Центробежный самовсасывающий насос. Самовсасывающий центробежный насос

самовсасывающий центробежный насос - патент РФ 2351805

Изобретение относится к насосостроению, а именно к центробежным самовсасывающим насосам с предвключенным струйным аппаратом. Насос содержит корпус с всасывающей, напорной и насосной камерами, рабочее колесо, диффузор струйного аппарата, вход которого соединен с всасывающей камерой, и сопло. Сопло связано с всасывающей и напорной камерами через канал перепуска. В канале перепуска установлен автоматический запирающий клапан, имеющий затвор с постоянным магнитом или с ферромагнитным материалом, изолированными от рабочей среды. Магнит или ферромагнитный материал взаимодействуют с постоянным магнитом противоположной полярности, изолированным от действия рабочей среды, расположенным в корпусе соосно затвору и установленным с возможностью осевого перемещения для регулирования расстояния между магнитами или магнитом и ферромагнитным материалом в положении открытого клапана. Изобретение направлено на повышение КПД и сокращение времени всасывания за счет использования в нем простого, надежного легкоуправляемого автоматического запирающего клапана. 4 з.п. ф-лы, 4 ил. самовсасывающий центробежный насос, патент № 2351805

Рисунки к патенту РФ 2351805

Изобретение относится к насосостроению, а именно к насосам с предвключенными струйными аппаратами.

Известен самовсасывающий центробежный насос, содержащий корпус с всасывающей и напорной камерами, рабочее колесо с отводом и предвключенный перед рабочим колесом струйный аппарат, содержащий диффузор, сопло (RU 2175406 С1, 27.10.2001, МПК F04D 9/06). Недостатком данной конструкции является пониженный КПД насоса при переходе на режим подачи из-за постоянного перетока жидкости из напорной камеры в струйный аппарат (на вход в рабочее колесо).

Известен самовсасывающий центробежный насос, содержащий корпус с всасывающей и напорной камерами, рабочее колесо, конфузор, сопло, вентиль (Щеглов Г.М. Самовсасывающие центробежные насосы. Москва, 1964, ЦИНТИ и технико-экономических исследований по химическому и нефтяному машиностроению госкомитета химического и нефтяного машиностроения при ГОСПлане СССР, с.16-17). Вентиль позволяет перекрывать перепускной канал к соплу после выхода насоса на режим подачи. Недостатком данной разработки является невозможность осуществлять всасывание, если вентиль в канале перепуска закрыт.

Известен самовсасывающий центробежный насос, содержащий корпус с всасывающей и напорной камерами, насосную камеру с рабочим колесом, диффузор струйного насоса, сопло, соединенное с напорной камерой, запирающийся клапан (ЕР 645541 А1, 29.03.1995, МПК F04D 9/06). Клапан выполняет функцию повышения эффективности всасывания, однако является нерегулируемым и не перекрывает перепускной канал с нагнетательной камеры к соплу, т.е. недостатки, как у первого аналога.

Наиболее близким аналогом является самовсасывающий центробежный насос, содержащий корпус с всасывающей, напорной и насосной камерами, рабочее колесо, диффузор струйного аппарата, вход которого соединен с всасывающей камерой, сопло, связанное с всасывающей и напорной камерами через канал перепуска, в котором установлен автоматический запирающий клапан (SU 222171 А, 17.07.1968, МПК F04D 9/06).

Недостатком известной конструкции является неудобство обслуживания насоса, т.е. то же, что и в указанном выше аналоге с вентилем.

Задачей изобретения является создание простой и надежной конструкции настраиваемого автоматического клапана, позволяющего повысить КПД, сократить время всасывания жидкости, перекачивать любые агрессивные и взрывоопасные среды при всасывании их из емкости.

Технический результат достигается тем, что в самовсасывающем центробежном насосе, содержащем корпус с всасывающей, напорной и насосной камерами, рабочее колесо, диффузор струйного аппарата, вход которого соединен с всасывающей камерой, сопло, связанное с всасывающей и напорной камерами через канал перепуска, в котором установлен автоматический запирающий клапан, согласно изобретению автоматический запирающий клапан имеет затвор с постоянным магнитом или с ферромагнитным материалом, изолированными от рабочей среды и взаимодействующими с постоянным магнитом противоположной полярности, изолированным от действия рабочей среды, расположенным в корпусе соосно затвору, установленным с возможностью осевого перемещения для регулирования расстояния между магнитами или магнитом и ферромагнитным материалом в положении открытого клапана.

Затвор может быть выполнен в виде шара из немагнитного химически стойкого материала с помещенным внутрь ферромагнитным сердечником, защищенным снаружи химически стойким покрытием или слоем полимера, или в виде плунжера с конусной или со сферической рабочей поверхностью, при этом постоянный магнит расположен со стороны, противоположной седлу клапана, т.е. обращен к стенке корпуса.

На фиг.1 показан самовсасывающий центробежный насос с шаровым затвором из ферромагнитного материала в разрезе в положении открытого клапана. На фиг.2 показан затвор в виде плунжера с конической запорной (рабочей) поверхностью в положении открытого клапана. На фиг.3 показан затвор в виде плунжера с конической рабочей поверхностью в положении закрытого клапана. На фиг.4 показан затвор в виде плунжера со сферической рабочей поверхностью в положении открытого клапана.

