RU2138690C1 - Self-priming centrifugal pump - Google Patents
Self-priming centrifugal pump Download PDFInfo
- Publication number
- RU2138690C1 RU2138690C1 RU98109004A RU98109004A RU2138690C1 RU 2138690 C1 RU2138690 C1 RU 2138690C1 RU 98109004 A RU98109004 A RU 98109004A RU 98109004 A RU98109004 A RU 98109004A RU 2138690 C1 RU2138690 C1 RU 2138690C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- impeller
- pump
- ring
- housing
- guide vane
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к отрасли машиностроения, а именно к насосостроению, к классу лопастных центробежных насосов. The invention relates to the field of mechanical engineering, namely to pump engineering, to the class of centrifugal impeller pumps.
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. Centrifugal pumps are widely used because of their high efficiency, simplicity of design, low manufacturing cost compared to other classes of pumps. The only drawback of centrifugal pumps is that they do not have the property of self-priming. To start the centrifugal pump, it is necessary to completely fill the suction line and the internal cavity of the pump with pumped liquid. They are not able to remove air from the suction line, which leads to a breakdown in the pump when air plugs form in it and the pump cannot be resumed. However, when using special devices, centrifugal pumps gain self-priming ability, are designated as centrifugal self-priming pumps (hereinafter referred to as CSP) and are successfully used in areas where only reciprocating, rotary and vortex pumps were used.
ЦСН по принципу работы разделяют на три типа:
1. ЦСН, имеющие дополнительную емкость на всасывании.CSN according to the principle of work is divided into three types:
1. CSN having an additional suction capacity.
2. ЦСН с дополнительным объемным самовсасывающим устройством. 2. CSP with an additional volumetric self-priming device.
3. ЦСН рециркуляционного типа. 3. SPC recirculation type.
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. One centrifugal pump belongs to type 1 SPF, which includes an additional tank installed on the suction line, filled with the pumped medium, the volume of which exceeds the volume of the suction line.
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). The disadvantages of such a pump are the direct dependence of the volume of the additional capacity on the length of the suction line, its dimensions exceed the dimensions of the pump itself, the need for a large amount of pumped medium for the initial filling of this capacity (see Gryanko L.P., Papira A.N. Vane pumps. - L .: Engineering, 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).CSNs with additional self-priming devices are known, which in addition to the main impeller include: an additional vacuum pump wheel mounted on one shaft with an impeller, working chambers of the vacuum pump, additional seal assemblies on the pump shaft, auxiliary pipelines, pump switching mechanisms from the suction mode to the normal pumping mode (see Gryanko L.P., Papira A.N. Vane pumps. - L .: Mashinostroyenie, 1975,
Недостатками этих насосов являются:
1. Ухудшение надежности ЦСН из-за наличия сложного дополнительного самовсасывающего устройства по сравнению с простым центробежным насосом.The disadvantages of these pumps are:
1. Deterioration in the reliability of the central cylinder due to the presence of a complex additional self-priming device compared to a simple centrifugal pump.
2. Ухудшение энергетических показателей ЦСН из-за наличия дополнительного рабочего колеса. 2. The deterioration of the energy indicators of the central cylinder due to the presence of an additional impeller.
3. Ухудшение условий эксплуатации из-за наличия механизма переключения режимов работы ЦСН. 3. Deterioration of the operating conditions due to the presence of a mechanism for switching the operation modes of the DSP.
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. 4. Decrease in the TsSN resource due to the short-term operation of the additional impeller, because it works in conditions of local cavitation and practically without the presence of end gaps with body parts.
5. Увеличение весогабаритных характеристик насоса. 5. The increase in weight and size characteristics of the pump.
6. Сужение области применения, т.к. рабочее колесо вакуум-насоса надежно работает только на чистых средах. 6. The narrowing of the scope, because The impeller of the vacuum pump only reliably works in clean environments.
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). Known recycle type SPPs containing an impeller, a spiral outlet, a housing and a recirculation channel that connects the pressure cavity of the pump housing to the suction pipe in the area of the impeller inlet, a device that restricts spurious overflows along the recirculation channel inside the pump during normal pumping operation (see Aut. St. USSR N 1267053, class F 04 D 9/02 of 04/04/84; Aut. St. N 1629615, class F 04
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.The disadvantages of these pumps are:
1. The presence of parasitic overflows inside the pump from the pressure cavity of the pump to the inlet of the impeller during normal pumping operation leads to an overestimated power consumption and lower pump efficiency.
