[go: up one dir, main page]

RU2380575C2 - Auger centrifugal pump - Google Patents

Auger centrifugal pump Download PDF

Info

Publication number
RU2380575C2
RU2380575C2 RU2008109509/06A RU2008109509A RU2380575C2 RU 2380575 C2 RU2380575 C2 RU 2380575C2 RU 2008109509/06 A RU2008109509/06 A RU 2008109509/06A RU 2008109509 A RU2008109509 A RU 2008109509A RU 2380575 C2 RU2380575 C2 RU 2380575C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
screw
auger
centrifugal pump
centrifugal
intermediate cavity
Prior art date
Application number
RU2008109509/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008109509A (en
Inventor
Рюрий Иванович Константинов (RU)
Рюрий Иванович Константинов
Игорь Александрович Смирнов (RU)
Игорь Александрович Смирнов
Ирина Юрьевна Холопова (RU)
Ирина Юрьевна Холопова
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В.Хруничева" (ФГУП "ГКНПЦ им.М.В.Хруничева")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В.Хруничева" (ФГУП "ГКНПЦ им.М.В.Хруничева") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В.Хруничева" (ФГУП "ГКНПЦ им.М.В.Хруничева")
Priority to RU2008109509/06A priority Critical patent/RU2380575C2/en
Publication of RU2008109509A publication Critical patent/RU2008109509A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2380575C2 publication Critical patent/RU2380575C2/en

Links

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: proposed pump comprises housing 1, impeller 2, auger 3, floating rings 4, and front sealing collar 5 of impeller 2. Said collar 5 has main 6 and additional 7 groove seals that form intermediate space 8 there between. The latter extends all over the length of auger 3, and, on the side opposite aforesaid groove seals 6, 7, communicates, via radial bores 9, with inlet 10 of auger 3. Lateral side 11 of intermediate space 8 can have helical ribs 12.
EFFECT: higher reliability, simplified design.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к конструкции щелевых уплотнений шнекоцентробежных насосов турбонасосных агрегатов жидкостных ракетных двигателей и может быть использовано в насосостроении.The invention relates to the construction of gap seals of screw centrifugal pumps of turbopump units of liquid rocket engines and can be used in pump engineering.

Особенностью щелевых уплотнений шнекоцентробежных насосов является наличие утечек через щели уплотнений из полости высокого давления насоса в полость низкого давления.A feature of slotted seals of screw centrifugal pumps is the presence of leaks through the seal slots from the pump high-pressure cavity to the low-pressure cavity.

Эти утечки, особенно при перекачки криогенных жидкостей, влияют как на коэффициент полезного действия насоса, так и его кавитационные качества. Известны различные схемы ввода утечек на вход в основной поток, например, см. книгу Овсянникова Б.В., Чебаевского В.Ф. и др. Высокооборотные лопаточные насосы, Машиностроение, Москва, 1975, с.203, рис.343.These leaks, especially when pumping cryogenic liquids, affect both the efficiency of the pump and its cavitation properties. There are various schemes for introducing leaks at the entrance to the main stream, for example, see the book of Ovsyannikov BV, Chebaevsky V.F. et al. High-speed vane pumps, Mechanical Engineering, Moscow, 1975, p.203, Fig. 343.

Известно конструктивное решение щелевого уплотнения шнекоцентробежного насоса по RU 2246041 C1, 10.02.2005, взятое за прототип, направленное на устранение влияния «горячих» утечек через щелевые уплотнения переднего бурта центробежного колеса на энергетические характеристики насоса. Известный шнекоцентробежный насос содержит корпус, входной патрубок, центробежное колесо, шнек, основное щелевое уплотнение на переднем уплотнительном бурте центробежного колеса, дополнительное щелевое уплотнение за основным щелевым уплотнением, а между этими щелевыми уплотнениями во входном патрубке на уровне основного щелевого уплотнения выполнена дополнительная полость, гидравлически сообщенная трубопроводом с входом входного патрубка.There is a known constructive solution for a slotted seal of a screw centrifugal pump according to RU 2246041 C1, 10.02.2005, taken as a prototype aimed at eliminating the influence of "hot" leaks through slotted seals of the front shoulder of a centrifugal wheel on the energy characteristics of a pump. A known centrifugal screw pump comprises a housing, an inlet pipe, a centrifugal wheel, a screw, a main gap seal on the front sealing collar of the centrifugal wheel, an additional gap seal behind the main gap seal, and an additional cavity is made hydraulically between these gap seals in the inlet pipe at the level of the main gap seal, hydraulically communicated by the pipeline with the entrance of the inlet pipe.

Данная конструкция шнекоцентробежного насоса по прототипу работоспособна, но усложняет конструкцию насоса введением дополнительных виброопасных трубопроводов сброса утечек, а если двигатель работает на криогенных компонентах, например, жидкий водород и жидкий кислород, то дополнительные трубопроводы должны иметь надежную теплозащитную изоляцию от воздействия нагретых поверхностей двигателя. Изобретение направлено на повышение надежности работы и упрощение конструкции турбонасосного агрегата.This design of the screw centrifugal pump according to the prototype is functional, but complicates the design of the pump by introducing additional vibration-hazardous leakage pipelines, and if the engine runs on cryogenic components, for example, liquid hydrogen and liquid oxygen, then the additional pipelines must have reliable heat-proof insulation from the effects of heated engine surfaces. The invention is aimed at improving the reliability and simplifying the design of the turbopump unit.