Самовсасывающий центробежный насос (насос) состоит из корпуса 1, всасывающей 2 и напорной 3 камер, насосной камеры 4 с рабочим колесом 5, всасывающего канала 6, сопла 7 струйного аппарата, соединенного с всасывающей 2 и напорной 3 камерами через перепускной канал 8, в котором установлен автоматический запирающий клапан, состоящий из затвора 9, седла клапана 10, которое конструктивно выполнено в канале 8. Затвор 9 имеет форму шара (Фиг.1) или плунжера с конической (Фиг.2, 3) или сферической рабочей поверхностью (Фиг.4). Внутри подвижного затвора 9 со стороны, противоположной седлу клапана, установлен постоянный магнит 11, взаимодействующий с постоянным магнитом 12, установленным в корпусном элементе 13 соосно магниту 11. Магниты 11 и 12 взаимодействуют разноименными полюсами. Вместо магнита 11 может быть ферромагнитный материал (сталь, феррит и т.д.) (Фиг.1). Все элементы насоса, соприкасающиеся с рабочей средой, имеют антикоррозионное неметаллическое покрытие или выполнены из коррозионно-стойкого металла. Насосная камера 4 соединена с напорной камерой 3 через отвод 14. Из напорной камеры 3 перекачиваемая рабочая среда выводится через напорный патрубок 15. Магнит 12 установлен на торце винта 16, выкручиванием которого настраивается зазор (и, как следствие, усилие притяжения) между магнитами 12 и 11 в положении открытого запирающего клапана.

Насос работает следующим образом.

При пуске насоса рабочее колесо 5 обеспечивает циркуляцию первоначально залитой в насос жидкости через отверстие, заглушенное пробкой 17 из всасывающей камеры 2, через всасывающий канал в напорную камеру 3, далее через автоматический запирающий клапан, канал 8, сопло струйного аппарата 7. При проходе через сопло 7 струя жидкости захватывает из всасывающей камеры 2 воздух и смешивается с ним в канале 6. Образовавшаяся смесь поступает к рабочему колесу 5, которое направляет смесь через отвод 14 в напорную камеру 3. В последней воздух выделяется из жидкости в виде пузырьков и выводится из насоса через отверстие напорного патрубка 15, а жидкость из нижней части напорной камеры 3 вновь поступает в сопло 7, повторяя цикл по отводу воздуха из всасывающей камеры 2, вакуумируя эту камеру до тех пор, пока через входное отверстие не поступит перекачиваемая рабочая среда. Автоматический запирающий клапан в момент пуска находится в открытом положении, обеспечивающем открытие перепускного канала 8. При этом постоянные магниты 12 и 11 притянуты друг к другу. Постоянный магнит 12 винтом 16 установлен предварительно на расстоянии от постоянного магнита 11 в открытом положении запирающего клапана, обеспечивающем удержание затвора при работе насоса до выхода его в режим подачи, при этом обеспечивая расстояние от седла клапана 10 до постоянного магнита 12, позволяющее при остановке насоса после прекращения работы вернуть затвор 9 в положение открытого запирающего клапана. При выходе насоса на режим подачи перепад давления на запоре 9 повышается. Усилие притяжения постоянных магнитов 11 и 12 становится меньше усилия от перепада давления на затворе 9 от протекания перекачиваемой рабочей среды. Затвор 9 перемещается к седлу клапана 10, закрывая автоматический запирающий клапан. Запирающий клапан закрывает перепускной канал 8, что способствует приращению напора и КПД насоса. Таким образом, отсутствует паразитная (для режима подачи) утечка через сопло 7. При остановке насоса давление падает и автоматический запирающий клапан срабатывает на открытие, т.е. усилие притяжения магнитов 11 и 12 и вес затвора (для фиг.1) заставляют затвор 9 выйти из контакта с седлом клапана 10. При включении насоса процесс повторяется.

Насос данной конструкции позволяет получить высокое значение КПД, особенно для насосов с расходами от 12 м3/час и выше, обладает простотой конструкции управляющего автоматического запирающего клапана, позволяет сократить время всасывания жидкости до минимально возможного, перекачивать агрессивные взрывоопасные и другие среды.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Самовсасывающий центробежный насос, содержащий корпус с всасывающей, напорной и насосной камерами, рабочее колесо, диффузор струйного аппарата, вход которого соединен с всасывающей камерой, сопло, связанное с всасывающей и напорной камерами через канал перепуска, в котором установлен автоматический запирающий клапан, отличающийся тем, что автоматический запирающий клапан имеет затвор с постоянным магнитом или с ферромагнитным материалом, изолированными от рабочей среды и взаимодействующими с постоянным магнитом противоположной полярности, изолированным от действия рабочей среды, расположенным в корпусе соосно затвору, установленным с возможностью осевого перемещения для регулирования расстояния между магнитами или магнитом и ферромагнитным материалом в положении открытого клапана.

2. Самовсасывающий центробежный насос по п.1, отличающийся тем, что затвор выполнен в виде шара из немагнитного химически стойкого материала с помещенным внутрь ферромагнитным сердечником, защищенным снаружи химически стойким покрытием или слоем полимера.

3. Самовсасывающий центробежный насос по п.1, отличающийся тем, что затвор выполнен в виде плунжера с постоянным магнитом со стороны, противоположной седлу клапана.

4. Самовсасывающий центробежный насос по п.3, отличающийся тем, что плунжер выполнен с конусной рабочей поверхностью.

