RU2503850C1 - Model series of electrically drive horizontal pumps - Google Patents
Model series of electrically drive horizontal pumps Download PDFInfo
- Publication number
- RU2503850C1 RU2503850C1 RU2012141130/06A RU2012141130A RU2503850C1 RU 2503850 C1 RU2503850 C1 RU 2503850C1 RU 2012141130/06 A RU2012141130/06 A RU 2012141130/06A RU 2012141130 A RU2012141130 A RU 2012141130A RU 2503850 C1 RU2503850 C1 RU 2503850C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pump
- housing
- impeller
- shaft
- structural
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к насосостроению, а именно к конструкциям пульповых центробежных насосов горизонтального типа, предназначенных для перекачивания различных абразивных жидкостей с твердыми включениями размером до 8 мм.The invention relates to pump engineering, and in particular to the designs of horizontal type pulp centrifugal pumps, designed for pumping various abrasive liquids with solid inclusions up to 8 mm in size.
Известен центробежный насос для перекачивания абразивных жидкостей, содержащий корпус с отводом, имеющим периферийную стенку и сопряженные с ней боковые переднюю и заднюю стенки, перпендикулярные оси рабочего колеса, размещенного в корпусе. Рабочее колесо выполнено с постоянной шириной меридионального сечения, а периферийная стенка отвода выполнена наклонной внутрь отвода в сторону задней стенки (RU 1247582 С, опубл. 27.01.1995).A centrifugal pump for pumping abrasive liquids is known, comprising a body with a tap having a peripheral wall and associated front and rear walls, perpendicular to the axis of the impeller located in the housing. The impeller is made with a constant width of the meridional section, and the peripheral wall of the branch is made inclined inward of the branch towards the rear wall (RU 1247582 C, publ. 01.27.1995).
Известен центробежный горизонтальный насос, содержащий корпус с входным и напорным патрубками, рабочее колесо одностороннего входа, расположенное на валу, опирающемся на подшипники. Насос содержит направляющий аппарат, а рабочее колесо размещено между подшипниками (RU 97452 U1, опубл. 10.09.2012).A centrifugal horizontal pump is known, comprising a housing with inlet and discharge nozzles, a single-sided impeller located on a shaft supported by bearings. The pump contains a guide apparatus, and the impeller is placed between the bearings (RU 97452 U1, publ. 09/10/2012).
Известен центробежный насос, содержащий корпус с всасывающим и напорным отверстиями, рабочее колесо, электропривод. Рабочее колесо выполнено закрытого типа. Верхний и нижний диски рабочего колеса выполнены плоскими и размещены на расстоянии друг от друга. Лопатки рабочего колеса выполнены расширяющими от наружного края дисков к центру. Поверхности лопаток в горизонтальном сечении представляют собой часть дуги окружности (RU 69586 U1, опубл. 27.12.2007).Known centrifugal pump containing a housing with a suction and pressure openings, impeller, electric drive. The impeller is closed. The upper and lower disks of the impeller are made flat and placed at a distance from each other. The impeller blades are made expanding from the outer edge of the discs to the center. The surface of the blades in horizontal section represent a part of the circular arc (RU 69586 U1, publ. 27.12.2007).
Недостатками известных решений являются повышенные сложность конструкции, материалоемкость и относительно невысокая эффективность работы насоса вследствие повышенных энергозатрат, снижающих КПД перекачивания жидкой среды, и неоптимальной диффузорности межлопаточных каналов рабочего колеса и отвода.The disadvantages of the known solutions are the increased complexity of the design, material consumption and relatively low efficiency of the pump due to increased energy consumption, which reduce the efficiency of pumping a liquid medium and the non-optimal diffusivity of the interscapular channels of the impeller and exhaust.
Задача настоящего изобретения заключается в разработке конструктивно-технологического модельного ряда центробежных насосов горизонтального типа с широким диапазоном производительности и напоров перекачиваемой жидкой среды, наделенных повышенными ресурсом, долговечностью, надежностью и эффективностью перекачивания жидких сред с высоким содержанием твердых частиц.The objective of the present invention is to develop a structural and technological range of horizontal type centrifugal pumps with a wide range of performance and pressure of the pumped liquid medium, endowed with increased resource, durability, reliability and efficiency of pumping liquid media with a high solids content.
Поставленная задача решается тем, что конструктивно-технологический модельный ряд центробежных насосов горизонтального типа, согласно изобретению, включает совокупность насосов, выполненных с возможностью перекачивания жидких сред, в основном гидросмесей с включениями твердых частиц, производительностью от 10 до 1000 м3/ч и напором от 10 до 75 м, при этом каждый репрезентативный насос ряда выполнен по однотипной конструктивной системе, в соответствии с которой, по меньшей мере, один насос из указанной совокупности содержит корпус, включающий ходовую и проточную части, вал ротора с рабочим колесом, смонтированный в корпусе и выполненный с возможностью соединения с приводом, предпочтительно, в виде электродвигателя для передачи крутящего момента на рабочее колесо; при этом проточная часть корпуса насоса включает последовательно расположенные по потоку всасывающий патрубок, проточную полость с тыльной и боковой стенками и объемом для размещения рабочего колеса и сообщенного на выходе с напорным патрубком отвода, выполненного спиральным с градиентом диффузорности G, определяемым из выраженияThe problem is solved in that the structural and technological range of horizontal centrifugal pumps, according to the invention, includes a set of pumps made with the possibility of pumping liquid media, mainly hydraulic mixtures with inclusions of solid particles, with a capacity of 10 to 1000 m 3 / h and a pressure of 10 to 75 m, while each representative pump of the series is made according to the same structural system, in accordance with which at least one pump from the specified combination contains a housing, including a running and flowing part, a rotor shaft with an impeller mounted in a housing and configured to be connected to a drive, preferably in the form of an electric motor for transmitting torque to the impeller; wherein the flowing part of the pump housing includes a suction nozzle sequentially arranged downstream, a flowing cavity with a back and side walls and a volume for accommodating the impeller and connected to the outlet with a discharge branch pipe made spiral with a diffusivity gradient G, determined from the expression
где Sвых и Sвx - площадь выходного и входного поперечных сечений отвода, lотв - длина спирального канала отвода; O and S where S Bx - area input and output cross-sections of retraction, l holes - the length of the helical channel outlet;
причем вал ротора насоса имеет консольные оконечности и ходовую часть, опертую на корпус ходовой части насоса через подшипниковые опоры, и снабженную со стороны, примыкающей к проточной части, гидравлически непрозрачным, предпочтительно, сальниковым уплотнением, а рабочее колесо насоса выполнено в виде крыльчатки закрытого типа и содержит жестко установленные на валу основной и покрывной диски и расположенную между ними многозаходную систему лопаток с угловой закруткой, выполненной с постоянным или переменным радиусом кривизны в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала; лопатки разделены диффузорными межлопаточными каналами, расширяющимися в направлении от оси вала к периферии, кроме того, тыльная стенка проточной полости выполнена в виде бронедиска, боковая стенка упомянутой полости образует спиральный отвод, а напорный патрубок выполнен диффузорным с превышением площади поперечного сечения на выходе в 1,2÷5,6 раза относительно аналогичной площади на входе в упомянутый патрубок.moreover, the pump rotor shaft has cantilever ends and a running gear supported on the housing of the running gear of the pump through bearing bearings and provided with a hydraulically opaque, preferably stuffing box seal on the side adjacent to the flowing part, and the pump impeller is made in the form of a closed impeller and contains the main and cover discs rigidly mounted on the shaft and the multiple-entry blade system with angular twist located between them and made with a constant or variable radius of curvature in Ktsii on a conditional plane normal to the axis of the shaft; the blades are separated by diffuser interscapular channels, expanding in the direction from the axis of the shaft to the periphery, in addition, the back wall of the flow cavity is made in the form of an armored disk, the side wall of the cavity forms a spiral outlet, and the discharge pipe is made diffuser with an excess of the cross-sectional area at the exit of 1, 2 ÷ 5.6 times relative to the same area at the entrance to the pipe.
При этом межлопаточные каналы могут диффузорно расширяться с угловой закруткой в направлении от оси вала к периферии с градиентом диффузорности G, выраженным в виде разности площадей поперечных сечений, нормальных спиральной медиане канала, отнесенной к медиальной длине канала между указанными сечениями, причем средняя величина градиента для насосов ряда определена в диапазоне значений G=0,26÷0,7 м2/м.In this case, the interscapular channels can expand diffusely with an angular swirl in the direction from the shaft axis to the periphery with a diffusivity gradient G expressed as the difference of the cross-sectional areas normal to the spiral median of the channel, referred to the medial length of the channel between the indicated sections, and the average gradient for pumps series is defined in the range of values G = 0.26 ÷ 0.7 m 2 / m.
Активный объем динамического заполнения совокупности межлопаточных каналов для репрезентативных насосов ряда с номинальной производительностью 100÷200 м3/ч может быть выполнен с возможностью выброса на проток за один оборот рабочего колеса (30÷600)×10-5 м3/об перекачиваемой жидкой среды.The active volume of dynamic filling of the set of interscapular channels for representative pumps of a series with a nominal capacity of 100 ÷ 200 m 3 / h can be performed with the possibility of discharge into the duct for one revolution of the impeller (30 ÷ 600) × 10 -5 m 3 / revolving fluid medium .
Для вариантных решений насоса с подачей 8÷250 м3/ч средние значения градиента диффузорности спирального отвода могут быть определены в диапазоне 0÷10-3 м2/м.For alternative pump solutions with a flow of 8 ÷ 250 m 3 / h, the average values of the diffuser gradient of the spiral outlet can be determined in the range 0 ÷ 10 -3 m 2 / m.
Покрывной диск может содержать заходную горловину с радиусом, частично перекрывающим в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала, оконечности лопаток, обращенные к указанной оси и не доходящие до нее на большую часть проекции радиуса горловины всасывающего патрубка на упомянутую условную плоскость.The cover disk may contain a throat with a radius partially overlapping in the projection onto a conditional plane normal to the axis of the shaft, the ends of the blades facing the specified axis and not reaching it on most of the projection of the neck radius of the suction nozzle onto said conditional plane.
