RU2027072C1

RU2027072C1 - Centrifugal pump

Info

Publication number: RU2027072C1
Authority: RU
Inventors: Сергей Александрович Горовой; Владимир Альбинович Марцинковский; Юрий Анатольевич Кибец; Антонина Антоновна Башкина
Original assignee: Сумский физико-технологический институт
Priority date: 1991-03-19
Filing date: 1991-03-19
Publication date: 1995-01-20

Abstract

FIELD: pump engineering. SUBSTANCE: working wheel and housing form front and rear slot seals and pockets. Blades mounted on the housing are received in one pocket. The pocket and blades, which are received in the pocket, are arranged at the radius which is grater than the radius of the rear slot seal. The slot seals is used as dynamic supports. The other pocket is in communication with the low-pressure zone through face clearance and passage. The blades break down the circulating flow arising owing to disk friction of fluid on outer surface of the driving disk and enhance static pressure in the pocket. Increasing of pressure drop at the slot seal results in increasing rigidity of the seal. As the result, the seal can be used as a support. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в центробежных насосах. The invention relates to a pump engineering and can be used in centrifugal pumps.

Известен насос, содержащий рабочее колесо, установленное на валу в корпусе с образованием щелевых уплотнений и пазух [1]. В этих пазухах из-за отсутствия лопаток проявляется эффект дискового трения жидкости, приводящий к повышению давления вдоль радиуса, что приводит к нарушению баланса сил давления, действующих на рабочее колесо. Это снижает надежность насоса. A known pump containing an impeller mounted on a shaft in the housing with the formation of gap seals and sinuses [1]. In these sinuses, due to the absence of blades, the effect of disk friction of the liquid is manifested, leading to an increase in pressure along the radius, which leads to an imbalance in the pressure forces acting on the impeller. This reduces the reliability of the pump.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является центробежный насос, содержащий рабочее колесо с ведущим и ведомым дисками, установленное в корпусе с образованием щелевых уплотнений и пазух, в которых размещены лопатки, установленные на корпусе на радиусе, большем радиуса заднего щелевого уплотнения, при этом в ведущем диске выполнены каналы [2]. The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a centrifugal pump containing an impeller with a drive and a driven disc installed in the housing with the formation of gap seals and sinuses, in which the blades are mounted on the housing at a radius greater than the radius of the rear gap seal, at the same time, channels [2] are made in the master disk.

Недостатком такой конструкции является то, что каналы в ведущем диске колеса выполнены на радиусе, большем радиуса расположения заднего щелевого уплотнения. The disadvantage of this design is that the channels in the drive wheel are made at a radius greater than the radius of the rear gap seal.

Такое расположение каналов дает возможность выравнивать давление в пазухах со стороны ведущего и ведомого дисков, что способствует снижению перепада давления на заднем щелевом уплотнении и приводит к уменьшению его жесткости, а это затрудняет использование уплотнения в качестве опоры. This arrangement of the channels makes it possible to equalize the pressure in the sinuses from the side of the leading and driven discs, which helps to reduce the pressure drop across the rear gap seal and reduces its rigidity, and this makes it difficult to use the seal as a support.

Кроме того, отсутствие в конструкции кольцевых выступов, образующих торцовый зазор, не дает возможности автоматически полностью уравновешивать осевую силу, действующую на рабочее колесо. In addition, the absence of the design of the annular protrusions forming the end gap does not allow the automatic balancing of the axial force acting on the impeller.

Целью изобретения является повышение надежности за счет повышения перепада давления на заднем щелевом уплотнении и использования последнего в качестве опоры. The aim of the invention is to increase reliability by increasing the pressure drop across the rear gap seal and using the latter as a support.

Цель достигается тем, что в известном центробежном насосе, содержащем рабочее колесо с ведущим и ведомым дисками, установленное в корпусе с образованием щелевых уплотнений и пазух, в одной из которых размещены лопатки, установленные на корпусе на радиусе, большем радиуса заднего щелевого уплотнения, при этом в ведущем диске выполнены каналы, согласно изобретению, каналы в ведущем диске колеса выполнены на радиусе, меньшем радиуса расположения заднего щелевого уплотнения, и сообщены с зоной низкого давления колеса. Кроме того, цель достигается также тем, что на ведущем диске колеса и корпусе выполнены кольцевые выступы, образующие торцовый зазор, причем выступы расположены на радиусе, большем радиуса расположения каналов и меньшем радиуса расположения заднего щелевого уплотнения. The goal is achieved by the fact that in the known centrifugal pump containing an impeller with a drive and a driven disc, installed in the housing with the formation of gap seals and sinuses, in one of which are blades mounted on the housing at a radius greater than the radius of the rear gap seal, while channels are made in the drive disk according to the invention, channels in the drive wheel are made at a radius smaller than the radius of the rear gap seal, and are in communication with the low pressure zone of the wheel. In addition, the goal is also achieved by the fact that on the drive disk of the wheel and the housing are made annular protrusions forming an end gap, and the protrusions are located on a radius greater than the radius of the channel and a smaller radius of the rear gap seal.

На фиг. 1 показан насос, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез. In FIG. 1 shows a pump, a longitudinal section; in FIG. 2 - the same, transverse section.

