RU2448274C1 - Radial-flow pump - Google Patents

Radial-flow pump Download PDF

Info

Publication number
RU2448274C1
RU2448274C1 RU2011121075/06A RU2011121075A RU2448274C1 RU 2448274 C1 RU2448274 C1 RU 2448274C1 RU 2011121075/06 A RU2011121075/06 A RU 2011121075/06A RU 2011121075 A RU2011121075 A RU 2011121075A RU 2448274 C1 RU2448274 C1 RU 2448274C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
section
hydrocyclone
spiral
cross
centrifugal pump
Prior art date
Application number
RU2011121075/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Георгиевич Валюхов (RU)
Сергей Георгиевич Валюхов
Валерий Николаевич Веселов (RU)
Валерий Николаевич Веселов
Алексей Иванович Житенёв (RU)
Алексей Иванович Житенёв
Сергей Вячеславович Житенёв (RU)
Сергей Вячеславович Житенёв
Николай Павлович Селиванов (RU)
Николай Павлович Селиванов
Original Assignee
Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственное Объединение "Тэн"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственное Объединение "Тэн" filed Critical Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственное Объединение "Тэн"
Priority to RU2011121075/06A priority Critical patent/RU2448274C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2448274C1 publication Critical patent/RU2448274C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: proposed pump comprises casing with spiral branch pipe with inner and outer coils. Sum of areas of inner coil and outer coil bypass section equals the area of outer coil spiral section outlet cross section while that of similar areas of initial cross section of outer coils and that of adjacent diffuser section of inner coil equals the area of inner coil spiral section cross section. Chambers of shaft end seals locking fluid are communicated with pump pressure chamber via hydraulic cyclone provided with taper cylinder case, radial feed and axial discharge branch pipes. Hydraulic cyclone case is equipped with plug-in cylindrical element with, at least, two tangential calibrated bores and cover with axial drain branch pipe with intake section extending inside hydraulic cyclone case to below radial feed branch pipe cross section. Said cover has annular toroidal recess smoothly conjugated with element surface and drain branch pipe extending part. System intended for adjusting hydraulic cyclone flows comprises elements with calibrated bores.
EFFECT: expanded applications, higher efficiency and reliability.
9 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к насосостроению, а именно к конструкциям центробежных насосов с торцовыми уплотнениями, в которых в качестве запирающей жидкости используется перекачиваемая среда.The invention relates to pump engineering, and in particular to designs of centrifugal pumps with mechanical seals, in which a pumped medium is used as a locking liquid.

Известен центробежный насос, содержащий корпус, внутри которого установлен вал рабочего колеса с двумя торцовыми уплотнениями, камеры запирающей жидкости которых гидравлически сообщены с полостью высокого давления насоса через выполненные в корпусе отверстия (RU №58629 U1, опубл. 27.11.2006).A centrifugal pump is known, comprising a housing, inside of which an impeller shaft with two mechanical seals is installed, the locking fluid chambers of which are hydraulically connected to the pump high-pressure cavity through openings made in the housing (RU No. 56829 U1, published on November 27, 2006).

Известен центробежный насос, содержащий корпус с двумя входами и выходом, установленные в корпусе на валу центробежное колесо двустороннего входа и два шнека с винтовыми лопастями, гидроциклон, разгрузочный узел, подшипники, торцевые уплотнения, расположенные с двух сторон вала (RU 2331795 С2, опубл. 10.12.2010).A known centrifugal pump comprising a housing with two inputs and an output, a centrifugal wheel of two-sided entrance and two augers with screw blades, a hydrocyclone, an unloading unit, bearings, mechanical seals located on both sides of the shaft (RU 2331795 C2, publ. 12/10/2010).

Недостатками известных решений насоса является попадание твердых механических частиц в торцевые подшипники вала ротора и как следствие недолговечность работы насоса в целом.The disadvantages of the known solutions of the pump is the ingress of solid mechanical particles into the end bearings of the rotor shaft and, as a consequence, the fragility of the pump as a whole.

Задача, решаемая изобретением, заключается в расширении области применения центробежного насоса, повышении кпд, надежности и долговечности насоса при снижении энергозатрат на работу по перекачиванию жидких сред.The problem solved by the invention is to expand the scope of the centrifugal pump, increasing efficiency, reliability and durability of the pump while reducing energy costs for the work on pumping liquid media.