Преимущественно, оба, основной и покрывной диски рабочего колеса репрезентативного насоса ряда могут быть снабжены с внешней стороны гидродинамическим уплотнением в виде импеллера, образованного системой не менее чем из пяти равноудаленных лопаток лучевидной формы с дополнительной функцией внешних ребер жесткости диска, конструктивно выполненных с шириной не менее высоты в поперечном сечении.Advantageously, both the main and the casing disks of the impeller of a representative row pump can be provided externally with a hydrodynamic seal in the form of an impeller formed by a system of at least five equidistant blades of an angular shape with an additional function of the external stiffeners of the disk, structurally made with a width of at least height in cross section.
Вал ротора репрезентативного насоса ряда может быть оперт на подшипники, имеющие каждый сборный корпус с крышкой, и кроме того упомянутое гидравлически непрозрачное сальниковое уплотнение вала заключено в кольцевой корпус, причем корпус насоса выполнен сборным и состоит из корпуса ходовой части и корпуса проточной части, которые объединены бронедиском, замыкающим проточную полость корпуса проточной части насоса, причем к бронедиску с другой стороны прикреплены корпус ходовой части насоса и размещенный внутри него корпус сальникового уплотнения, а упомянутые корпуса подшипников, охватывающие приконцевой и внутренний участки вала, размещены в корпусе ходовой части насоса, при этом, по меньшей мере, один из указанных подшипников выполнен упорно-радиальным и крышкой неподвижно прикреплен к корпусу ходовой части насоса с обеспечением осевой и радиальной фиксации положения вала ротора в корпусе насоса.The rotor shaft of a representative row pump can be supported by bearings having each assembled housing with a cover, and in addition, the aforementioned hydraulically opaque stuffing box shaft seal is enclosed in an annular housing, the pump housing being assembled and consists of a chassis housing and a flow housing, which are combined an armored disk that closes the flow cavity of the pump duct housing, and on the other hand, the chassis of the pump chassis and the stuffing box housed inside it are attached seals, and said bearing housings, covering the near-end and inner parts of the shaft, are located in the pump chassis, and at least one of the bearings is made radial and the cover is fixed to the pump chassis with axial and radial fixing the position of the rotor shaft in the pump housing.
Корпус сальникового уплотнения может быть выполнен охватывающим участок вала ротора и состоит, по меньшей мере, из двух конгруэнтных кольцевых частей, одна из которых выполнена с внутренним радиусом, превышающим радиус охватываемого участка вала на величину, необходимую и достаточную для заведения в кольцевую пазуху и радиальной фиксации сальникового уплотнения в проектном положении, для чего снабжена у торца, обращенного к бронедиску, кольцевым уширением до величины, превышающей внутренний радиус опертой на него стенки корпуса ходовой части насоса, и через последнюю и бронедиск прикреплена к упомянутым внешним частям корпуса насоса, а другая из упомянутых кольцевая часть корпуса сальникового уплотнения выполнена с внешним радиусом, конгруэнтно соответствующим внутреннему радиусу первой из них с возможностью частичного заведения в нее для осевого поджатия сальникового уплотнения.The stuffing box housing can be made covering the rotor shaft section and consists of at least two congruent annular parts, one of which is made with an inner radius exceeding the radius of the covered shaft section by the amount necessary and sufficient for insertion into the ring sinus and radial fixation the stuffing box seal in the design position, for which it is provided at the end face facing the armored disk with ring broadening to a value exceeding the inner radius of the passageway wall supported on it th part of the pump, and through the latter and the liner to permit attached to said outer parts of the pump housing and the other of said annular body part packing is formed with an external radius congruently corresponding to the inner radius of the first of them for partial places therein for axial compression of the packing.
Гидравлически непрозрачное уплотнение вала ротора репрезентативного насоса ряда может быть размещено на участке вала ротора с промежуточным диаметром, примыкающем к бронедиску, при этом выполнено, предпочтительно, в виде колец из терморасширяющегося материала и дополнительно снабжено системой охлаждения вала с проточным кольцом и щелевым бесконтактным приемником воды указанной системы охлаждения вала.A hydraulically opaque seal of the rotor shaft of a representative row pump can be placed on a portion of the rotor shaft with an intermediate diameter adjacent to the armored disk, preferably made in the form of rings of thermally expanding material and additionally equipped with a shaft cooling system with a flow ring and a slotted contactless water receiver specified shaft cooling systems.
Корпус ходовой части центробежного насоса может быть снабжен проемом, соосным с аналогичным в корпусе сальникового уплотнения, для введения через него штуцера для подвода к сальниковому уплотнению охлаждающей жидкости системы охлаждения вала ротора.The casing of the centrifugal pump running gear can be provided with an aperture coaxial with a similar one in the stuffing box housing for introducing a fitting through it for supplying coolant to the stuffing box seal of the rotor shaft cooling system.