5. Самовсасывающий центробежный насос по п.3, отличающийся тем, что плунжер выполнен со сферической рабочей поверхностью.

www.freepatent.ru

Центробежный самовсасывающий насос

Изобретение относится к насосостроению и касается усовершенствования центробежных самовсасывающих насосов с предвключенными струйными аппаратами. Центробежный самовсасывающий насос содержит корпус с всасывающей и напорной камерами, рабочее колесо с отводом и предвключенный перед колесом струйный аппарат. Струйный аппарат содержит изогнутый диффузор с входом и выходом и сопло. На входе изогнутого диффузора установлена центрирующая втулка, связанная с соплом. Изогнутый диффузор выполнен из симметричных половин, загерметизированных и жестко скрепленных при помощи посадочных поверхностей корпуса насоса и центрирующей втулки. Использование изобретения позволяет повысить КПД, напор и подачу насоса. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к насосостроению и касается усовершенствования центробежных самовсасывающих насосов.

Известен центробежный самовсасывающий насос с предвключенным струйным аппаратом (а.с. N 231323, М.кл. F 04 D 9/02, СССР). Этот насос имеет завышенные габариты, определяемые длиной струйного аппарата, которая значительно превышает оптимальные размеры напорной камеры насоса с точки зрения обеспечения эффективного воздухоотделения и воздухоотвода. Известен также центробежный самовсасывающий насос с предвключенным струйным аппаратом, в котором для сокращения габаритов насоса струйный аппарат, содержащий диффузор и сопло, выполнен с изогнутым диффузором (ЕР N 0201377, М. кл. F 04 D 9/06, 1986 г.). Однако в этом случае возникает проблема изготовления струйного аппарата с достаточной точностью геометрии и чистоты обработки внутренней поверхности изогнутого диффузора, что является определяющим при работе насоса со струйным аппаратом. Кроме того, в указанной конструкции насоса не обеспечивается гарантированная соосность сопла и входной части диффузора. Все указанное ведет к снижению гидравлических параметров и КПД насоса. Задачей настоящего изобретения является повышение напора, подачи и КПД насоса. Поставленная задача решается тем, что на входе изогнутого диффузора установлена центрирующая втулка, связанная с соплом, причем изогнутый диффузор выполнен из двух симметричных половин, загерметизированных и жестко скрепленных при помощи посадочных поверхностей корпуса насоса и центрирующей втулки. При этом центрирующая втулка может быть выполнена заодно с соплом, а в ней могут быть выполнены направляющие каналы. На фиг. 1 показан центробежный самовсасывающий насос, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1. Рабочее колесо 1 и отвод 2 в виде направляющего аппарата установлены в корпусе 3 со всасывающей 4 и напорной 5 камерами. Перед рабочим колесом установлен струйный аппарат 6, содержащий изогнутый диффузор 7 с входом 8 и выходом 9 и сопло 10. Изогнутый диффузор выполнен из двух симметричных продольных половин 11 и 12 (на фиг. 1 разъем показан в плоскости чертежа). Диффузор загерметизирован и жестко скреплен при помощи посадочных поверхностей 13 и 14 корпуса 3 насоса и центрирующей втулки 15 с направляющими каналами 16. Одновременно центрирующая втулка 15, выполненная заодно с соплом 10, обеспечивает соосность сопла 10 и входа 8 в изогнутый диффузор 7. Выполненный из двух половин 11 и 12 диффузор позволяет обеспечить требуемые точность изготовления размеров его проточной части и чистоту поверхности. При пуске насоса рабочее колесо 1 обеспечивает циркуляцию первоначально залитой в насос жидкости через струйный аппарат 6 в напорную камеру 5. При проходе через сопло 10 струя жидкости захватывает из всасывающей камеры 4 воздух и смешивается с ним в изогнутом диффузоре 7. Образовавшаяся смесь поступает к рабочему колесу 1, которое направляет смесь через направляющий аппарат 2 в напорную камеру 5. В последней воздух выделяется из жидкости и выводится из насоса через напорное отверстие 17, а жидкость из нижней части напорной камеры 5 вновь поступает в сопло 10, повторяя цикл по отводу воздуха из всасывающей камеры 4 до полного его отвода из насоса и заполнения насоса через входное отверстие 18 перекачиваемой жидкостью. В насосном режиме струйный аппарат 6 совершает работу по повышению вакууметрической высоты всасывания и приращению напора насоса. Полученные точность и чистота поверхности изогнутого диффузора, а также соосность сопла и диффузора обеспечивают равномерное распределение поля скоростей и безотрывной стабильный поток, что ведет к повышению КПД напора и подачи насоса.

Формула изобретения

1. Центробежный самовсасывающий насос, содержащий корпус с всасывающей и напорной камерами, рабочее колесо с отводом и предвключенный перед рабочим колесом струйный аппарат, содержащий изогнутый диффузор с входом и выходом и сопло, отличающийся тем, что на входе изогнутого диффузора установлена центрирующая втулка, связанная с соплом, причем изогнутый диффузор выполнен из симметричных половин, загерметизированных и жестко скрепленных при помощи посадочных поверхностей корпуса насоса и центрирующей втулки. 2. Центробежный насос по п.1, отличающийся тем, что центрирующая втулка выполнена заодно с соплом. 3. Центробежный самовсасывающий насос по п.1, отличающийся тем, что центрирующая втулка снабжена подводящими направляющими каналами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 10.03.2008

Извещение опубликовано: 10.03.2008 БИ: 07/2008

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания и жидкостных системах водоснабжения