Поставленная задача решается тем, что центробежный насос согласно изобретению содержит корпус, внутри которого установлен ротор в виде вала с рабочим колесом, торцовые уплотнения вала с камерами запирающей жидкости, всасывающую и напорную полости и сепарирующее устройство с системой настройки сепарируемых потоков, при этом корпус насоса выполнен со спиральным отводом, включающим два витка внешний и внутренний, каждый из которых имеет входной спиральный и выходной диффузорный участки, последовательно соединенные между собой во внутреннем витке и через обводной участок во внешнем, начальное поперечное сечение внешнего витка выполнено первым по ходу закрутки спирали, а внутреннего витка вторым, расположено за первым со смещением по спирали и совмещено в радиально-осевой плоскости ротора с начальным сечением обводного участка внешнего витка, при этом сумма площадей их начального поперечного сечения равна площади выходного сечения спирального участка внешнего витка, а сумма аналогичных площадей начальных поперечных сечений внешнего витка и смежного с ним диффузорного участка внутреннего витка равна площади выходного поперечного сечения спирального участка внутреннего витка; камеры запирающей жидкости гидравлически сообщены с напорной полостью насоса через упомянутое сепарирующее устройство, выполненное в виде гидроциклона с цилиндроконическим корпусом, радиальным подводящим и осевым разгрузочным патрубками, при этом корпус гидроциклона снабжен в цилиндрической части съемным цилиндрическим элементом, выполненным не менее чем с двумя тангенциальными калиброванными отверстиями, и крышкой с осевым сливным патрубком с приемной частью, выступающей внутрь корпуса гидроциклона до уровня ниже поперечного сечения радиального подводящего патрубка, кроме того крышка выполнена с кольцевой торообразной выемкой, плавно сопряженной с внутренней поверхностью упомянутого цилиндрического элемента и выступающей частью сливного патрубка; при этом гидроциклон связан с упомянутой напорной полостью насоса через трубопровод и радиальный подводящий патрубок, со всасывающей полостью через осевой разгрузочный патрубок и с камерами запирающей жидкости торцовых уплотнений вала через осевой сливной патрубок, тройник и через два трубопровода, закоммутированных с тройником, а система настройки потоков гидроциклона выполнена с возможностью установки на радиальном подводящем и осевом разгрузочном патрубках элементов с калиброванным отверстием, например, в виде дроссельных шайб.The problem is solved in that the centrifugal pump according to the invention comprises a housing, inside of which a rotor is installed in the form of a shaft with an impeller, mechanical shaft seals with locking fluid chambers, a suction and pressure cavities, and a separating device with a system for adjusting the separated flows, while the pump housing is made with a spiral outlet, including two turns of external and internal, each of which has an input spiral and output diffuser sections connected in series with each other in the inside in the round and through the circumferential section in the outer, the initial cross section of the outer coil is made first along the twist of the spiral, and the second coil is second, located behind the first with a displacement in the spiral and aligned in the radial-axial plane of the rotor with the initial section of the circumferential section of the outer coil, the sum of the areas of their initial cross section is equal to the area of the output cross section of the spiral section of the external turn, and the sum of the similar areas of the initial cross sections of the external turn and the adjacent diffuser inner coil portion equal to the area of the output cross-section of the spiral portion of the inner coil; the locking fluid chambers are hydraulically connected to the pressure chamber of the pump through the aforementioned separating device, made in the form of a hydrocyclone with a cylindrical housing, radial inlet and axial discharge nozzles, while the hydrocyclone housing is equipped in the cylindrical part with a removable cylindrical element made with at least two tangential calibrated holes , and a cover with an axial drain pipe with a receiving part protruding into the body of the hydrocyclone to a level below the transverse eniya radial transfer tube, furthermore the lid is provided with an annular toroidal recess, smoothly mating with the inner surface of said cylindrical element and the projecting part of the spout; the hydrocyclone is connected to the pressure chamber of the pump through the pipe and the radial inlet pipe, to the suction cavity through the axial discharge pipe and to the chambers of the locking fluid of the mechanical shaft seals through the axial drain pipe, the tee and through two pipelines connected to the tee, and the flow control system the hydrocyclone is made with the possibility of installation on the radial inlet and axial discharge pipes of elements with a calibrated hole, for example, in the form of throttle washers.

При этом внешний и внутренний витки могут быть разделены внутриотводной стенкой, которая в зоне разделения смежных участков внешнего обводного и внутреннего спирального указанных витков выполнена спирально-цилидрической, а в зоне смежных диффузорных участков делит их площади поперечного сечения с перераспределением и выравниванием по длине указанных участков до равновеликого значения на выходе.In this case, the external and internal coils can be separated by an internal branch wall, which is made spiral-cylindrical in the separation zone of adjacent sections of the external bypass and internal spiral coils, and in the zone of adjacent diffuser sections it divides their cross-sectional areas with redistribution and alignment along the length of these sections to equal output value.

Рабочее колесо может быть выполнено двухвходным.The impeller can be made two-way.

Выступающая часть сливного патрубка снабжена калиброванным отверстием и может быть выполнена съемной с возможностью замены на аналогичный элемент с другим калиброванным сечением при настройке режима подачи смазывающей жидкости в камеры запирающей жидкости торцевых уплотнений вала ротора.The protruding part of the drain pipe is equipped with a calibrated hole and can be made removable with the possibility of replacing it with a similar element with another calibrated section when setting the mode of supply of lubricating fluid to the chamber of the locking fluid of the mechanical seal of the rotor shaft.

Съемный цилиндрический элемент гидроциклона может быть выполнен из износостойкого материала, например полиуретана.The removable cylindrical element of the hydrocyclone may be made of a wear-resistant material, such as polyurethane.