Бронедиск может быть выполнен в форме круговой пластины, применяемой в качестве бронированного участка торцевой стенки полости проточной части, при этом пластина бронедиска выполнена с проемом в центральной части, обеспечивающем возможность пропуска через него ступицы основного диска рабочего колеса, а по контуру ограничена радиусом, обеспечивающем возможность конгруэнтного заведения в ответный проем проточной части корпуса насоса, и дополнена не менее чем двумя внешними, последовательно превышающими указанный радиус ступенчато смещенными в направлении проходной части корпуса насоса кольцевыми выступами, по форме обеспечивающими конгруэнтное совмещение с кольцевым уступом и наложение на торец стенки проточной полости проточной части корпуса насоса.The armored disk can be made in the form of a circular plate used as an armored section of the end wall of the cavity of the flowing part, while the armored disk plate is made with an opening in the central part, allowing the hub of the main disk of the impeller to pass through it, and the contour is limited by the radius, providing the opportunity congruent institution in the reciprocal opening of the flowing part of the pump casing, and is supplemented by at least two external ones, successively exceeding the specified radius stepwise cm schennymi towards the entrance of the pump casing annular projections, in form providing a congruent alignment with an annular shoulder on the end and channeling the flow cavity wall flow of the pump housing.
Насосы ряда могут быть предназначены для перекачивания абразивных жидкостей - суспензий руд, пульпы, промышленных стоков, загрязненной технической воды, пластовой воды, гидросмесей с песком с плотностью до 2200 кг/м, с температурой от 3 до 80°С, водородным показателем до 10 рН и твердыми включениями в виде дискретных абразивных частиц до 8 мм, с микротвердостью до 9 ГПа и объемной концентрацией микрочастиц до 50% включительно.A number of pumps can be designed for pumping abrasive liquids - suspensions of ores, pulp, industrial effluents, contaminated industrial water, produced water, hydraulic mixtures with sand with a density of up to 2200 kg / m, with a temperature of 3 to 80 ° C, a hydrogen index of up to 10 pH and solid inclusions in the form of discrete abrasive particles up to 8 mm, with a microhardness of up to 9 GPa and a volumetric concentration of microparticles up to 50% inclusive.
Технический результат, достигаемый приведенной совокупностью признаков, состоит в разработке конструктивно-технологического модельного ряда центробежных насосов горизонтального типа, наделенных повышенными ресурсом, долговечностью, надежностью и эффективностью перекачивания абразивных жидких сред с высоким процентным содержанием твердых частиц и динамическим воздействием последних на конструкции и материалы проточной части насосов ряда. Это достигают совокупностью разработанных в изобретении конструктивных решений и технологических параметров центробежных насосов ряда, позволяющих варьировать в широких пределах производительность и напор перекачиваемой жидкой среды, а именно, за счет найденных в изобретении параметров всасывающего и напорного патрубков, системы рабочего колеса, выполненного в виде крыльчатки закрытого типа с конструктивным решением лопаток, их количеством, формой и заявленными параметрами покрывного, основного дисков и отвода, обеспечивающими в совокупности принятые в изобретении повышающие производительность и КПД насоса - эффективную диффузорность межлопаточных каналов и спирального отвода.The technical result achieved by the given set of features consists in the development of a constructive and technological model range of horizontal centrifugal pumps, endowed with increased resource, durability, reliability and efficiency of pumping abrasive liquids with a high percentage of solids and dynamic effects of the latter on structures and materials of the flow part row pumps. This is achieved by the combination of the design solutions and technological parameters of a number of centrifugal pumps developed in the invention, which allow a wide variation of the performance and pressure of the pumped liquid medium, namely, due to the parameters of the suction and pressure pipes found in the invention, the impeller system made in the form of a closed impeller type with a constructive solution of the blades, their number, shape and the declared parameters of the cover, main disc and outlet, providing the totality adopted in the invention increasing the productivity and efficiency of the pump is the effective diffusivity of the interscapular channels and spiral branch.
Технический результат выражается, кроме того, в повышенной износостойкости наиболее изнашиваемых частей проточной части предлагаемой конструкции насосов ряда, в частности, за счет выполнения тыльной стенки корпуса проточной части в виде бронедиска, разработанной в изобретении полифункциональной конструкции, обеспечивающей силовое сопряжение примыкающих к нему конструктивных частей корпуса насоса.The technical result is also expressed in the increased wear resistance of the most wear parts of the flowing part of the proposed design of the row pumps, in particular, due to the back wall of the flowing part housing in the form of an armored disk, developed in the invention of a multifunctional design, providing power coupling of the adjacent structural parts of the housing pump.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
на фиг.1 - конструктивная схема центробежного насоса, продольный разрез;figure 1 is a structural diagram of a centrifugal pump, a longitudinal section;
на фиг.2 - проточная часть центробежного насоса, продольный разрез;figure 2 - flow of the centrifugal pump, a longitudinal section;
на фиг.3 - рабочее колесо центробежного насоса, в сборе;figure 3 - the impeller of a centrifugal pump, complete;
на фиг.4 - конструкция рабочего колеса, заключенного в корпус насоса, поперечный разрез;figure 4 - design of the impeller enclosed in the pump housing, a cross section;
на фиг.5 - система охлаждения вала центробежного насоса, схема подключения затворной воды на сальниковое уплотнение;figure 5 - cooling system of the shaft of a centrifugal pump, the connection diagram of the shut-off water to the gland seal;
на фиг.6 - бронедиск центробежного насоса, вид сбоку, продольный разрез;figure 6 - the armor plate of a centrifugal pump, side view, longitudinal section;
на фиг.7 - бронедиск центробежного насоса, вид спереди.Fig.7 is an armor plate of a centrifugal pump, front view.
Конструктивно-технологический модельный ряд центробежных насосов горизонтального типа включает совокупность насосов, выполненных с возможностью перекачивания жидких сред, в основном гидросмесей с включениями твердых частиц, производительностью от 10 до 1000 м3/ч и напором от 10 до 75 м.The structural and technological range of horizontal-type centrifugal pumps includes a set of pumps capable of pumping liquid media, mainly hydraulic mixtures with inclusions of solid particles, with a capacity of 10 to 1000 m 3 / h and a pressure of 10 to 75 m.
Каждый репрезентативный насос ряда выполнен по однотипной конструктивной системе, в соответствии с которой, по меньшей мере, один насос из указанной совокупности содержит корпус 1, включающий ходовую и проточную части 2 и 3 соответственно, вал 4 ротора с рабочим колесом 5, смонтированный в корпусе 1. Вал 4 ротора выполнен с возможностью соединения с приводом, предпочтительно, в виде электродвигателя для передачи крутящего момента на рабочее колесо 5.Each representative pump of the series is made according to the same structural system, in accordance with which at least one pump from the specified set comprises a
Проточная часть 3 корпуса 1 насоса включает последовательно расположенные по потоку всасывающий патрубок 6, проточную полость 7 с тыльной и боковой стенками 8 и 9 и объемом 10 для размещения рабочего колеса 5 и сообщенного на выходе с напорным патрубком 11 отвода 12. Отвод 12 выполнен спиральным с градиентом диффузорности G, определяемым из выраженияThe flowing part 3 of the
где Sвых и Sвx - площадь выходного и входного поперечных сечений отвода, lотв - длина спирального канала отвода. O and S where S Bx - area input and output cross-sections of retraction, l holes - the length of the helical channel tap.
Вал 4 ротора насоса имеет консольные оконечности 13 и ходовую часть 14, опертую на корпус 1 ходовой части 2 насоса через подшипниковые опоры 15, и снабженную со стороны, примыкающей к проточной части 3, гидравлически непрозрачным, предпочтительно, сальниковым уплотнением 16.The
Рабочее колесо 5 насоса выполнено в виде крыльчатки закрытого типа и содержит жестко установленные на валу основной и покрывной диски 17 и 18 соответственно и расположенную между ними многозаходную систему лопаток 19 с угловой закруткой, выполненной с постоянным или переменным радиусом кривизны в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала 4. Лопатки 16 разделены диффузорными межлопаточными каналами 20, расширяющимися в направлении от оси вала 4 к периферии.The
Тыльная стенка 8 проточной полости 7 выполнена в виде бронедиска. Боковая стенка 9 проточной полости 7 образует спиральный отвод 12.The
Напорный патрубок 11 выполнен диффузорным с превышением площади поперечного сечения на выходе в 1,2÷5,6 раза относительно аналогичной площади на входе в упомянутый патрубок 11.The
Межлопаточные каналы 20 диффузорно расширяются с угловой закруткой в направлении от оси вала 4 к периферии с градиентом диффузорности G, выраженным в виде разности площадей поперечных сечений, нормальных спиральной медиане канала 20, отнесенной к медиальной длине канала 20 между указанными сечениями. Средняя величина градиента для насосов ряда определена в диапазоне значений G=0,26÷0,7 м2/м.The
Активный объем динамического заполнения совокупности межлопаточных каналов 20 для репрезентативных насосов ряда с номинальной производительностью 100÷200 м3/ч выполнен с возможностью выброса на проток за один оборот рабочего колеса (30÷600)×10-5 м3/об перекачиваемой жидкой среды.The active volume of dynamic filling of the set of
Для вариантных решений насоса с подачей 8÷250 м3/ч средние значения градиента диффузорности спирального отвода 12 определены в диапазоне 0÷10-3 м2/м.For the variant solutions of the pump with a feed of 8 ÷ 250 m 3 / h, the average values of the diffuser gradient of the
Покрывной диск 18 содержит заходную горловину 21 с радиусом, частично перекрывающим в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала 4, оконечности лопаток 19, обращенные к указанной оси и не доходящие до нее на большую часть проекции радиуса горловины всасывающего патрубка 6 на упомянутую условную плоскость.The
Преимущественно оба, основной и покрывной диски 17 и 18 рабочего колеса 5 репрезентативного насоса ряда снабжены с внешней стороны гидродинамическим уплотнением в виде импеллера 22. Импеллер 22 образован системой не менее чем из пяти равноудаленных лопаток 23 лучевидной формы с дополнительной функцией внешних ребер жесткости диска, конструктивно выполненных с шириной не менее высоты в поперечном сечении.Mostly both, the main and