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано, в частности, в конструкции насосов, применяемых в химической промышленности и энергетике

Изобретение относится к устройствам для перекачки жидкостей и может быть использовано в насосных установках, имеющих вакуумные баки на всасывающем трубопроводе, в основном центробежного типа

Изобретение относится к насосостроению и позволяет упростить конструкцию и повысить надежность системы

Изобретение относится к насосным агрегатам (НА) для перекачки жидкостей с включениями газа и/или пара, преимущественно топлива в силовых установках летательных аппаратов

Изобретение относится к насосостроению и предназначено для улучшения характеристик центробежных самовсасывающих насосов с предвключенными струйными аппаратами

Изобретение относится к насосостроению, а именно к центробежным самовсасывающим насосам с предвключенным струйным аппаратом

Мотонасос предназначен для спасательных работ, в частности для борьбы с водой на аварийных кораблях и судах. Мотонасос состоит из двигателя внутреннего сгорания, насоса, газоструйного и водоструйного эжекторов, последовательно связанных между собой для создания вакуума в полости насоса и выброса выхлопных газов с откачиваемой водой в отливную магистраль. Параметры сред контролируются вакуумметром, манометром и регулируются клапанами на трубопроводах, встроенных в полость насоса. Для очистки забортной воды предусмотрены фильтры. Корпус мотонасоса снабжен рымом, ручками и в оконечностях рамы катками. Технический результат - повышение надежности работы и удобство эксплуатации мотонасоса. 2. з.п. ф-лы, 1 ил.

Группа изобретений может быть использована для разработки траншей под водой. Насосное устройство содержит основной насос с входом и выходом текучей среды соответственно низкого и высокого давления, и средство, связанное с входом среды основного насоса, эксплуатируемое в случае, когда внешнее давление является недостаточным для предотвращения кавитации в основном насосе, для локального увеличения давления среды на входе основного насоса. Устройство содержит один или более регулируемых клапанов ограничения потока, расположенных ниже по потоку от выхода среды высокого давления. Клапаны имеют положение, ограничивающее поток, и положение, не ограничивающее поток, где указанное положение, ограничивающее поток, функционально снижает входящий поток в основной насос и увеличивает давление выпуска на выходе текучей среды основного насоса в сравнении с положением, не ограничивающим поток. Один или более регулируемых клапанов сообщаются посредством трубопровода для обеспечения взаимодействия среды с основным выходом среды. Изобретения направлены на снижение или устранение кавитации в насосном устройстве для струйного инструмента прокладки траншей при использовании его на мелководье. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к насосостроению и касается усовершенствования центробежных самовсасывающих насосов с предвключенными струйными аппаратами

www.findpatent.ru

Центробежный самовсасывающий насос

Изобретение относится к насосостроению. Центробежный самовсасывающий насос содержит рабочее колесо 4, направляющий аппарат 7, корпус 1 с напорным и всасывающим патрубками 2, 3. Аппарат 7 соединен с корпусом 1 и всасывающим патрубком 3, выполнен в виде кольца 8 с покрывным диском 9 и отделяет полость колеса 4 от напорной полости 12 насоса. Напорный и всасывающий патрубки 2, 3 расположены на корпусе 1 выше колеса 4. Нижняя область напорной полости 12 соединена каналами 13 с полостью 10, образованной радиальным зазором между наружным диаметром колеса 4 и внутренним диаметром кольца 8 аппарата 7. Между аппаратом 7 и корпусом 1 осесимметрично установлено разделительное кольцо 17, отделяющее часть нижней области напорной полости 12, к которой и подключены каналы 13. На внутренней поверхности кольца 8 аппарата 7 между каналами отвода перекачиваемой среды выполнены местные зоны расширения радиального зазора между внутренним диаметром кольца 8 и наружным диаметром колеса 4. Такое выполнение насоса улучшает условия захвата воздуха и создания жидкостно-воздушной смеси рабочим колесом в режиме засасывания, причем только за счет применения простых по конструкции неподвижных элементов, не требующих управления. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к отрасли машиностроения, а именно к насосостроению, к классу лопастных центробежных насосов.