При четном числе тангенциальных отверстий в съемном цилиндрическом элементе в цилиндрической части корпуса гидроциклона может быть установлена оппозитно подводящему патрубку заглушающая вставка.With an even number of tangential openings in a removable cylindrical element, a blanking insert can be installed opposite to the supply pipe in the cylindrical part of the hydrocyclone body.

В конической части корпуса гидроциклона может быть установлена сменная футеровка, например, из резины или полиуретана.In the conical part of the body of the hydrocyclone can be installed interchangeable lining, for example, of rubber or polyurethane.

Крышка гидроциклона может быть закреплена на его корпусе посредством шпилек, а, предпочтительно, все три упомянутых патрубка, в том числе радиальный подводящий, осевые разгрузочный и сливной снабжены фланцами.The cover of the hydrocyclone can be fixed to its body by means of pins, and, preferably, all three of these pipes, including radial inlet, axial unloading and drain, are provided with flanges.

Гидроциклон может быть снабжен дополнительным трубопроводом с запорной арматурой с возможностью сообщения сливного патрубка с дренажным трубопроводом, а в корпусе гидроциклона выполнены глухие резьбовые отверстия под винты крепления клемм заземляющих шин.The hydrocyclone can be equipped with an additional pipeline with shutoff valves with the possibility of a drain pipe connecting to the drainage pipe, and blind threaded holes are made in the body of the hydrocyclone for the screws for attaching the terminals of the grounding buses.

Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков, заключается в расширении области применения предлагаемого центробежного насоса по перекачиванию жидких сред, в том числе нефти, нефтепродуктов, жидкого газоконденсата и сжиженного газа, что достигается за счет разработанных в изобретении формы корпуса насоса с двухвитковой закруткой напорного потока перекачиваемой жидкости при найденной конфигурации спиральных обводного и диффузорных участков и соотношение площадей их начальных и выходных сечений, а также за счет разработанной в изобретении системы смазки торцевых подшипников ротора перекачиваемой жидкостью с забором перекачиваемой жидкости из напорной полости насоса, очисткой в гидроциклоне, подачей очищенной смазывающей жидкости к трущимся деталям и возвратом жидкости, содержащей отсепарированные примеси во всасывающую полость насоса, и затем в общий поток перекачиваемой жидкой среды. Разработанная система очистки смазочной жидкости улучшает работу насоса, повышая вместе с разработанной оригинальной конфигурацией двухвитковой системы проточной части кпд насоса и тем самым повышает надежность и долговечность работы насоса.The technical result provided by the given set of features is to expand the scope of the proposed centrifugal pump for pumping liquid media, including oil, oil products, liquid gas condensate and liquefied gas, which is achieved due to the shape of the pump casing developed with the invention with a two-turn swirl of the pumped flow liquids with the found configuration of spiral bypass and diffuser sections and the ratio of the areas of their initial and output sections, as well as due to the pumped fluid lubrication system for the rotor end bearings, with the intake of the pumped fluid from the pump pressure chamber, cleaning in a hydrocyclone, the supply of cleaned lubricating fluid to the rubbing parts and the return of the fluid containing the separated impurities to the pump suction cavity and then to the total pumped pump flow liquid medium. The developed lubricant cleaning system improves the pump operation, increasing, along with the developed original configuration of the two-turn system of the flow part of the pump efficiency, thereby increasing the reliability and durability of the pump.

А разработанная в изобретении система настройки потоков, подаваемых и отводимых из гидроциклона через оптимально подбираемые калиброванные отверстия дроссельных шайб радиального подводящего и осевого разгрузочного патрубков гидроциклона, обеспечивает сбалансированный минимальный объем циркуляции смазочной жидкости в системе смазки насоса и обеспечивает максимальную частоту очистки смазочной жидкости и, в конечном счете, дополнительно снижает энергозатраты на работу насоса.And the system of adjusting the flows supplied and discharged from the hydrocyclone through optimally calibrated holes of the throttle washers of the radial inlet and axial unloading nozzles of the hydrocyclone developed in the invention provides a balanced minimum circulation volume of the lubricating fluid in the pump lubrication system and ensures the maximum frequency of cleaning of the lubricating fluid and, ultimately account, further reduces the energy consumption for the pump.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

на фиг.1 показан общий вид центробежного насоса, продольный разрез;figure 1 shows a General view of a centrifugal pump, a longitudinal section;

на фиг.2 - общий вид корпуса центробежного насоса (повернут на 90°), продольный разрез;figure 2 - General view of the housing of a centrifugal pump (rotated 90 °), a longitudinal section;

на фиг.3 - гидроциклон с цилиндрическими тангенциальными каналами, продольное сечение;figure 3 - hydrocyclone with cylindrical tangential channels, a longitudinal section;

на фиг.4 - фрагмент продольного сечения гидроциклона с щелевыми тангенциальными каналами;figure 4 is a fragment of a longitudinal section of a hydrocyclone with slotted tangential channels;

на фиг.5 - вариант гидроциклона с двумя тангенциальными каналами и заглушающей вставкой, поперечное сечение;figure 5 is a variant of a hydrocyclone with two tangential channels and a blanking insert, cross section;

на фиг.6 - вариант гидроциклона с пятью тангенциальными каналами, поперечное сечение.Fig.6 is a variant of a hydrocyclone with five tangential channels, a cross section.

