RU2204737C2 - Шнекоцентробежный насос - Google Patents
Шнекоцентробежный насос Download PDFInfo
- Publication number
- RU2204737C2 RU2204737C2 RU2000124514/06A RU2000124514A RU2204737C2 RU 2204737 C2 RU2204737 C2 RU 2204737C2 RU 2000124514/06 A RU2000124514/06 A RU 2000124514/06A RU 2000124514 A RU2000124514 A RU 2000124514A RU 2204737 C2 RU2204737 C2 RU 2204737C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- impeller
- cavity
- pump
- ball bearing
- screw
- Prior art date
Links
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано преимущественно в турбонасосных агрегатах ЖРД. Шнекоцентробежный насос содержит установленные на валу шнек, крыльчатку и импеллер. К ступице крыльчатки примыкает шарикоподшипник. В насосе имеется щелевое радиальное уплотнение крыльчатки. В крыльчатке выполнены отверстия, соединяющие полость шарикоподшипника и полость между крыльчаткой и шнеком. Полость импелллера соединена со входом насоса трубопроводом. Между полостью импеллера и полостью шарикоподшипника выполнено щелевое радиальное уплотнение. Изобретение направлено на повышение работоспособности шарикоподшипника за счет снижения температуры охлаждающей жидкости и повышение экономичности насоса за счет уменьшения мощности, потребляемой импеллером, и снижение утечек рабочей жидкости. Наиболее значительный эффект достигается при работе насоса на жидком кислороде. 1 ил.
Description
Устройство относится к насосостроению и может быть использовано преимущественно в турбонасосных агрегатах ЖРД.
В турбонасосных агрегатах (ТНА) в качестве опор ротора широко используются шарикоподшипники. Способ охлаждения шарикоподшипников оказывает существенное влияние на их работоспособность.
Известен шнекоцентробежный насос, в котором шарикоподшипник, установленный между крыльчаткой и импеллером, охлаждается перепуском рабочей жидкости из полости у внешнего диаметра импеллера на вход в насос (Н.П. Сточек, А. С. Шапиро. Гидравлика жидкостных ракетных двигателей. Москва. Машиностроение, 1978, стр.95, рис.3.23 - прототип).
Указанный шнекоцентробежный насос обладает следующими недостатками. Давление в полости у внешнего диаметра импеллера с учетом малого сопротивления шарикоподшипника больше давления в полости между шнеком и крыльчаткой на величину сопротивления отверстий в крыльчатке. Перепад давлений, удерживаемый импеллером, должен превышать перепад давлений, создаваемый шнеком, на величину сопротивления отверстий и на величину давления на входе в насос. Высокий перепад давлений, удерживаемый импеллером, обусловливает высокую потребляемую мощность, которая вызывает подогрев жидкости в полости подшипника. Подогрев жидкости ухудшает условия охлаждения подшипника. Кроме того, повышенная мощность, потребляемая импеллером, снижает экономичность насоса. Указанные недостатки особенно проявляются в насосах, работающих на криогенных жидкостях. В кислородных насосах подогрев кислорода в полости подшипника может привести к газификации кислорода в зонах контакта шариков с кольцами подшипника, что приводит к интенсивному износу шарикоподшипника. С увеличением температуры повышается давление упругости паров у внутреннего диаметра лопаток импеллера, что приводит к увеличению утечки кислорода через концевые уплотнения, устанавливаемые после импеллера.
Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков с целью повышения работоспособности подшипников, улучшения экономичности насоса и уменьшения утечек рабочей жидкости из насоса.
Поставленная задача решается тем, что в шнекоцентробежном насосе, содержащем установленные на валу шнек, крыльчатку, импеллер, примыкающий к ступице крыльчатки шарикоподшипник, уплотнение крыльчатки, отверстия в крыльчатке, соединяющие полость шарикоподшипника и полость между крыльчаткой и шнеком, и трубопровод, соединяющий полость импеллера с входом насоса, согласно изобретению между полостью импеллера и шарикоподшипником выполнено щелевое уплотнение.