Большое распространение центробежные насосы получили из-за своей высокой эффективности, простоты конструкции, невысокой стоимости изготовления по сравнению с другими классами насосов. Единственным недостатком центробежных насосов является то, что они не обладают свойством самовсасывания. Для запуска в работу центробежного насоса требуется полное заполнение всасывающей магистрали и внутренней полости насоса перекачиваемой жидкостью. Они не способны удалять воздух из всасывающей магистрали, что приводит к срыву в работе насоса при образовании в ней воздушных пробок и невозможности при этом возобновления работы насоса. Однако при применении специальных устройств центробежные насосы получают способность к самовсасыванию, обозначаются как центробежные самовсасывающие насосы (далее по тексту ЦСН) и с успехом используются в областях, где находили применение насосы только возвратно-поступательного, роторного и вихревого типов. ЦСН по принципу работы разделяют на три типа: 1. ЦСН, имеющие дополнительную емкость на всасывании. 2. ЦСН с дополнительным объемным самовсасывающим устройством. 3. ЦСН рециркуляционного типа. К ЦСН 1 типа относится любой центробежный насос, в состав которого входит дополнительная емкость, устанавливаемая на линии всасывания, залитая перекачиваемой средой, объем которой превышает объем всасывающей магистрали. Недостатками такого насоса являются прямая зависимость объема дополнительной емкости от протяженности всасывающей магистрали, ее габариты превышают габариты самого насоса, необходимость в большом количестве перекачиваемой среды для первоначальной заливки этой емкости (см. Грянко Л.П., Папира А.Н. Лопастные насосы. -Л.: Машиностроение, 1975). Известны ЦСН с дополнительными самовсасывающими устройствами, в состав которых кроме основного рабочего колеса входят: дополнительное колесо вакуум-насоса, посаженное на один вал с рабочим колесом, рабочие камеры вакуум-насоса, дополнительные узлы уплотнения по валу насоса, вспомогательные трубопроводы, механизмы переключения работы насоса с режима засасывания на нормальный режим перекачивания (см. Грянко Л.П., Папира А.Н. Лопастные насосы. - Л.: Машиностроение, 1975, насосы 6МВ*2, НЦВС, выпускаемые Московским насосным заводом). Недостатками этих насосов являются: 1. Ухудшение надежности ЦСН из-за наличия сложного дополнительного самовсасывающего устройства по сравнению с простым центробежным насосом. 2. Ухудшение энергетических показателей ЦСН из-за наличия дополнительного рабочего колеса. 3. Ухудшение условий эксплуатации из-за наличия механизма переключения режимов работы ЦСН. 4. Уменьшение ресурса ЦСН из-за недолговечной работы дополнительного рабочего колеса, т.к. оно работает в условиях местной кавитации и практически без наличия торцовых зазоров с корпусными деталями. 5. Увеличение весогабаритных характеристик насоса. 6. Сужение области применения, т.к. рабочее колесо вакуум-насоса надежно работает только на чистых средах. Известны ЦСН рециркуляционного типа, содержащие рабочее колесо, спиральный отвод, корпус и канал рециркуляции, который соединяет напорную полость корпуса насоса со всасывающим патрубком в зоне входа в рабочее колесо, устройство, ограничивающее паразитные перетечки по рециркуляционному каналу внутри насоса в режиме нормальной работы перекачивания (см. авт.св. СССР N 1267053, кл. F 04 D 9/02 от 04.04.84; авт.св. N 1629615, кл. F 04 D 9/02 от 27.01.89). Недостатками этих насосов являются: 1. Наличие паразитных перетечек внутри насоса из напорной полости насоса на всас рабочего колеса в режиме нормальной работы перекачивания приводит к завышенной потребляемой мощности и снижению КПД насоса. 2. Устройства или автоматические механизмы, ограничивающие паразитные перетечки внутри насоса в режиме нормальной работы перекачивания, усложняют конструкцию и уменьшают надежность ЦСН. 3. Корпус ЦСН, охватывающий корпус спирального отвода из рабочего колеса, увеличивает его весогабаритные показатели. Известен ЦСН типа 50-3Ц7.1-20 марки Г2-ОПД производства ПО "Восток" г. Бийска, содержащий закрытое рабочее колесо, кольцевой отвод, корпус с напорным патрубком, сопло, корпус газоотделителя и всасывающий патрубок. Сопло расположено свободно внутри напорного патрубка, нижним концом охватывает с небольшим зазором рабочее колесо, а верхним выходит в корпус газоотделителя (см. Каталог, "Машины, оборудование, приборы и средства автоматизации для перерабатывающих отраслей АПК", том 1, часть 3, Молочная промышленность, АгроНИИТЭИИТО, 1990; Краснокутский Ю.В., Панченко Ю.Б. Машины и оборудование для цельномолочной продукции. - М.: Росагропромиздат, 1990; авт. св. СССР N 1084490, F 04 D 9/02 от 29.12.82). Недостатками насоса являются: 1. Наличие в напорном патрубке сопла нарушает геометрию отвода перекачиваемой жидкости из рабочего колеса, что приводит к снижению гидравлического и общего КПД насоса. 2. Сравнительно низкая до 5 м ст. воды высота самовсасывания. 3. Наличие кавитации на входе в сопло повышает его износ, увеличивает нагрузки на ротор насоса и уменьшает его ресурс. 4. Необходимость снабжать насос устройством, регулирующим положение сопла для ликвидации кавитационных процессов. 