Центробежный насос содержит корпус 1, внутри которого установлен ротор в виде вала 2 с рабочим колесом 3, торцовые уплотнения 4 вала 2 с камерами 5 запирающей жидкости, всасывающую и напорную полости 6 и 7 соответственно и сепарирующее устройство 8 с системой настройки сепарируемых потоков. Корпус 1 насоса выполнен со спиральным отводом, включающим два витка 9 и 10 соответственно внешний и внутренний. Внутренний виток 10 имеет последовательно соединенные между собой входной спиральный участок 11 и выходной диффузорный участок 12. Внешний виток 9 имеет последовательно соединенные между собой входной спиральный участок 13, обводной участок 14 и выходной диффузорный участок 15. Начальное поперечное сечение внешнего витка 9 выполнено первым по ходу закрутки спирали, а внутреннего витка 10 вторым, расположено за первым со смещением по спирали и совмещено в радиально-осевой плоскости ротора с начальным сечением обводного участка 14 внешнего витка 9. Сумма площадей их начального поперечного сечения равна площади выходного сечения спирального участка 13 внешнего витка 9. Сумма аналогичных площадей начальных поперечных сечений внешнего витка 9 и смежного с ним диффузорного участка 12 внутреннего витка 10 равна площади выходного поперечного сечения спирального участка 11 внутреннего витка 10 (фиг.2, где FД1 и FД2 - площадь начального сечения диффузорного участка соответственно внешнего и внутреннего витков, FB1 и FB2 - площадь выходного сечения диффузорного участка соответственно внешнего и внутреннего витков, FC1 и FC2 - площадь начального сечения спирального участка соответственно внешнего и внутреннего витков).The centrifugal pump comprises a housing 1, inside of which a rotor is installed in the form of a shaft 2 with an impeller 3, mechanical seals 4 of the shaft 2 with chambers 5 of a locking liquid, a suction and pressure cavities 6 and 7, respectively, and a separating device 8 with a system for setting up separated flows. The pump housing 1 is made with a spiral outlet, including two turns 9 and 10, respectively, external and internal. The inner coil 10 has an inlet spiral section 11 and an outlet diffuser section 12 connected in series. The outer coil 9 has an inlet spiral section 13 connected in series, a bypass section 14 and an outlet diffuser 15. The initial cross section of the outer coil 9 is made first along the twist of the spiral, and the second turn 10 second, located behind the first with a displacement in a spiral and combined in the radial-axial plane of the rotor with the initial section of the bypass section 14 of the outer turn 9. The sum of the areas of their initial cross section is equal to the area of the output section of the spiral section 13 of the outer coil 9. The sum of the similar areas of the initial cross sections of the outer coil 9 and the adjacent diffuser section 12 of the inner coil 10 is equal to the area of the output cross section of the spiral section 11 of the inner coil 10 ( figure 2, where F D1 and F D2 - the initial cross-sectional area of the diffuser section, respectively, external and internal coils, F B1 and F B2 - the output cross-sectional area of the diffuser section, respectively, external and internal turns, F C1 and F C2 - the initial cross-sectional area of the spiral section of the external and internal turns, respectively)

Камеры 5 запирающей жидкости гидравлически сообщены с напорной полостью насоса 7 через упомянутое сепарирующее устройство 8. Сепарирующее устройство 8 выполнено в виде гидроциклона с цилиндроконическим корпусом 16, радиальным подводящим патрубком 17 и осевым разгрузочным патрубком 18. Корпус 16 гидроциклона снабжен в цилиндрической части съемным цилиндрическим элементом 19, выполненным не менее чем с двумя тангенциальными калиброванными отверстиями 20, и крышкой 21 с осевым сливным патрубком 22 с приемной частью 23, выступающей внутрь корпуса 16 гидроциклона до уровня ниже поперечного сечения радиального подводящего патрубка 17. Крышка 21 выполнена с кольцевой торообразной выемкой, плавно сопряженной с внутренней поверхностью упомянутого цилиндрического элемента 19 и выступающей частью 23 сливного патрубка 22. Гидроциклон связан с упомянутой напорной полостью 7 насоса через трубопровод 24 и радиальный подводящий патрубок 17, со всасывающей полостью 6 через осевой разгрузочный патрубок 18 и с камерами 5 запирающей жидкости торцовых уплотнений 4 вала 2 через осевой сливной патрубок 22, тройник 25 и через два трубопровода 26, закоммутированных с тройником 25.The chambers 5 of the locking fluid are hydraulically connected to the pressure chamber of the pump 7 through the said separating device 8. The separating device 8 is made in the form of a hydrocyclone with a cylindrical housing 16, a radial inlet pipe 17 and an axial discharge pipe 18. The housing 16 of the hydrocyclone is provided in the cylindrical part with a removable cylindrical element 19 made with at least two tangential calibrated holes 20, and a cover 21 with an axial drain pipe 22 with a receiving part 23 protruding into the housing 16 hydrocyclone to a level below the cross section of the radial inlet pipe 17. The cover 21 is made with an annular toroidal recess smoothly interfaced with the inner surface of the said cylindrical element 19 and the protruding part 23 of the drain pipe 22. The hydrocyclone is connected to the pressure chamber 7 of the pump through a pipe 24 and a radial inlet pipe 17, with a suction cavity 6 through an axial discharge pipe 18 and with chambers 5 of a locking fluid of mechanical seals 4 of the shaft 2 through an axial drain pipe 22, t oynik 25 and through the two conduits 26, with a tee 25 to commute.

Система настройки потоков гидроциклона выполнена с возможностью установки на радиальном подводящем патрубке 17 и осевом разгрузочном патрубке 18 элементов с калиброванным отверстием, например, в виде дроссельных шайб 27.The system for adjusting the flows of a hydrocyclone is configured to install elements on a radial inlet pipe 17 and an axial discharge pipe 18 with a calibrated hole, for example, in the form of throttle washers 27.

Внешний и внутренний витки 9 и 10 соответственно разделены внутриотводной стенкой 28, которая в зоне разделения смежных внешнего обводного участка 14 и внутреннего спирального участка 11 указанных витков выполнена спирально-цилидрической, а в зоне смежных диффузорных участков 12, 15 делит их площади поперечного сечения с перераспределением и выравниванием по длине указанных участков до равновеликого значения на выходе.The external and internal coils 9 and 10 are respectively separated by an internal branch wall 28, which is spiral-cylindrical in the separation zone of adjacent external bypass section 14 and internal spiral section 11 of these turns, and in the zone of adjacent diffuser sections 12, 15 divides their cross-sectional areas with redistribution and alignment along the length of these sections to an equal output value.

Рабочее колесо 3 выполнено двухвходным.The impeller 3 is made two-input.

Выступающая часть 23 сливного патрубка 22 снабжена калиброванным отверстием и выполнена съемной с возможностью замены на аналогичный элемент с другим калиброванным сечением при настройке режима подачи смазывающей жидкости в камеры 5 запирающей жидкости торцевых уплотнений 4 вала 2 ротора.The protruding part 23 of the drain pipe 22 is provided with a calibrated hole and is removable with the possibility of replacing it with a similar element with another calibrated cross-section when setting the mode of supply of lubricating fluid to the chamber 5 of the locking fluid of the mechanical seal 4 of the rotor shaft 2.

Съемный цилиндрический элемент 19 гидроциклона выполнен из износостойкого материала, например полиуретана.The removable cylindrical element 19 of the hydrocyclone is made of a wear-resistant material, such as polyurethane.

При четном числе тангенциальных отверстий в съемном цилиндрическом элементе 19 в цилиндрической части корпуса 16 гидроциклона установлена оппозитно подводящему патрубку 17 заглушающая вставка 28.With an even number of tangential holes in the removable cylindrical element 19 in the cylindrical part of the hydrocyclone body 16, a blanking insert 28 is installed opposite to the supply pipe 17.

В конической части корпуса 16 гидроциклона установлена сменная футеровка 29, например, из резины или полиуретана.In the conical part of the hydrocyclone body 16, a replaceable lining 29 is installed, for example, of rubber or polyurethane.

Крышка 21 гидроциклона закреплена на его корпусе 16 посредством шпилек, а, предпочтительно, все три упомянутых патрубка 17, 18, 22, в том числе радиальный подводящий, осевые разгрузочный и сливной снабжены фланцами.The cover 21 of the hydrocyclone is fixed to its body 16 by means of pins, and, preferably, all three of these pipes 17, 18, 22, including the radial inlet, axial discharge and drain are provided with flanges.

Гидроциклон снабжен дополнительным трубопроводом 30 с запорной арматурой с возможностью сообщения сливного патрубка 22 с дренажным трубопроводом, а в корпусе 16 гидроциклона выполнены глухие резьбовые отверстия 31 под винты крепления клемм заземляющих шин.The hydrocyclone is equipped with an additional pipe 30 with shutoff valves with the possibility of the drain pipe 22 communicating with the drain pipe, and in the housing 16 of the hydrocyclone blind threaded holes 31 are made for the screws for fastening the terminals of the grounding buses.

Работа насоса осуществляется следующим образом.The pump is as follows.

При включении насоса обеспечивают вращение ротора, рабочее колесо 3 которого нагнетает перекачиваемую жидкость, например нефть, из всасывающей полости 6 в напорную полость 7.When the pump is turned on, the rotor is rotated, the impeller 3 of which pumps the pumped liquid, for example oil, from the suction cavity 6 into the pressure cavity 7.

Далее перекачиваемую жидкость из напорной полости 7 подают в двухвитковый отвод, где пропускают с выравнивающим снижением скоростей и детурбулизацией потоков через последовательную систему спиральных участков 11, 13, обводного участка 14 и диффузорных участков 12, 15 двухвитковой части корпуса 1 насоса.Next, the pumped liquid from the pressure cavity 7 is fed into a two-turn branch, where they are passed with an equalizing reduction in speeds and the flows are finerized through a sequential system of spiral sections 11, 13, bypass section 14 and diffuser sections 12, 15 of the two-turn part of the pump housing 1.