Вал 4 ротора репрезентативного насоса ряда оперт на подшипники 24, имеющие каждый сборный корпус 25 с крышкой 26. Гидравлически непрозрачное сальниковое уплотнение 16 вала 4 заключено в кольцевой корпус 27.The rotor
Корпус 1 насоса выполнен сборным и состоит из корпуса 28 ходовой части 2 и корпуса 29 проточной части 3, которые объединены бронедиском 8, замыкающим проточную полость 7 корпуса проточной части 3 насоса. К бронедиску 8 с другой стороны прикреплены корпус 28 ходовой части 2 насоса и размещенный внутри него корпус 27 сальникового уплотнения 16. Корпуса 25 подшипников 24, охватывающие приконцевой и внутренний участки вала 4, размещены в корпусе 28 ходовой части 2 насоса. По меньшей мере, один из указанных подшипников 24 выполнен упорно-радиальным и крышкой 26 неподвижно прикреплен к корпусу 28 ходовой части 2 насоса с обеспечением осевой и радиальной фиксации положения вала 4 ротора в корпусе насоса.The
Корпус 27 сальникового уплотнения 16 выполнен охватывающим участок вала 4 ротора и состоит, по меньшей мере, из двух конгруэнтных кольцевых частей 30 и 31. Одна часть 30 корпуса 27 выполнена с внутренним радиусом, превышающим радиус охватываемого участка вала 4 на величину, необходимую и достаточную для заведения в кольцевую пазуху и радиальной фиксации сальникового уплотнения 16 в проектном положении, для чего снабжена у торца, обращенного к бронедиску 8, кольцевым уширением 32 до величины, превышающей внутренний радиус опертой на него стенки корпуса 28 ходовой части 2 насоса, и через последнюю и бронедиск 8 прикреплена к упомянутым внешним частям корпуса насоса. Другая часть 31 корпуса 27 сальникового уплотнения 16 выполнена с внешним радиусом, конгруэнтно соответствующим внутреннему радиусу первой из них с возможностью частичного заведения в нее для осевого поджатия сальникового уплотнения 16.The housing 27 of the packing 16 is made covering the portion of the
Гидравлически непрозрачное уплотнение 16 вала 4 ротора репрезентативного насоса ряда размещено на участке вала 4 ротора с промежуточным диаметром, примыкающем к бронедиску 8. Гидравлически непрозрачное уплотнение 16 вала выполнено, предпочтительно, в виде колец 33 из терморасширяющегося материала и дополнительно снабжено системой охлаждения вала с проточным кольцом 34 и щелевым бесконтактным приемником 35 воды указанной системы охлаждения вала 4.A hydraulically opaque seal 16 of the
Корпус 28 ходовой части 2 насоса снабжен проемом 36, соосным с аналогичным в корпусе 27 сальникового уплотнения 16, для введения через него штуцера 37 для подвода к сальниковому уплотнению 16 охлаждающей жидкости системы охлаждения вала 4 ротора.The
Бронедиск 8 выполнен в форме круговой пластины, применяемой в качестве бронированного участка торцевой стенки проточной полости 7. Пластина бронедиска 8 выполнена с проемом 38 в центральной части, обеспечивающим возможность пропуска через него ступицы 39 основного диска 17 рабочего колеса 5. По контуру пластина бронедиска 8 ограничена радиусом, обеспечивающим возможность конгруэнтного заведения в ответный проем корпуса 29 проточной части 3 насоса, и дополнена не менее чем двумя внешними, последовательно превышающими указанный радиус ступенчато смещенными в направлении проточной части 3 корпуса 1 насоса кольцевыми выступами 40, по форме обеспечивающими конгруэнтное совмещение с кольцевым уступом и наложение на торец 41 стенки проточной полости 7 корпуса 29 проточной части 3 насоса.The
Насосы ряда предназначены для перекачивания абразивных жидкостей - суспензий руд, пульпы, промышленных стоков, загрязненной технической воды, пластовой воды, гидросмесей с песком с плотностью до 2200 кг/м, с температурой от 3 до 80°С, водородным показателем до 10 рН и твердыми включениями в виде дискретных абразивных частиц до 8 мм, с микротвердостью до 9 ГПа и объемной концентрацией микрочастиц до 50% включительно.A number of pumps are designed for pumping abrasive liquids - suspensions of ores, pulp, industrial effluents, contaminated industrial water, produced water, hydraulic mixtures with sand with a density of up to 2200 kg / m, with a temperature of 3 to 80 ° C, a hydrogen index of up to 10 pH and solid inclusions in the form of discrete abrasive particles up to 8 mm, with microhardness up to 9 GPa and volumetric concentration of microparticles up to 50% inclusive.