5. Дополнительный корпус газоотделителя и поднятый до его уровня всасывающий патрубок увеличивает весогабаритные характеристики насоса. Задачей предлагаемого изобретения является создание ЦСН с высокой эффективностью самовсасывания, не уступающего простому центробежному насосу в режиме нормальной работы перекачивания в КПД, весогабаритных показателях, простоте обслуживания, ресурсу и практически в стоимости затрат на изготовление, а также лишенному характерных существующим ЦСН недостатков, приведенных выше. Решение указанной задачи достигается тем, что в центробежном насосе, содержащем рабочее колесо, направляющий аппарат, корпус с напорным и всасывающим патрубками, соединенный с корпусом и всасывающим патрубком направляющий аппарат выполнен в виде кольца с покрывным диском и отделяет полость рабочего колеса от напорной полости корпуса насоса, напорный и всасывающий патрубки расположены на корпусе насоса выше рабочего колеса, при этом нижняя область напорной полости корпуса насоса соединена каналами с полостью, образованной радиальным зазором между наружным диаметром рабочего колеса и внутренним диаметром кольца направляющего аппарата. Между внутренними стенками корпуса насоса и наружным диаметром кольца направляющего аппарата установлено осесимметрично к последнему разделительное кольцо, а соединительные каналы подключены к части нижней области корпуса насоса, расположенной между внутренними стенками корпуса насоса и наружным диаметром разделительного кольца. На внутренней поверхности кольца направляющего аппарата между каналами отвода перекачиваемой среды выполнены местные зоны расширения радиального зазора между внутренним диаметром кольца направляющего аппарата и наружным диаметром рабочего колеса. Изобретение поясняется чертежами, на которых изображены: на фиг. 1 - общий вид предлагаемого ЦСН; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - общий вид ЦСН горизонтального исполнения; на фиг. 4 - общий вид ЦСН вертикального исполнения с верхним расположением электродвигателя. ЦСН содержит корпус 1 (фиг. 1) с напорным 2 и всасывающим 3 патрубками. Рабочее колесо 4 открытое без покрывного диска (изображено слева) или закрытое с покрывным диском 5 (изображено справа) соединено с электродвигателем 6. На выходе из рабочего колеса 4 установлен направляющий аппарат 7, выполненный в виде кольца 8 с покрывным диском 9, который соединен со всасывающим патрубком 3 и корпусом 1 насоса и отделяет полость 10 рабочего колеса 4 и полость 11 всасывания от напорной полости 12 корпуса 1 насоса. Полость 12 соединена с полостью 10 каналами 13. На корпусе 1 насоса имеются заливная горловина 14 с крышкой 15 и сливное отверстие 16. В корпусе 1 насоса осесимметрично к кольцу 8 направляющего аппарата 7 установлено разделительное кольцо 17. На внутренней поверхности кольца 8 направляющего аппарата 7 (фиг. 2) между каналами 18 отвода перекачиваемой среды выполнены местные зоны 19 расширения. Предлагаемое изобретение может быть применено в насосах горизонтального (фиг.3) и вертикального с электродвигателем сверху (фиг.4) исполнений. ЦСН работает следующим образом. Перед первым пуском корпус 1 насоса через заливную горловину 14 заливается перекачиваемой средой или водой до полного погружения в нее рабочего колеса 4. Всасывающий трубопровод (на чертежах не показан) герметично соединяется со всасывающим патрубком 3 и нижним концом погружается в перекачиваемую жидкость, уровень которой может быть ниже рабочего колеса 4 до 8 м, и перекачиваемой средой не заполняется. При пуске насос автоматически начинает работать в режиме "засасывания". На периферии рабочего колеса 4 в полости 10 образуется жидкостное кольцо, которое является гидрозатвором и отделяет полость 11 всасывания от напорной полости 12 насоса. Стабильность образования жидкостного кольца обеспечивается тем, что уровень жидкости в полости 12, залитой в насос перед пуском, устанавливается выше рабочего колеса, а полости 10 и 12 соединены каналами 13. Рабочее колесо 4, взаимодействуя с воздухом из всасывающего патрубка 3, перемешивает его с водой жидкостного кольца и выбрасывает по каналам 18 отвода перекачиваемой среды в напорную полость 12 насоса. В полости 12 воздух как более легкая фракция поднимается вверх и свободно удаляется через напорный патрубок 2. Таким образом, происходит постоянный отсос воздуха из всасывающего патрубка 3 и при достижении в нем достаточного разрежения происходит засасывание перекачиваемой жидкости. Все внутренние полости насоса заполняются жидкостью и насос автоматически переходит в режим нормальной работы перекачивания простого центробежного насоса. Паразитных перетечек внутри насоса по каналам 13 из полости 12 в полость 10 не происходит, т.к. не образуется перепада давлений между этими полостями. Для увеличения стабильности образования жидкостного кольца каналы 13 в корпусе 1 расположены в нижней его части, отделенной от направляющего аппарата 7 разделительным кольцом 17, в которой слои жидкости наиболее плотные и не содержат воздуха. Для усиления эффективности захвата воздуха рабочим колесом из полости 11 всасывания и создания жидкостно-воздушной смеси на внутренней поверхности кольца 8 направляющего аппарата 7 сделаны местные зоны 19 расширения, которые обеспечивают турбулизацию жидкости в межлопастном пространстве внутри рабочего колеса 4, что и способствует захвату им воздуха, а каналы 13 при этом могут быть подведены непосредственно в эти зоны расширения. При остановке насоса для исключения отсоса жидкости из рабочих полостей насоса столбом жидкости во всасывающем трубопроводе открывается крышка 15 заливной горловины 14. Это обеспечивает сохранение достаточного количества жидкости в насосе и он готов к последующим пускам. Слив жидкости из насоса осуществляется через сливное отверстие 16. Таким образом, предлагаемое изобретение решает поставленные задачи за счет применения простых по конструкции, неподвижных элементов, не требующих управления и не уменьшающих технические параметры ЦСН по сравнению с простым центробежным насосом. Также предлагаемое изобретение позволяет создать ЦСН, удовлетворяющий всем требованиям, предъявляемым к этому типу насосов, а именно: 1. Обеспечивает высокую эффективность самовсасывания до 8 м вод. столба. 2. Обеспечивает низкий кавитационный запас до 1 м вод. столба. 3. Не требует специального управления. Переход из режима засасывания в режим нормальной работы перекачивания и обратно происходит автоматически. 4. Автоматически возобновляет подачу при попадании воздуха во всасывающий трубопровод и полости насоса. 5. При остановке позволяет обеспечить готовность к работе в режиме засасывания при последующих пусках. 6. Не ограничивает область применения центробежных насосов.