Небольшая часть перекачиваемой жидкости через подводящий трубопровод 31 и радиальный подводящий патрубок 17 поступает в гидроциклон. Подача через несколько тангенциальных отверстий 20 обеспечивает равномерность потока очищаемой от механических примесей нефти в цилиндрической части корпуса 16 гидроциклона, а также препятствует преждевременному оседанию механических примесей на стенках цилиндрической части корпуса 16 гидроциклона. Далее закрученный поток нефти поступает в коническую часть корпуса 16. В конической части гидроциклона под действием центробежных сил происходит сепарация механических примесей в пристеночном слое и получение очищенной от механических примесей нефти в центральной части гидроциклона.A small portion of the pumped liquid through the inlet pipe 31 and the radial inlet pipe 17 enters the hydrocyclone. The feed through several tangential openings 20 ensures a uniform flow of oil purified from mechanical impurities in the cylindrical part of the hydrocyclone body 16, and also prevents premature sedimentation of mechanical impurities on the walls of the cylindrical part of the hydrocyclone body 16. Next, the swirling flow of oil enters the conical part of the housing 16. In the conical part of the hydrocyclone under the action of centrifugal forces, mechanical impurities are separated in the near-wall layer and the oil is purified from mechanical impurities in the central part of the hydrocyclone.

Отсепарированные механические примеси удаляются из гидроциклона через разгрузочный патрубок 18, подаются по трубопроводу 24 во всасывающую полость 6 насоса, смешиваются с основным потоком перекачиваемой нефти и через выпускной патрубок насоса выбрасываются из последнего в сторону магистрального нефтепровода.The separated mechanical impurities are removed from the hydrocyclone through the discharge pipe 18, fed through a pipe 24 to the pump suction cavity 6, mixed with the main flow of the pumped oil, and thrown from the latter to the main oil pipeline through the pump discharge pipe.

Очищенная от механических примесей нефть выходит из гидроциклона через патрубок 22, проходит через тройник 25, разбиваясь на два потока, и под одинаковым давлением и расходом подается как запирающая жидкость по трубопроводам 26 в камеры 5 двух торцовых уплотнений 4, обеспечивая тем самым их нормальную работу.The oil purified from mechanical impurities leaves the hydrocyclone through the pipe 22, passes through a tee 25, breaking into two streams, and is supplied under the same pressure and flow rate as a locking liquid through pipelines 26 into the chambers 5 of two mechanical seals 4, thereby ensuring their normal operation.

Настройка режима работы гидроциклона осуществляется установкой соответствующего комплекта сменных элементов 19, 23, 27.Setting the operating mode of the hydrocyclone is carried out by installing the appropriate set of interchangeable elements 19, 23, 27.

Таким образом, заявленное изобретение позволяет использовать в качестве запирающей жидкости торцовых уплотнений центробежного насоса перекачиваемую нефть, содержащую механические примеси, а сепарирующее устройство за счет сменных элементов легко настраивается на необходимые для оптимальной работы торцовых уплотнений параметры запирающей жидкости.Thus, the claimed invention allows the use of pumped oil containing mechanical impurities as a locking fluid for mechanical seals of a centrifugal pump, and the separating device is easily adjusted due to interchangeable elements to the parameters of the locking fluid necessary for optimal operation of mechanical seals.

Claims (9)

1. Центробежный насос, характеризующийся тем, что содержит корпус, внутри которого установлен ротор в виде вала с рабочим колесом, торцевые уплотнения вала с камерами запирающей жидкости, всасывающую и напорную полости и сепарирующее устройство с системой настройки сепарируемых потоков, при этом корпус насоса выполнен со спиральным отводом, включающим два витка, внешний и внутренний, каждый из которых имеет входной спиральный и выходной диффузорный участки, последовательно соединенные между собой во внутреннем витке и через обводной участок во внешнем, начальное поперечное сечение внешнего витка выполнено первым по ходу закрутки спирали, а внутреннего витка вторым, расположено за первым со смещением по спирали и совмещено в радиально-осевой плоскости ротора с начальным сечением обводного участка внешнего витка, при этом сумма площадей их начального поперечного сечения равна площади выходного сечения спирального участка внешнего витка, а сумма аналогичных площадей начальных поперечных сечений внешнего витка и смежного с ним диффузорного участка внутреннего витка равна площади выходного поперечного сечения спирального участка внутреннего витка; камеры запирающей жидкости гидравлически сообщены с напорной полостью насоса через упомянутое сепарирующее устройство, выполненное в виде гидроциклона с цилиндроконическим корпусом, радиальным подводящим и осевым разгрузочным патрубками, при этом корпус гидроциклона снабжен в цилиндрической части съемным цилиндрическим элементом, выполненным не менее чем с двумя тангенциальными калиброванными отверстиями, и крышкой с осевым сливным патрубком с приемной частью, выступающей внутрь корпуса гидроциклона до уровня ниже поперечного сечения радиального подводящего патрубка, кроме того, крышка выполнена с кольцевой торообразной выемкой, плавно сопряженной с внутренней поверхностью упомянутого цилиндрического элемента и выступающей частью сливного патрубка; при этом гидроциклон связан с упомянутой напорной полостью насоса через трубопровод и радиальный подводящий патрубок, со всасывающей полостью через осевой разгрузочный патрубок и с камерами запирающей жидкости торцовых уплотнений вала через осевой сливной патрубок, тройник и через два трубопровода, закоммутированных с тройником, а система настройки потоков гидроциклона выполнена с возможностью установки на радиальном подводящем и осевом разгрузочном патрубках элементов с калиброванным отверстием, например, в виде дроссельных шайб.1. A centrifugal pump, characterized in that it contains a housing inside which a rotor is installed in the form of a shaft with an impeller, mechanical shaft seals with locking fluid chambers, a suction and pressure cavities and a separating device with a system for setting up separated flows, while the pump casing is made with a spiral branch, including two turns, external and internal, each of which has an input spiral and output diffuser sections connected in series with each other in the internal turn and through the bypass section the drain in the outer, the initial cross-section of the outer coil is made first along the spiral twist, and the second coil is the second, located behind the first with a spiral offset and aligned in the radial-axial plane of the rotor with the initial cross section of the circumferential section of the outer coil, while the sum of the areas of their initial the cross section is equal to the area of the output section of the spiral section of the external turn, and the sum of the similar areas of the initial cross sections of the external turn and the adjacent diffuser section of the internal turn outside the area of the outlet cross section of the spiral portion of the inner turn; the locking fluid chambers are hydraulically in communication with the pressure chamber of the pump through the said separating device, made in the form of a hydrocyclone with a cylindrical housing, radial inlet and axial discharge nozzles, while the hydrocyclone housing is equipped in the cylindrical part with a removable cylindrical element made with at least two tangential calibrated holes , and a cover with an axial drain pipe with a receiving part protruding into the body of the hydrocyclone to a level below the transverse eniya radial transfer tube, moreover, the cover is provided with an annular toroidal recess, smoothly mating with the inner surface of said cylindrical element and the projecting part of the spout; the hydrocyclone is connected to the pressure chamber of the pump through the pipe and the radial inlet pipe, to the suction cavity through the axial discharge pipe and to the chambers of the locking fluid of the mechanical shaft seals through the axial drain pipe, the tee and through two pipelines connected to the tee, and the flow control system the hydrocyclone is made with the possibility of installation on the radial inlet and axial discharge pipes of elements with a calibrated hole, for example, in the form of throttle washers. 2. Центробежный насос по п.1, отличающийся тем, что внешний и внутренний витки разделены внутриотводной стенкой, которая в зоне разделения смежных участков внешнего обводного и внутреннего спирального указанных витков выполнена спирально-цилидрической, а в зоне смежных диффузорных участков делит их площади поперечного сечения с перераспределением и выравниванием по длине указанных участков до равновеликого значения на выходе.2. The centrifugal pump according to claim 1, characterized in that the outer and inner turns are separated by an inlet wall, which is made spiral-cylindrical in the separation zone of adjacent sections of the outer bypass and internal spiral turns, and in the zone of adjacent diffuser sections divides their cross-sectional areas with redistribution and alignment along the length of these sections to an equal output value. 3. Центробежный насос по п.1, отличающийся тем, что рабочее колесо выполнено двухвходным.3. The centrifugal pump according to claim 1, characterized in that the impeller is made of two-input. 4. Центробежный насос по п.1, отличающийся тем, что выступающая часть сливного патрубка снабжена калиброванным отверстием и выполнена съемной с возможностью замены на аналогичный элемент с другим калиброванным сечением при настройке режима подачи смазывающей жидкости в камеры запирающей жидкости торцевых уплотнений вала ротора.4. The centrifugal pump according to claim 1, characterized in that the protruding part of the drain pipe is provided with a calibrated hole and is removable with the possibility of replacing it with a similar element with another calibrated cross-section when setting the mode of supply of lubricating fluid to the chamber of the locking fluid of the mechanical seal of the rotor shaft. 5. Центробежный насос по п.1, отличающийся тем, что съемный цилиндрический элемент гидроциклона выполнен из износостойкого материала, например, полиуретана.5. The centrifugal pump according to claim 1, characterized in that the removable cylindrical element of the hydrocyclone is made of a wear-resistant material, for example, polyurethane. 6. Центробежный насос по п.1, отличающийся тем, что при четном числе тангенциальных отверстий в съемном цилиндрическом элементе в цилиндрической части корпуса гидроциклона установлена оппозитно подводящему патрубку заглушающая вставка.6. The centrifugal pump according to claim 1, characterized in that with an even number of tangential holes in the removable cylindrical element in the cylindrical part of the hydrocyclone body, a blanking insert is installed opposite to the supply pipe. 7. Центробежный насос по п.1, отличающийся тем, что в конической части корпуса гидроциклона установлена сменная футеровка, например, из резины или полиуретана.7. The centrifugal pump according to claim 1, characterized in that a replaceable lining, for example, of rubber or polyurethane, is installed in the conical part of the hydrocyclone body. 8. Центробежный насос по п.1, отличающийся тем, что крышка гидроциклона закреплена на его корпусе посредством шпилек, а предпочтительно все три упомянутых патрубка, в том числе радиальный подводящий, осевые разгрузочный и сливной, снабжены фланцами.8. The centrifugal pump according to claim 1, characterized in that the hydrocyclone cover is fixed to its body by means of pins, and preferably all three of these pipes, including radial inlet, axial discharge and drain, are equipped with flanges. 9. Центробежный насос по п.1, отличающийся тем, что гидроциклон снабжен дополнительным трубопроводом с запорной арматурой с возможностью сообщения сливного патрубка с дренажным трубопроводом, а в корпусе гидроциклона выполнены глухие резьбовые отверстия под винты крепления клемм заземляющих шин. 9. The centrifugal pump according to claim 1, characterized in that the hydrocyclone is equipped with an additional pipeline with shutoff valves with the possibility of a drain pipe connecting to the drainage pipe, and in the hydrocyclone body there are blind threaded holes for fixing screws of the grounding bus terminals.
RU2011121075/06A 2011-05-26 2011-05-26 Radial-flow pump RU2448274C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011121075/06A RU2448274C1 (en) 2011-05-26 2011-05-26 Radial-flow pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011121075/06A RU2448274C1 (en) 2011-05-26 2011-05-26 Radial-flow pump

