает КПД насоса и обеспечивает постоянство его параметров в течение срока эксплуатации.
Источники информации
1. Описание к патенту RU 2133379, МПК 6 F 04 D 1/00, заявл. 18.02.98.
1. Описание к патенту RU 2133379, МПК 6 F 04 D 1/00, заявл. 18.02.98.
2. Описание к патенту RU 2105201, МПК 6 F 04 D 29/12, заявл. 21.11.96.
3. Описание к патенту FR 564319, МПК 6 F 04 D 29/16, заявл. 24.03.1923.
Claims (3)
1. Центробежный насос, содержащий приводной вал, лопастное рабочее колесо со ступицами, уплотняющие поверхности которых контактируют с эластичными кольцами, застопоренными от проворота в корпусе насоса, отличающийся тем, что каждое эластичное кольцо установлено с возможностью перемещения в радиальном направлении относительно корпуса насоса и прижатия с минимальным зазором к поверхности ступицы под действием сил, образованных перепадом давления, создаваемого колесом при работе насоса, при этом внутренняя поверхность каждого эластичного кольца в средней части выполнена с равномерно расположенными по окружности выемками, обеспечивающими при вращении колеса формирование гидродинамического клина между поверхностью эластичного кольца и цилиндрической поверхностью ступицы колеса.
2. Насос по п. 1, отличающийся тем, что выемки, равномерно расположенные по окружности на внутренней поверхности кольца, выполнены ступенчатыми или клиновыми.
3. Насос по п. 1 или 2, отличающийся тем, что эластичные кольца установлены в корпусе насоса с гарантированным зазором со стороны наружных поверхностей не менее 0,5 мм на сторону.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001104063/06A RU2196254C2 (ru) | 2001-02-14 | 2001-02-14 | Центробежный насос |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001104063/06A RU2196254C2 (ru) | 2001-02-14 | 2001-02-14 | Центробежный насос |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2196254C2 true RU2196254C2 (ru) | 2003-01-10 |
RU2001104063A RU2001104063A (ru) | 2003-01-20 |
Family
ID=20245965
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001104063/06A RU2196254C2 (ru) | 2001-02-14 | 2001-02-14 | Центробежный насос |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2196254C2 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2468254C1 (ru) * | 2011-06-07 | 2012-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Конструкторское технологическое бюро "Техно-прогресс" | Центробежный насос |
RU2567485C2 (ru) * | 2011-06-24 | 2015-11-10 | Ватт Фьюэл Селл Корп. | Система центробежного нагнетателя и топливный элемент, включающий в себя такую систему |
RU175504U1 (ru) * | 2017-02-14 | 2017-12-07 | Общество с ограниченной ответственностью Управляющая компания "МСТ Капитал" | Центробежный насос |
RU2730217C1 (ru) * | 2016-12-20 | 2020-08-19 | Грундфос Холдинг А/С | Центробежный насос (варианты) |
-
2001
- 2001-02-14 RU RU2001104063/06A patent/RU2196254C2/ru active
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2468254C1 (ru) * | 2011-06-07 | 2012-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Конструкторское технологическое бюро "Техно-прогресс" | Центробежный насос |
RU2567485C2 (ru) * | 2011-06-24 | 2015-11-10 | Ватт Фьюэл Селл Корп. | Система центробежного нагнетателя и топливный элемент, включающий в себя такую систему |
US9512846B2 (en) | 2011-06-24 | 2016-12-06 | Watt Fuel Cell Corp. | Cetrifugal blower system and fuel cell incorporating same |
US9593686B2 (en) | 2011-06-24 | 2017-03-14 | Watt Fuel Cell Corp. | Centrifugal blower system and fuel cell incorporating same |
US10273961B2 (en) | 2011-06-24 | 2019-04-30 | Watt Agent, Llc | Fuel cell system including a fuel cell assembly and centrifugal blower system |
RU2730217C1 (ru) * | 2016-12-20 | 2020-08-19 | Грундфос Холдинг А/С | Центробежный насос (варианты) |
EP3339654B1 (de) * | 2016-12-20 | 2021-03-03 | Grundfos Holding A/S | Kreiselpumpe |
US11280344B2 (en) | 2016-12-20 | 2022-03-22 | Grundfos Holding A/S | Centrifugal pump |
RU175504U1 (ru) * | 2017-02-14 | 2017-12-07 | Общество с ограниченной ответственностью Управляющая компания "МСТ Капитал" | Центробежный насос |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4801244A (en) | Device | |
US7931278B2 (en) | Seal assembly for a rotary member | |
EP1896754B1 (en) | Seal assembly | |
CA2601680C (en) | Centrifugal pump impeller having auxiliary vanes | |
JP4824552B2 (ja) | 静的および動的な排出機の耐圧シャフトシール | |
RU2196254C2 (ru) | Центробежный насос | |
KR101677072B1 (ko) | 웨어링을 갖는 케이싱링 및 이를 포함하는 양흡입 펌프 | |
JP2011144933A (ja) | 静的および動的な排出機の耐圧シャフトシール | |
EP1586799B1 (en) | Seal assembly for a rotary member | |
RU2177572C2 (ru) | Торцевое бесконтактное уплотнение (варианты) | |
JP2006183475A (ja) | 遠心圧縮機 | |
RU2133379C1 (ru) | Ступень центробежного насоса | |
US11280344B2 (en) | Centrifugal pump | |
KR960031806A (ko) | 폐쇄형 원심 펌프의 동적 시일 구조 | |
EP4048901B1 (en) | A pump arrangement for pumping barrier liquid and a mechanical shaft seal | |
JP2005220789A (ja) | 斜板式流体圧機器 | |
RU2308617C2 (ru) | Ступень центробежного насоса | |
KR200265014Y1 (ko) | 펌프용 미캐니컬 씰 | |
RU2187713C1 (ru) | Центробежный насос | |
RU2001104063A (ru) | Центробежный насос | |
RU2234620C1 (ru) | Погружной многоступенчатый центробежный насос | |
RU2191296C1 (ru) | Уплотнение вращающихся частей центробежного насоса | |
RU2173423C2 (ru) | Торцовое бесконтактное уплотнение | |
RU2105201C1 (ru) | Центробежный насос | |
KR0136795Y1 (ko) | 원심펌프 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20090623 |