На чертеже изображен центробежный насос, где
1 - шнек;
2 - крыльчатка;
3 - вал;
4 - шарикоподшипник;
5 - входная полость крыльчатки;
6 - входная полость шарикоподшипника;
7 - отверстия;
8 - полость высокого давления;
9 - щелевое радиальное уплотнение крыльчатки;
10 - импеллер;
11 - щелевое радиальное уплотнение;
12 - полость импеллера;
13 - вход насоса;
14 - трубопровод.
1 - шнек;
2 - крыльчатка;
3 - вал;
4 - шарикоподшипник;
5 - входная полость крыльчатки;
6 - входная полость шарикоподшипника;
7 - отверстия;
8 - полость высокого давления;
9 - щелевое радиальное уплотнение крыльчатки;
10 - импеллер;
11 - щелевое радиальное уплотнение;
12 - полость импеллера;
13 - вход насоса;
14 - трубопровод.
Насос состоит из шнека 1 и крыльчатки 2, установленных на валу 3. Вал опирается на шарикоподшипник 4. Между шнеком 1 и крыльчаткой 2 выполнена входная полость 5 крыльчатки. Входная полость 6 шарикоподшипника сообщается с входной полостью 5 крыльчатки отверстиями 7 в крыльчатке 2. Полость высокого давления 8 отделена от полости 6 шарикоподшипника щелевым радиальным уплотнением 9 крыльчатки. С одной стороны шарикоподшипник 4 примыкает к ступице крыльчатки 2, с другой его стороны установлен импеллер 10. Между шарикоподшипником 4 и импеллером 10 выполнено щелевое радиальное уплотнение 11, отделяющее входную полость 6 шарикоподшипника от полости 12 импеллера 10. Полость 12 импеллера 10 сообщается с входом 13 насоса трубопроводом 14.
При работе жидкость со входа 13 насоса поступает к шнеку 1. Создаваемый шнеком 1 перепад давлений повышает давление во входной полости 5 крыльчатки. Через крыльчатку 2 жидкость поступает в полость 8 высокого давления. Часть жидкости протекает через радиальное щелевое уплотнение 9 крыльчатки и далее поступает во входную полость 6 шарикоподшипника. Из входной полости 6 шарикоподшипника основная часть жидкости через отверстия 7 в крыльчатке 2 поступает во входную полость 5 крыльчатки. Меньшая часть жидкости протекает через шарикоподшипник и охлаждает его. Во входной полости 6 шарикоподшипника устанавливается давление жидкости, превышающее давление жидкости во входной полости 5 крыльчатки на величину сопротивления отверстий 7. После шарикоподшипника 4 жидкость через щелевое радиальное уплотнение 11, дозирующее расход жидкости на охлаждение шарикоподшипника, поступает в полость 12 импеллера. Из полости 12 импеллера жидкость отводится по трубопроводу 14 на вход насоса 13. Проходная площадь трубопровода 14 выбрана в 5 раз больше площади щели щелевого радиального уплотнения 11. При таком соотношении площадей сопротивление трубопровода 14 составляет ~0,05 МПа. Тем самым в полости 12 импеллера устанавливается низкое давление жидкости, практически равное давлению жидкости на входе насоса. Диаметр импеллера 10 выбирается из условия, чтобы перепад давлений, который он может создать, превышал на ~30%, действующий на него перепад давлений со стороны полости 12 импеллера.
Низкое давление в полости 12 импеллера обуславливает малый наружный диаметр импеллера и низкую его мощность. В результате этого обеспечивается минимальный подогрев жидкости как в полости 12 импеллера, так и в полости шарикоподшипника. Низкая температура в полости 12 импеллера обеспечивает низкое давление упругости паров у внутреннего диаметра лопаток импеллера, что снижает утечки рабочей жидкости из полости насоса.