Этот технический эффект достигается тем, что в шнекоцентробежном насосе, содержащем корпус, центробежное колесо, шнек, плавающие кольца, передний уплотнительный бурт колеса, на котором выполнены основное и дополнительное щелевые уплотнения с образованием промежуточной полости между ними, согласно изобретению промежуточная полость между щелевыми уплотнениями выполнена на всю длину шнека и на противоположном от щелевых уплотнений конце соединена радиальными отверстиями с входной зоной шнека.This technical effect is achieved by the fact that in a screw centrifugal pump containing a housing, a centrifugal wheel, a screw, floating rings, a front wheel sealing collar on which the main and additional gap seals are made to form an intermediate cavity between them, according to the invention, the intermediate cavity between the gap seals is made for the entire length of the screw and at the end opposite from the gap seals, it is connected by radial holes to the inlet area of the screw.

Такое исполнение полностью устраняет влияние нагретой жидкости, проходящей через щелевое уплотнение на всасывающую способность центробежного колеса и, вместе с тем, упрощает конструкцию шнекоцентробежного насоса, повышает его надежность вследствие исключения из конструкции дополнительного конструктивного элемента - перепускного трубопровода для слива утечек жидкости во входной патрубок насоса. Для интенсификации охлаждения нагретой жидкости, проходящей через основное щелевое уплотнение, на боковой поверхности промежуточной полости могут быть выполнены винтовые ребра.This design completely eliminates the effect of the heated fluid passing through the slotted seal on the suction capacity of the centrifugal wheel and, at the same time, simplifies the design of the screw centrifugal pump and increases its reliability due to the exclusion of the additional structural element, the bypass pipe, for draining fluid leaks into the pump inlet. To intensify the cooling of the heated fluid passing through the main gap seal, screw ribs can be made on the side surface of the intermediate cavity.

На чертеже изображен шнекоцентробежный насос по изобретению.The drawing shows a screw centrifugal pump according to the invention.

Насос содержит корпус 1, центробежное колесо 2, шнек 3, плавающие кольца 4, передний уплотнительный бурт 5 колеса, на котором выполнены основное 6 и дополнительное 7 щелевые уплотнения с образованием между ними промежуточной полости 8.The pump contains a housing 1, a centrifugal wheel 2, a screw 3, floating rings 4, a front sealing collar 5 of the wheel, on which the main 6 and additional 7 gap seals are made with the formation of an intermediate cavity 8 between them.

Согласно изобретению промежуточная полость 8 между щелевыми уплотнениями 6 и 7 выполнена на всю длину шнека 3 и на противоположном от щелевых уплотнений конце соединена радиальными отверстиями 9 с входной зоной 10 шнека 3.According to the invention, the intermediate cavity 8 between the gap seals 6 and 7 is made over the entire length of the screw 3 and at the opposite end from the gap seals is connected by radial holes 9 with the inlet zone 10 of the screw 3.

На боковой поверхности 11 промежуточной полости 8 выполнены винтовые ребра 12 для интенсификации охлаждения нагретой жидкости утечек.On the side surface 11 of the intermediate cavity 8, helical ribs 12 are made to intensify the cooling of the heated leak fluid.

При работе насоса в шнеке 3 за счет центробежных сил от закрутки потока из-за разницы удельного веса происходит разделение жидкости на холодную и нагретую зоны. Особенно заметна зависимость удельного веса от температуры у криогенных жидкостей, таких как водород, метан, кислород, у которых градиент зависимости достаточно крутой. Поток жидкости по периферии идет более холодный, в центре - теплый.When the pump is in the screw 3 due to centrifugal forces from the flow swirl due to the difference in specific gravity, the liquid is divided into cold and heated zones. The dependence of the specific gravity on temperature is especially noticeable in cryogenic liquids, such as hydrogen, methane, oxygen, in which the dependence gradient is rather steep. The fluid flow around the periphery is colder, in the center - warm.

Утечки после основного щелевого уплотнения поступают в промежуточную полость 8, проходят по винтовым каналам 12, интенсивно отдавая тепло конструкции, затем поток дробится в радиальных отверстиях 9, поступая в холодную часть потока во входной зоне 10 шнека, и перемещается к валу шнека 3, отдавая оставшееся тепло основному потоку на значительном расстоянии от центробежного колеса 2, что исключает влияние нагретых утечек жидкости, проходящих через щелевое уплотнение 6 на всасывающую способность центробежного колеса 2.Leaks after the main gap seal enter the intermediate cavity 8, pass through the screw channels 12, intensively giving off heat to the structure, then the stream is crushed in the radial holes 9, entering the cold part of the stream in the inlet zone 10 of the screw, and moves to the shaft of the screw 3, giving up the remaining heat to the main stream at a considerable distance from the centrifugal wheel 2, which eliminates the influence of heated fluid leaks passing through the slotted seal 6 on the suction capacity of the centrifugal wheel 2.