Центробежный насос содержит корпус 1 и установленное в нем рабочее колесо 2. Рабочее колесо 2 соединено с валом 3 привода посредством, например, сферического шлицевого соединения 4 и имеет возможность радиального, осевого и углового перемещения относительно вала 3. The centrifugal pump comprises a housing 1 and an impeller 2 installed therein. The impeller 2 is connected to the drive shaft 3 by, for example, a spherical spline connection 4 and has the possibility of radial, axial and angular movement relative to the shaft 3.

Рабочим колесом 2 и корпусом 1 образованы переднее щелевое уплотнение 5 и заднее щелевое уплотнение 6, и пазухи 7 и 8. Пазуха 8 является частью устройства автоматической разгрузки осевых сил. В пазухе 7 (задняя пазуха) помещены лопатки 9, установленные на корпусе 1. Пазуха 7 и соответственно лопатки 9, размещенные в ней, расположены на радиусе, большем радиуса заднего щелевого уплотнения 6. Щелевые уплотнения 5 и 6 предназначены для выполнения функций динамических опор. На фиг. 1 и 2 показаны лопатки 9 - радиальные, тонкие пластинчатые, имеющие одинаковую толщину по всей высоте лопатки. Но лопатки 9 могут быть и другой формы: профилированные как по длине, так и по высоте. Пазуха 8 посредством торцового зазора 10 и канала 11 сообщается с зоной 12 низкого давления. 13 - ведущий диск рабочего колеса 2, 14 - ведомый диск рабочего колеса 2. На ведущем диске 13 рабочего колеса 2 выполнен кольцевой выступ 15, а на корпусе 1 - ответный выступ 16, которые образуют торцовый зазор 10. The impeller 2 and the housing 1 are formed of the front gap seal 5 and the rear gap seal 6, and the sinuses 7 and 8. The sinus 8 is part of an automatic axial force unloading device. In the bosom 7 (rear bosom), blades 9 are mounted on the housing 1. The bosom 7 and, respectively, the blades 9 located therein are located at a radius greater than the radius of the rear gap seal 6. The gap seals 5 and 6 are designed to perform the functions of dynamic bearings. In FIG. 1 and 2, blades 9 are shown — radial, thin lamellar, having the same thickness over the entire height of the blade. But the blades 9 can be of another shape: profiled both in length and in height. The sinus 8 by means of the end clearance 10 and the channel 11 communicates with the zone 12 of low pressure. 13 - the driving disk of the impeller 2, 14 - the driven disk of the impeller 2. An annular protrusion 15 is made on the driving disk 13 of the impeller 2, and a reciprocal protrusion 16 is formed on the housing 1, which form an end gap 10.

Центробежный насос работает следующим образом. Centrifugal pump operates as follows.

При вращении вала 3 крутящий момент передается рабочему колесу 2. Рабочая среда под давлением поступает в переднее 5 и заднее 6 щелевые уплотнения. На переднем щелевом уплотнении 5 практически полностью срабатывается напор, развиваемый рабочим колесом 2. Перед поступлением на заднее щелевое уплотнение 6 рабочая среда попадает в заднюю пазуху 7, в которой расположены лопатки 9. Лопатки 9 уничтожают циркуляционный поток, возникающий вследствие эффекта дискового трения рабочей среды о наружную поверхность ведущего диска, что повышает статическое давление в этой пазухе. Повышение давления обеспечивает увеличение перепада давления на заднем щелевом уплотнении 6 и, следовательно, увеличение жесткости этого уплотнения, что дает возможность повысить надежность заднего щелевого уплотнения 6 как опоры. Длаее рабочая среда через пазуху 8 устройства автоматической разгрузки осевых сил, торцовый саморегулируемый зазор 10 и каналы 11 поступает в полость 12 низкого давления. When the shaft 3 rotates, the torque is transmitted to the impeller 2. The pressure medium enters the front 5 and rear 6 gap seals. At the front slit seal 5, the pressure developed by the impeller 2 is almost completely activated. Before entering the rear slit seal 6, the working medium enters the rear sinus 7, in which the blades are located 9. The blades 9 destroy the circulation flow resulting from the effect of disk friction of the working medium about the outer surface of the drive disk, which increases the static pressure in this sinus. The increase in pressure provides an increase in the pressure drop across the rear gap seal 6 and, therefore, an increase in the rigidity of this seal, which makes it possible to increase the reliability of the rear gap seal 6 as a support. Further, the working medium through the bosom 8 of the device for automatic unloading of axial forces, the end self-adjusting gap 10 and channels 11 enters the cavity 12 of low pressure.

Claims

1. CENTRIFUGAL PUMP containing an impeller with a drive and a driven disk installed in the housing with the formation of gap seals and sinuses, in one of which are blades mounted on the housing at a radius greater than the radius of the rear gap seal, while channels are made in the drive disk characterized in that, in order to increase reliability by increasing the pressure drop across the rear gap seal and using the latter as a support, the channels in the drive wheel are made at a radius smaller than the radius After the rear gap seal, they communicate with the low pressure zone.

2. The pump according to claim 1, characterized in that the annular protrusions are formed on the drive wheel and the casing, forming an end gap, the protrusions being located on a radius larger than the radius of the channel arrangement and smaller than the radius of the rear gap seal.