Внедрение предлагаемого изобретения обеспечивает:
повышение работоспособности шарикоподшипника из-за снижения температуры охлаждающей жидкости;
повышение экономичности насоса за счет уменьшения мощности, потребляемой импеллером;
снижение утечек рабочей жидкости из насоса.
повышение работоспособности шарикоподшипника из-за снижения температуры охлаждающей жидкости;
повышение экономичности насоса за счет уменьшения мощности, потребляемой импеллером;
снижение утечек рабочей жидкости из насоса.
Claims (1)
- Шнекоцентробежный насос, содержащий установленные на валу шнек, крыльчатку и импеллер, примыкающий к ступице крыльчатки шарикоподшипник, щелевое радиальное уплотнение крыльчатки, отверстия в крыльчатке, соединяющие полость шарикоподшипника и полость между крыльчаткой и шнеком, и трубопровод, соединяющий полость импелллера со входом насоса, отличающийся тем, что между полостью импеллера и полостью шарикоподшипника выполнено щелевое радиальное уплотнение.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000124514/06A RU2204737C2 (ru) | 2000-09-26 | 2000-09-26 | Шнекоцентробежный насос |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000124514/06A RU2204737C2 (ru) | 2000-09-26 | 2000-09-26 | Шнекоцентробежный насос |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000124514A RU2000124514A (ru) | 2002-09-27 |
RU2204737C2 true RU2204737C2 (ru) | 2003-05-20 |
Family
ID=20240406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000124514/06A RU2204737C2 (ru) | 2000-09-26 | 2000-09-26 | Шнекоцентробежный насос |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2204737C2 (ru) |
-
2000
- 2000-09-26 RU RU2000124514/06A patent/RU2204737C2/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
СТОЧЕК Н.П., ШАПИРО А.С. Гидравлика жидкостных ракетных двигателей. - М.: Машиностроение, 1978, с.95, рис.3.23. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3213798A (en) | Sealing and cooling device for a pump shaft | |
US5248245A (en) | Magnetically coupled centrifugal pump with improved casting and lubrication | |
RU2341689C2 (ru) | Турбонасосный агрегат | |
CN111140509B (zh) | 一种同轴式液氧煤油发动机涡轮泵结构 | |
JP2016525646A (ja) | 特にロケットエンジンに動力を供給するための遠心ポンプ | |
JPH08218812A (ja) | ターボ機関のころがり軸受の自動潤滑のための方法と装置 | |
US5827041A (en) | Pump and seal arrangement to prevent leakage due to fluid boiling and cavitation | |
JPH03117601A (ja) | シール流体回収チャンネルを具備するターボ装置 | |
RU2204737C2 (ru) | Шнекоцентробежный насос | |
RU2730566C1 (ru) | Бустерный турбонасосный агрегат ЖРД (варианты) | |
RU2299344C1 (ru) | Устройство разделения насоса и турбины бустерного турбонасосного агрегата жидкостного ракетного двигателя | |
CN216617915U (zh) | 一种磁力驱动自吸旋涡泵 | |
RU2352820C1 (ru) | Шнекоцентробежный насос | |
JP3942428B2 (ja) | キャンドモータポンプ | |
RU2384740C1 (ru) | Шнекоцентробежный насос | |
RU94644U1 (ru) | Многоступенчатый насос | |
RU2412378C1 (ru) | Лопастной насос | |
JP3611442B2 (ja) | 2重胴多段ポンプの構造 | |
RU2246041C1 (ru) | Шнекоцентробежный насос | |
RU2572468C2 (ru) | Уплотнение вала турбонасосного агрегата (варианты) | |
RU2684063C1 (ru) | Турбонасосный агрегат | |
RU2526996C1 (ru) | Турбонасосный агрегат жрд | |
RU2134821C1 (ru) | Бустерный насосный агрегат жрд | |
RU2754103C1 (ru) | Высокотемпературный насос | |
RU2365790C2 (ru) | Шнековый насос |