Claims (2)

1. Шнекоцентробежный насос, содержащий корпус, центробежное колесо, шнек, плавающие кольца, передний уплотнительный бурт колеса, на котором выполнены основное и дополнительное щелевые уплотнения с образованием промежуточной полости между ними, отличающийся тем, что промежуточная полость между щелевыми уплотнениями выполнена на всю длину шнека и на противоположном от щелевых уплотнений конце соединена радиальными отверстиями с входной зоной шнека.1. A screw centrifugal pump comprising a housing, a centrifugal wheel, an auger, floating rings, a front wheel sealing collar, on which the main and additional gap seals are made to form an intermediate cavity between them, characterized in that the intermediate cavity between the gap seals is made over the entire length of the screw and at the opposite end from the gap seals, it is connected by radial holes to the inlet area of the screw. 2. Шнекоцентробежный насос по п.1, отличающийся тем, что на боковой поверхности промежуточной полости выполнены винтовые ребра. 2. The screw centrifugal pump according to claim 1, characterized in that screw ribs are made on the side surface of the intermediate cavity.
RU2008109509/06A 2008-03-12 2008-03-12 Auger centrifugal pump RU2380575C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008109509/06A RU2380575C2 (en) 2008-03-12 2008-03-12 Auger centrifugal pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008109509/06A RU2380575C2 (en) 2008-03-12 2008-03-12 Auger centrifugal pump

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008109509A RU2008109509A (en) 2009-09-20
RU2380575C2 true RU2380575C2 (en) 2010-01-27

Family

ID=41167432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008109509/06A RU2380575C2 (en) 2008-03-12 2008-03-12 Auger centrifugal pump

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2380575C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2534334C1 (en) * 2013-07-04 2014-11-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" Auger wheel pump
RU2567485C2 (en) * 2011-06-24 2015-11-10 Ватт Фьюэл Селл Корп. System of centrifugal blower and fuel element including such system
RU2731552C1 (en) * 2019-03-26 2020-09-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" Vane pump
CN113167283A (en) * 2018-12-13 2021-07-23 爱德华兹有限公司 Vacuum pump

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2567485C2 (en) * 2011-06-24 2015-11-10 Ватт Фьюэл Селл Корп. System of centrifugal blower and fuel element including such system
US9512846B2 (en) 2011-06-24 2016-12-06 Watt Fuel Cell Corp. Cetrifugal blower system and fuel cell incorporating same
US9593686B2 (en) 2011-06-24 2017-03-14 Watt Fuel Cell Corp. Centrifugal blower system and fuel cell incorporating same
US10273961B2 (en) 2011-06-24 2019-04-30 Watt Agent, Llc Fuel cell system including a fuel cell assembly and centrifugal blower system
RU2534334C1 (en) * 2013-07-04 2014-11-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" Auger wheel pump
CN113167283A (en) * 2018-12-13 2021-07-23 爱德华兹有限公司 Vacuum pump
CN113167283B (en) * 2018-12-13 2023-12-22 爱德华兹有限公司 Vacuum pump
RU2731552C1 (en) * 2019-03-26 2020-09-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" Vane pump

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008109509A (en) 2009-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW576890B (en) Drainage system for gas turbine supporting bearings
RU2380575C2 (en) Auger centrifugal pump
RU2498113C2 (en) Underwater production assembly
US9784175B2 (en) Internal combustion engine and coolant pump
CN106246559B (en) A double-body double-suction canned pump
RU2327902C1 (en) Centrifugal screw pump
WO2013059701A1 (en) Structural arrangement for a down-hole turbine
CN108266429A (en) A kind of water-oil separating water hydraulic standing balance sealing and lubrication plunger
RU2656098C1 (en) Groove seal of a pump impeller
RU2534334C1 (en) Auger wheel pump
CN109404294B (en) Motor direct-connection pump
CN114294245B (en) A magnetically driven self-priming vortex pump
CN114962276B (en) A heating and cooling system for a hydropower dam
KR20220035203A (en) Multistage centrifugal pump with two parallel flows of the medium being pumped
US20190257230A1 (en) Fluid Separator for a Displacement Machine and a Method for Separating Lubricant and Working Fluid in a Displacement Machine
RU2246041C1 (en) Centrifugal screw pump
RU2352820C1 (en) Auger-centrifugal pump
RU2526996C1 (en) Solid-propellant rocket engine turbopump unit
RU2687674C1 (en) Horizontal pumping unit
RU2731552C1 (en) Vane pump
RU2412378C1 (en) Vane pump
RU2687673C1 (en) Horizontal pumping unit
RU2525775C1 (en) Liquid-propellant rocket engine turbopump unit
RU2326270C1 (en) Centrifugal pump
RU2351789C1 (en) Pump to feed cryogenic working medium

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190313