Работа предлагаемого насоса из модельного ряда осуществляется следующим образом.The work of the proposed pump from the model range is as follows.
Пуск насоса производят в следующей последовательности: открывают на трубопроводе 41 подачу затворной воды к узлу сальникового уплотнения 16 вала 4. Открывают задвижку (на чертежах не показано) и заполняют насос 4 перекачиваемой жидкостью. Затем регулируют давление и расход затворной воды, подаваемой в сальниковое уплотнение 16.The pump is started in the following sequence: the gate water is opened on the
Перекачиваемая жидкая среда через всасывающий патрубок 6, попадая на вход во вращающееся центробежное рабочее колесо 5, перемещается от центра к периферии под действием центробежных сил и диффузного расширения в межлопаточных каналах 20 рабочего колеса 5, приобретая при этом кинетическую энергию и получая закрутку в направлении вращения рабочего колеса 5.The pumped liquid medium through the suction pipe 6, entering the input of the rotating
После выхода из рабочего колеса 5 поток переходит в диффузорный спиральный отвод 12, расширяющийся к напорному патрубку 11 в режиме соблюдения равенства скоростей потока на протяжении отвода 12. Из отвода 12 жидкая среда попадает в напорный патрубок 11, выполненный диффузорным со снижением скорости при прохождении в патрубке в 3,4 раза и одновременным переходом части кинетической энергии потока в потенциальную, и поступает в трубопровод для транспортирования к следующему объекту.After exiting the
Во избежание запульповывания рабочего колеса 5 отстоем перекачиваемой жидкости, промывают проточную полость 7 насоса чистой водой через штуцера на всасывающем и напорном трубопроводах (на чертежах не показано).In order to prevent the
Таким образом, за счет разработанных в изобретении конструктивных решений и технологических параметров основных агрегатов, а именно, технического решения конструкции вала ротора с радиально-упорной системой подшипниковых опор и конструкцией гидродинамически непрозрачного уплотнения вала, разработанной системы рабочего колеса, конструктивного решения и формы спирального отвода и напорного патрубка, а также полифункциональной конструкции бронедиска повышаются ресурс, надежность и эффективность перекачивания абразивных жидких сред, что позволяет варьировать в широких пределах производительность и напор перекачиваемой жидкой среды.Thus, due to the design solutions and technological parameters of the main units developed in the invention, namely, the technical solution of the rotor shaft design with the angular contact bearing system and the design of the hydrodynamically opaque shaft seal, the developed impeller system, the design solution and the shape of the spiral outlet and pressure nozzle, as well as the multifunctional design of the armored disc, increase the resource, reliability and efficiency of pumping abrasive liquid media that allows you to vary over a wide range of performance and pressure of the pumped liquid medium.
Claims (12)
где Sвых и Sвх - площадь выходного и входного поперечных сечений отвода, lотв - длина спирального канала отвода;
причем вал ротора насоса имеет консольные оконечности и ходовую часть, опертую на корпус ходовой части насоса через подшипниковые опоры, и снабженную со стороны, примыкающей к проточной части, гидравлически непрозрачным, предпочтительно, сальниковым уплотнением, а рабочее колесо насоса выполнено в виде крыльчатки закрытого типа и содержит жестко установленные на валу основной и покрывной диски и расположенную между ними многозаходную систему лопаток с угловой закруткой, выполненной с постоянным или переменным радиусом кривизны в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала; лопатки разделены диффузорными межлопаточными каналами, расширяющимися в направлении от оси вала к периферии, кроме того, тыльная стенка проточной полости выполнена в виде бронедиска, боковая стенка упомянутой полости образует спиральный отвод, а напорный патрубок выполнен диффузорным с превышением площади поперечного сечения на выходе в 1,2÷5,6 раза относительно аналогичной площади на входе в упомянутый патрубок.1. Structural and technological range of horizontal centrifugal pumps, characterized in that it includes a set of pumps made with the possibility of pumping liquid media, mainly hydraulic mixtures with solids, with a capacity of 10 to 1000 m 3 / h and a pressure of 10 to 75 m, while each representative pump of the series is made according to the same structural system, in accordance with which at least one pump from the specified set contains a housing including a running and flowing parts, va l rotor with an impeller mounted in the housing and made with the possibility of connection with the drive, preferably in the form of an electric motor for transmitting torque to the impeller; wherein the flowing part of the pump housing includes a suction nozzle sequentially arranged downstream, a flowing cavity with a back and side walls and a volume for accommodating the impeller and connected to the outlet with a discharge branch pipe made spiral with a diffusivity gradient G, determined from the expression
where S o and S I - the area of the output and input cross-sections of the branch, l holes - the length of the spiral channel of the branch;
moreover, the pump rotor shaft has cantilever ends and a running gear supported on the housing of the running gear of the pump through bearing bearings and provided with a hydraulically opaque, preferably stuffing box seal on the side adjacent to the flowing part, and the pump impeller is made in the form of a closed impeller and contains the main and cover discs rigidly mounted on the shaft and the multiple-entry blade system with angular twist located between them and made with a constant or variable radius of curvature in Ktsii on a conditional plane normal to the axis of the shaft; the blades are separated by diffuser interscapular channels, expanding in the direction from the axis of the shaft to the periphery, in addition, the back wall of the flow cavity is made in the form of an armored disk, the side wall of the cavity forms a spiral outlet, and the discharge pipe is made diffuser with an excess of the cross-sectional area at the exit of 1, 2 ÷ 5.6 times relative to the same area at the entrance to the pipe.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012141130/06A RU2503850C1 (en) | 2012-09-27 | 2012-09-27 | Model series of electrically drive horizontal pumps |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012141130/06A RU2503850C1 (en) | 2012-09-27 | 2012-09-27 | Model series of electrically drive horizontal pumps |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2503850C1 true RU2503850C1 (en) | 2014-01-10 |
Family
ID=49884752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012141130/06A RU2503850C1 (en) | 2012-09-27 | 2012-09-27 | Model series of electrically drive horizontal pumps |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2503850C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU219201U1 (en) * | 2022-09-29 | 2023-07-04 | Акционерное общество (АО) "Турбонасос" | CENTRIFUGAL PUMP |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1981002613A1 (en) * | 1980-03-07 | 1981-09-17 | Orion Pumps Ltd | Improvements in or relating to pumps |
| US4913619A (en) * | 1988-08-08 | 1990-04-03 | Barrett Haentjens & Co. | Centrifugal pump having resistant components |
| UA7942A (en) * | 1994-12-26 | 1995-12-26 | Олексій Іванович Коваленко | Centrifugal blade pump, its working wheel and unit of end gasket of pump shaft |
| RU2111383C1 (en) * | 1994-01-18 | 1998-05-20 | Открытое акционерное общество "Инвестиционная компания "ИНКОРН" | Cantilever centrifugal pumping unit |
-
2012
- 2012-09-27 RU RU2012141130/06A patent/RU2503850C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1981002613A1 (en) * | 1980-03-07 | 1981-09-17 | Orion Pumps Ltd | Improvements in or relating to pumps |
| US4913619A (en) * | 1988-08-08 | 1990-04-03 | Barrett Haentjens & Co. | Centrifugal pump having resistant components |
| RU2111383C1 (en) * | 1994-01-18 | 1998-05-20 | Открытое акционерное общество "Инвестиционная компания "ИНКОРН" | Cantilever centrifugal pumping unit |
| UA7942A (en) * | 1994-12-26 | 1995-12-26 | Олексій Іванович Коваленко | Centrifugal blade pump, its working wheel and unit of end gasket of pump shaft |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU219201U1 (en) * | 2022-09-29 | 2023-07-04 | Акционерное общество (АО) "Турбонасос" | CENTRIFUGAL PUMP |
| RU2813399C1 (en) * | 2023-10-18 | 2024-02-12 | Сергей Николаевич Гулюк | Centrifugal pump |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103267132B (en) | From the mechanical seal of pumping Hydrodynamic pressure type | |
| CN105003458B (en) | Impeller, centrifugal pump and its use for centrifugal pump | |
| RU2484308C1 (en) | Centrifugal gear-type pump | |
| RU2511967C1 (en) | Turbo-pump unit, and cold, hot and industrial water pumping method | |
| JP2016522357A (en) | Centrifugal rotor | |
| RU2503850C1 (en) | Model series of electrically drive horizontal pumps | |
| CN104976133A (en) | High temperature water pump of mechanical seal and vortex pump closed type self-circular system | |
| RU2503852C1 (en) | Horizontal electrically driven pump unit | |
| RU2482337C1 (en) | Method for increasing pressure and economy of bladed turbomachines | |
| US2416538A (en) | Hydroturbine pump | |
| RU2503853C1 (en) | Horizontal electrically driven pump unit | |
| RU2503851C1 (en) | Horizontal electrically driven pump unit | |
| RU2503856C1 (en) | Method of electrically driven pump unit production and electrically drive pump unit thus made (versions) | |
| RU2509924C1 (en) | Vertical pulp pump with exposed impeller (versions) | |
| RU2509920C1 (en) | Model series of chemical vertical pumps (versions) | |
| RU2509921C1 (en) | Horizontal chemical pump with exposed impeller | |
| CN207554351U (en) | Wear-resisting centrifugal multistage pump multiple centrifugal pump | |
| RU2472037C1 (en) | Submersible slurry pump (versions) | |
| RU2506462C1 (en) | Vertical pulp pump with exposed impeller | |
| RU2505710C1 (en) | Pulp vertical pump with enclosed impeller (versions) | |
| RU2506460C1 (en) | Chemical horizontal electrically drive pump unit | |
| RU2505709C1 (en) | Chemical horizontal pump with enclosed impeller (versions) | |
| RU2506461C1 (en) | Chemical horizontal electrically drive pump unit (versions) | |
| RU2509919C1 (en) | Chemical vertical pump with closed impeller and method of transfer of chemically aggressive fluids | |
| CN204805103U (en) | Mechanical seal takes high temperature water pump of swirl pump closed from circulation system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140928 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160820 |