Формула изобретения

1. Центробежный самовсасывающий насос, содержащий рабочее колесо, направляющий аппарат, корпус с напорным и всасывающим патрубками, отличающийся тем, что соединенный с корпусом и всасывающим патрубком направляющий аппарат выполнен в виде кольца с покрывным диском и отделяет полость рабочего колеса от напорной полости корпуса насоса, напорный и всасывающий патрубки расположены на корпусе насоса выше рабочего колеса, при этом нижняя область напорной полости корпуса насоса соединена каналами с полостью, образованной радиальным зазором между наружным диаметром рабочего колеса и внутренним диаметром кольца направляющего аппарата. 2. Насос по п.1, отличающийся тем, что между внутренними стенками корпуса насоса и наружным диаметром кольца направляющего аппарата установлено осесимметрично к последнему разделительное кольцо, а соединительные каналы подключены к части нижней области напорной полости корпуса насоса, расположенной между внутренними стенками корпуса насоса и наружным диаметром разделительного кольца. 3. Насос по п.1 или 2, отличающийся тем, что на внутренней поверхности кольца направляющего аппарата между каналами отвода перекачиваемой среды выполнены местные зоны расширения радиального зазора между внутренним диаметром кольцам направляющего аппарата и наружным диаметром рабочего колеса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 14.05.2010

Дата публикации: 10.07.2011

www.findpatent.ru

Самовсасывающий центробежный насос

Класс 59Ь, 2.

Х 1OS211

CCCP

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В, В, Иванов

САМОВСАСЫВАЮЩИЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС

Заявлено 29 ноября 1956 г. за ¹ 551797 в Комитет по дела:,k изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Изобретение касается самовсасывающего центробежного насоса, снабженного эжектором, используемым для удаления воздуха из всасывающего патрубка действием жидкости, подводимой к эжектору по обводному каналу из диффузора насоса.

Э>кекторы, применяющиеся для этой цели в самовсасывающих насосах, работают неудовлетворительно, так как вследствие неэффективного распыления воды процесс удаления воздуха становится продолжительным, что приводит к нагреву циркулирующей жидкости, уменьшению величины давления ее упругих паров и снижению критической высоты всасывания.

С целью более эффективного персмешивания воздуха с циркулирующей жидкостью и автоматического отключения эжектора, он снабжен рассекателем, служащим клапаном, перекрывающим сопла.

На фиг. 1 изображен насос с эжектором, снабженным рассекателем, управляемым сильфоном, на фм. 2 вЂ” управляемым мембраной.

Насос состоит из корпуса 1, рабочего колеса 2 и спирального диффузора 3. В нижней части корпуса 1 имеется обводной канал 4, сообщающий днффузор насоса с напорной камерой 5 эжектора.

В сопле 6 эжектора установлен рассскатель 7. удерживаемый в положении, показанном на чертеже, действием пружины 8. Шток 9 рассекателя уплотнен сильфоном 10 или мембраной 11.

При пуске насоса жидкость, оставшаяся в его диффузоре 3 от предыдущего периода работы, получает вместе с рабочим колесом 2 вращательное движение. Действием возникающих центробежных сил жидкость отбрасывается к периферии диффузора и поступает в напорную камеру 5, откуда выбрасывается через эжектор в полость 12 корпуса насоса, где смешивается с воздухом.

Образовавшаяся воздушно-жидкостная эмульсия поступает в рабочее колесо 2 и подается им в диффузор, в котором происходит сепарация. Выделившийся воздух отводится в напорный трубопровод, а жидкость вновь подается рабочим колесом к эжектору.

Похожие патенты:

Изобретение относится к гидромашиностроению, более конкретно к установкам погружных центробежных электронасосов, предназначенных для подъема на поверхность газожидкостных смесей, например нефтегазовых

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при откачке пластовой жидкости

Изобретение относится к управлению гидравлическими центробежными погружными насосами и может быть использовано преимущественно в области добычи воды, нефти и иных сред с помощью глубинных и т.п

Изобретение относится к струйной и насосной технике и касается, преимущественно, насосных установок для скважинного водозабора

Изобретение относится к области защиты электродвигателей электронасосов от аварийных режимов работы

Изобретение относится к области нефтедобычи и может быть использовано для продления срока службы электрических центробежных насосных установок различного типа

Изобретение относится к технике добычи нефти и может быть использовано для оптимизации работы скважин, позволяющей увеличить межремонтный период работы насосного оборудования

Изобретение относится к области управления насосными станциями, в частности к области кустовых насосных станций, работающих в системах поддержания пластового давления на нефтепромыслах

Самовсасывающий центробежный насос

www.findpatent.ru

Самовсасывающий центробежный насос

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН с51) 4 F 04 9 9/02 в щърщ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3795941/25-06 (22) 28 ° 09.84 (46) 07.03.86. Бюл. Ф 9 (72) В.Н.Васильев и Э.И.Флидлидер (53) 621.671(088.8) (56) Патент ГДР У 134978, кл. F 04 D 9/02, 1970.

Авторское свидетельство СССР

У 1002674, кл. F 04 D 9/02, 1982. (54)(57) 1. САИОВСАСЫВАЮЩИЙ ЦЕНТРОБЕЖНЬЙ НАСОС, содержащий корпус с подводом, отводом, напорным патрубком и сепарационной камерой и эксцентрично размещенное в нем на валу рабочее колесо, с нагнетательными лопатками, ведущим и ведомым дисками, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, он снабжен втулкой с перегородкой, закрепленной на ведущем диске и валу, поршнем с клапаном, установленным перед входом в рабочее колесо внутри втулки и подпружиненным относительно перегородки, и отсечным клапаном, расположенным на напорном патрубке, при этом между перегородкой и поршнем образована гидравлическая полость, сообщенная посредлость 22 отсечного клапана 15. Под давлением жидкости мембрана 24 опускается вниз, преодолевая усилие

Ъ 1

„„SU„„1216439 А ством выполненных во втулке отверстий с отводом насоса, в корпусе со стороны ведомого диска выполнены каналы и камеры всасывания и нагнетания, первая из которых сообщена с подводом, а вторая вЂ” с сепарационной камерой, а в ведомом диске выполнены каналы, сообщенные с входом колеса и камерами всасывания и нагнетания, при этом отсечной клапан на напорном патрубке выполнен с двумя управляющими полостями, разделенными подпружиненной мембраной, и двумя плунжерами, закрепленными на одном штоке и мембране, причем одна управляющая полость Е сообщена с отводом, а вторая вЂ” ма" гистралью с сепарационной камерой и атмосферой, один плунжер размещен на магистрали, сообщающей сепарационную камеру с атмосферой, а дру- Я гой вЂ” в напорном патрубке °

2. Насос по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что рабочее колесо снабжено дополнительными лопатками, расположенными между нагнетательными и закрепленными на клапане перед входом в рабочее колесо, при этом в ведущем диске выполнены пазы под дополнительные лопатки. лопатки 29 при перемещении клапана

14 убираются в пазы 30 в ведущем

30 диске 9. КПД насоса повышается sa

» л пел %тат аиа В яч алтайца лсълят»

Изобретение относится к насосостроению, а именно к конструкции самовсасывающих центробежных насосов

Цель изобретения вЂ” повышение

КПД самовсасывающего центробежного насоса.

На фиг. 1 изображена конструкция предлагаемого насоса; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 конструкция насоса с дополнительными лопатками; на фиг. 4 вЂ” разрез

Б-Б на фиг ° 3; на фиг. 5 вЂ” разрез

В-В на фиг. 3.

Самовсасывающий центробежный насос содержит корпус 1 с подводом 2, отводом 3, напорным патрубком 4 и сепарационной камерой 5 и эксцентрично размещеннное в нем на валу

6 рабочее колесо 7 с нагнетательными лопатками 8, ведущими 9 и ведомым 10 дисками. Насос снабжен втулкой 11 с перегородкой 12. Втулка 11 закреплена на ведущем диске 9 и валу б.

Насос снабжен также поршнем 13 с клапаном 14 установленным перед входом в рабочее колесо 7 внутри втулки 11 и подпружиненным относительно перегородки 12, и отсечным клапаном 15, расположенным на напорном патрубке 4. При этом между перегородками 12 и поршнем 13 образована гидравлическая полость 16, сообщенная посредством выполненных во втулке ii отверстий 17 с отводом

3 насоса. В корпусе 1 со стороны

1216439 2 быть снабжено дополнительными лопатками 29, расположенными между нагнетательными лопатками 8 и закрепленными на клапане 14 перед входом в рабочее колесо 7, при этом в ведущем диске 9 выполнены пазы 30 под дополнительные лопатки 29. Клапан 14 подпружинен относительно перегородки 12 с помощью пружины 31. Сепара10 ционная камера 5 сообщена снизу через дроссель 32 с камерой 19 всасывания. При вращении рабочего колеса

7 образуются рабочие камеры 33 между лопатками 8 и 29, дисками 9 и 10 и жидкостным кольцом 34. Во втулке

11 выполнены перепускные отверстия

35. В клапане 14 выполнено .центральное отверстие 36.

Насос работает следующим образом.

Перед первым запуском в сепарационную камеру 5 заливают жидкость.

Последующие запуски насоса осуществляют на жидкости, оставшейся в корпусе 1 насоса и сепарационной камере

25 5 от предыдущей работы. В нерабочем положении насоса и при запуске в режиме самовсасывания клапан 14 под воздействием пружины 31 закрывает вход рабочего колеса 7. Плунжер 26 под воздействием подпружиненной мембраны 24 закрывает напорный патрубок 4, плунжер 25 открывает магистраль 28, сообщающую камеру 5 с атмосферой. При запуске насоса жид3S кость, заполняющая отвод 3 насоса

9 раскручивается рабочим каласом 7

1216439

121б439

5- 5

75 рие ф

В-8

Риа, 5

BHHHIIH Заказ 979/41 Тираж 587 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

SU 1216440А

Batch : N0032513

Date : 01/12/2000

Number of pages : 2

Previous document: SU 12164 39А

Next document : SU 1216441А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (spy Р 04 D 13 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTPN (2i) 3749545/25-06 (22) 08.06.84 (46) 07.03.86. Бюл. У 9 (71) Московский инженерно-строительный институт им. В.В.Куйбышева (72) P.À.Íîâîäåðåæêèí (53) 621.671.2(088.8) (56) Проектирование насосных станций и испытание насосных установок. Под ред В.Ф,Чебаевского. М.: Колос, 1982.

Карелин В.Я., Новодережкин P.À. и др, Переходные процессы в низконапорных станциях с горизонтальными насосами, вЂ” Гидротехническое строительство, 1979, У 8, с. 21-24.