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2448274C1 true RU2448274C1 (en) 2012-04-20

Family

ID=46032682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011121075/06A RU2448274C1 (en) 2011-05-26 2011-05-26 Radial-flow pump

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2448274C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3257957A (en) * 1964-11-13 1966-06-28 Borg Warner Mechanical seal and cyclone
RU57393U1 (en) * 2006-04-17 2006-10-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного и энергетического насосостроения" (ОАО "ВНИИАЭН") CENTRIFUGAL PUMP WITH TWO-SIDED INPUT WHEEL
RU102074U1 (en) * 2010-10-15 2011-02-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Турбонасос" CENTRIFUGAL PUMP
UA58820U (en) * 2010-10-05 2011-04-26 Открытое Акционерное Общество «Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Атомного И Энергетического Насосостроения» Centrifugal pump with working wheel with two-side inlet

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3257957A (en) * 1964-11-13 1966-06-28 Borg Warner Mechanical seal and cyclone
RU57393U1 (en) * 2006-04-17 2006-10-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт атомного и энергетического насосостроения" (ОАО "ВНИИАЭН") CENTRIFUGAL PUMP WITH TWO-SIDED INPUT WHEEL
UA58820U (en) * 2010-10-05 2011-04-26 Открытое Акционерное Общество «Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Атомного И Энергетического Насосостроения» Centrifugal pump with working wheel with two-side inlet
RU102074U1 (en) * 2010-10-15 2011-02-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Турбонасос" CENTRIFUGAL PUMP

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8123458B2 (en) Stacked self-priming pump and centrifugal pump
CN106334635B (en) The online three swirler dehydration device of submarine pipeline
US20080223464A1 (en) Flow Diverters for Valves, Valves, and In-Floor Pool Cleaning Systems
AU2009354337B2 (en) Cyclone separator for high gas volume fraction fluids
CA2991493C (en) Ceramic hydrocyclone
CN102933852A (en) Liquid ring pump and method for operating a liquid ring pump
CN203184122U (en) Straight-flow oil-water separation cyclone with side oil phase outlet
US6135723A (en) Efficient Multistage pump
CA2473537A1 (en) Two-stage hydrocyclone system
RU2448274C1 (en) Radial-flow pump
US20170306982A1 (en) Split Casing Cavitation Generator
CN206276518U (en) The online three swirler dehydration device of submarine pipeline
RU2236639C1 (en) System for collecting and transporting products of oil wells
WO2010085331A1 (en) Labyrinthine sealing construction for a hydrocyclone
GB2507662A (en) Axial gas-liquid cyclone separator
RU2465054C1 (en) Rotary pump lubrication system filtration cyclone
KR101913944B1 (en) Centrifugal concentrating dehydrator with increased durability and dewatering efficiency
WO2011056304A2 (en) Pump system
KR102188288B1 (en) Decanter type centrifugal dehydrator with increased dehydration efficiency using solid-liquid separator
RU2449173C1 (en) Centrifugal pump
KR200426800Y1 (en) Debris-filter bearing-packing
KR20150018514A (en) Liquid Filtration System With Energy Recovery Device
Jiang et al. Pressure Drop Ratio--An Important Performance Parameter In Liquid-Liquid Hydrocyclone Separation
WO2012164381A1 (en) An arrangement for direct supply of pumped medium to a twin-screw pump
RU2468256C1 (en) General-purpose transport system of vertical oil electric pump unit