2. Устройства или автоматические механизмы, ограничивающие паразитные перетечки внутри насоса в режиме нормальной работы перекачивания, усложняют конструкцию и уменьшают надежность ЦСН. 2. Devices or automatic mechanisms that limit parasitic overflows inside the pump during normal pumping operation complicate the design and reduce the reliability of the central cylinder.
3. Корпус ЦСН, охватывающий корпус спирального отвода из рабочего колеса, увеличивает его весогабаритные показатели. 3. The housing of the central cylinder, covering the housing of the spiral outlet from the impeller, increases its overall dimensions.
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). Known TSS type 50-3TS7.1-20 brand G2-OPD production PO "Vostok" Biysk, containing a closed impeller, an annular tap, a housing with a pressure pipe, nozzle, gas separator housing and a suction pipe. The nozzle is located freely inside the discharge pipe, the lower end covers the impeller with a small gap, and the upper one extends into the gas separator body (see Catalog, “Machines, Equipment, Devices and Automation Means for Processing Agro-Industrial Complexes”, Volume 1,
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.The disadvantages of the pump are:
1. The presence of a nozzle in the discharge pipe violates the geometry of the discharge of the pumped fluid from the impeller, which leads to a decrease in the hydraulic and overall efficiency of the pump.
2. Сравнительно низкая до 5 м ст. воды высота самовсасывания. 2. Relatively low to 5 m Art. water self-priming height.
3. Наличие кавитации на входе в сопло повышает его износ, увеличивает нагрузки на ротор насоса и уменьшает его ресурс. 3. The presence of cavitation at the entrance to the nozzle increases its wear, increases the load on the pump rotor and reduces its resource.
4. Необходимость снабжать насос устройством, регулирующим положение сопла для ликвидации кавитационных процессов. 4. The need to equip the pump with a device that regulates the position of the nozzle to eliminate cavitation processes.
5. Дополнительный корпус газоотделителя и поднятый до его уровня всасывающий патрубок увеличивает весогабаритные характеристики насоса. 5. An additional gas separator housing and a suction pipe raised to its level increase the weight and size characteristics of the pump.
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. The objective of the invention is the creation of a central injection pump with high self-priming efficiency, not inferior to a simple centrifugal pump in the normal mode of pumping in efficiency, weight and dimensions, ease of maintenance, resource and practically the cost of manufacturing costs, as well as devoid of the disadvantages mentioned above that are characteristic of existing existing central injection pumps.
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. The solution to this problem is achieved by the fact that in a centrifugal pump containing an impeller, a guide apparatus, a housing with a pressure and suction nozzles connected to the housing and a suction nozzle, the guide apparatus is made in the form of a ring with a cover disk and separates the impeller cavity from the pressure cavity of the pump housing , the pressure and suction nozzles are located on the pump casing above the impeller, while the lower region of the pressure cavity of the pump casing is connected by channels with a cavity formed by a radial azor between the outer diameter of the impeller and the inner diameter of the ring of the guide apparatus.
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. Between the inner walls of the pump casing and the outer diameter of the ring of the guide vane, a spacer ring is mounted axisymmetrically to the latter, and the connecting channels are connected to a part of the lower region of the pump casing located between the inner walls of the pump casing and the outer diameter of the spacer ring.
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. On the inner surface of the ring of the guide vane between the channels of the discharge of the pumped medium, local zones of expansion of the radial clearance are made between the inner diameter of the ring of the vane and the outer diameter of the impeller.
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.The invention is illustrated by drawings, which depict:
in FIG. 1 is a general view of the proposed SPP;
in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1;
in FIG. 3 - a general view of the centralized testing center of horizontal design;
in FIG. 4 is a general view of a vertical composite cylinder with a top arrangement of an electric motor.
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. CSN contains a housing 1 (Fig. 1) with a
Предлагаемое изобретение может быть применено в насосах горизонтального (фиг.3) и вертикального с электродвигателем сверху (фиг.4) исполнений. The present invention can be applied in horizontal pumps (figure 3) and vertical with an electric motor on top (figure 4).
ЦСН работает следующим образом. CSP works as follows.
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. Before the first start-up, the pump housing 1, through the
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. To increase the stability of the formation of a liquid ring, the
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. To enhance the efficiency of air capture by the impeller from the
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. When the pump is stopped, to prevent liquid suction from the working cavities of the pump, the
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.Thus, the present invention solves the problems due to the use of simple in design, fixed elements that do not require control and do not reduce the technical parameters of the central cylinder in comparison with a simple centrifugal pump. Also, the present invention allows to create a SPP that meets all the requirements for this type of pumps, namely:
1. Provides high self-priming efficiency up to 8 m of water. pillar.
2. Обеспечивает низкий кавитационный запас до 1 м вод. столба. 2. Provides a low cavitation reserve of up to 1 m of water. pillar.
3. Не требует специального управления. Переход из режима засасывания в режим нормальной работы перекачивания и обратно происходит автоматически. 3. Does not require special management. The transition from the suction mode to the normal pumping operation mode and vice versa occurs automatically.
4. Автоматически возобновляет подачу при попадании воздуха во всасывающий трубопровод и полости насоса. 4. Automatically resumes flow when air enters the suction pipe and pump cavities.
5. При остановке позволяет обеспечить готовность к работе в режиме засасывания при последующих пусках. 5. When stopped, it ensures readiness for operation in the suction mode during subsequent starts.
6. Не ограничивает область применения центробежных насосов. 6. Does not limit the scope of centrifugal pumps.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98109004A RU2138690C1 (en) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | Self-priming centrifugal pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98109004A RU2138690C1 (en) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | Self-priming centrifugal pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2138690C1 true RU2138690C1 (en) | 1999-09-27 |
Family
ID=20205861
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98109004A RU2138690C1 (en) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | Self-priming centrifugal pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2138690C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2624420C1 (en) * | 2015-12-30 | 2017-07-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт транспорта нефти и нефтепродуктов Транснефть" (ООО "НИИ Транснефть") | Self-priming device for rotodynamic pump |
RU217165U1 (en) * | 2022-04-10 | 2023-03-21 | Олег Сергеевич Теплов | Self-priming device for centrifugal pumps |
-
1998
- 1998-05-13 RU RU98109004A patent/RU2138690C1/en active IP Right Revival
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2624420C1 (en) * | 2015-12-30 | 2017-07-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт транспорта нефти и нефтепродуктов Транснефть" (ООО "НИИ Транснефть") | Self-priming device for rotodynamic pump |
RU217165U1 (en) * | 2022-04-10 | 2023-03-21 | Олег Сергеевич Теплов | Self-priming device for centrifugal pumps |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4349322A (en) | Cooling a motor of a centrifugal pump for conveying liquids with deposited solids | |
US9297386B2 (en) | Cooling systems for submersible pumps | |
KR101006925B1 (en) | Sludge Removal Device of Pump | |
CN106246559B (en) | A double-body double-suction canned pump | |
CN105604952B (en) | Vertical centrifugal oil pump | |
US2066505A (en) | Means for excluding abrasive carrying liquid from bearings and joints | |
CN218376940U (en) | Portable bottom suction centrifugal flow submersible pump | |
RU2138690C1 (en) | Self-priming centrifugal pump | |
CN111322277A (en) | Automatic water diversion device of mining multistage drainage system | |
US2153360A (en) | Motor driven fluid pump | |
US4269566A (en) | Centrifugal pump for abrasive liquids | |
CN2675916Y (en) | Lower pump upper water outlet engineering submersible electric pump | |
JPH09196065A (en) | Bearing device for vertical rotary machine | |
CN207393485U (en) | A kind of horizontal multi-stage centrifugal pump | |
CN116163704A (en) | A gas-liquid separation device and method suitable for injection-production wells with high gas content in the same well | |
CN111997907B (en) | Vertical guide vane type self-priming centrifugal pump | |
JPH0319920B2 (en) | ||
CN208546323U (en) | A kind of sand-proof type injection immersible pump | |
CN213868230U (en) | Prefabricated pump station of integration of no jam and automatically cleaning | |
CN207333211U (en) | Canned motor pump | |
CN102913457A (en) | Novel sealless vertical self-priming centrifugal pump | |
CN202946404U (en) | Novel sealing-free standing type self-priming centrifugal pump | |
CN218817016U (en) | Downdraft axial-flow pump | |
RU123076U1 (en) | CENTRIFUGAL MULTI-STAGE ELECTRIC PUMP | |
CN108194381A (en) | Shaft end sealing device of horizontal oil submersible pump |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HK4A | Changes in a published invention | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100514 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20110927 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |