UA75194C2

UA75194C2 - Centrifugal pump

Info

Publication number: UA75194C2
Application number: UA2004032104A
Authority: UA
Inventors: Anatolii Petrovych Chornyi; Valerii Albertovych Petrosov
Original assignee: Kharkiv Territory Production A
Priority date: 2004-03-23
Filing date: 2004-03-23
Publication date: 2006-03-15

Abstract

A centrifugal pump has a gasket of the working wheel of the pump as removable movable ring, this is placed on the collar of the discs of the working wheel with fixation for rotation with it and with possibility of axial motion on it to support by fixed part of the pump and with needed pressing to it due to liquid pressure drop at its end surfaces. The support surface for the moving ring is arranged as a removable washer. The moving ring and the removable washer are made of antifriction one with respect to other materials. Such implementation increases stability and reliability of the pump in the process of its operation and improves its repair ability.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до насособудування і може бути використаний при створюванні та модернізації 2 відцентрових насосів будь-якого призначення.The invention relates to pump construction and can be used in the creation and modernization of 2 centrifugal pumps of any purpose.

Відомі відцентрові насоси, наприклад свердловинні, що мають робоче колесо із дисками, що з'єднані лопатками, і з буртиками на них та ущільнення між буртиками і нерухомими деталями насоса у вигляді щілини необхідної ширини та довжини. |1, електронасосний агрегат виконання 2,3).Centrifugal pumps are known, such as well pumps, having an impeller with discs connected by vanes and with flanges on them and a seal between the flanges and the stationary parts of the pump in the form of a gap of the required width and length. |1, electric pump unit execution 2,3).

Недоліком таких насосів є те, що вони мають низький коефіцієнт корисної ді(ККД) завдяки наявності 70 витоків через щільові ущільнення. При цьому ці витоки збільшуються в процесі експлуатації завдяки зносу поверхней щілини і збільшенню її ширини, що призводе до зменшення напору та ККД, збільшенню осьової сили в насосі, перенавантаженню осьового підшипника привода та виходу із ладу його та самого привода.The disadvantage of such pumps is that they have a low coefficient of useful di (efficiency) due to the presence of 70 leaks due to gap seals. At the same time, these leaks increase during operation due to wear of the gap surfaces and an increase in its width, which leads to a decrease in pressure and efficiency, an increase in the axial force in the pump, overloading of the axial bearing of the drive and failure of it and the drive itself.

Відомі також подібні згаданим насоси, які мають ущільнення між буртиками і нерухомими деталями насоса у вигляді торцевого ущільнення, яке утворюється завдяки обпиранню робочого колеса буртиком нижнього диска 72 на нерухому деталь насоса, яка знаходиться під ним. Цим зменшують до мінімуму витоки через ущільнення і передають осьову силу робочого колеса на корпус насоса, не навантажуючи нею осьовий підшипник привода, що робить насосний агрегат більш надійним та стабільним по напору та ККД. (1, електронасосний агрегат, виконання 11).Pumps similar to those mentioned are also known, which have a seal between the flanges and the fixed parts of the pump in the form of an end seal, which is formed due to the abutment of the impeller with the flange of the lower disk 72 on the fixed part of the pump, which is located below it. This minimizes leaks through the seal and transmits the axial force of the impeller to the pump body, without loading the axial bearing of the drive, which makes the pump unit more reliable and stable in terms of head and efficiency. (1, electric pump unit, version 11).

Недоліком таких насосів є те, що торцеве ущільнення від навантаження його осьовою силою робочого колеса має великі механічні втрати від тертя в ньому, які на 4-6 відсотків зменшують ККД іще нового насоса.The disadvantage of such pumps is that the end seal from its load by the axial force of the impeller has large mechanical losses from friction in it, which reduce the efficiency of even a new pump by 4-6 percent.

В основу винаходу поставлено задачу віддентровий насос шляхом виконання в ньому ущільнень між буртиками дисків і нерухомими деталями насоса торцевими, але без передачі на них осьової сили робочого колеса зробити більш ефективним та стабільним в експлуатації по напору і ККД, а також більш надійним.The invention is based on the task of making the centrifugal pump more effective and stable in operation in terms of pressure and efficiency, as well as more reliable, by making end seals between the rims of the discs and the stationary parts of the pump, but without transferring the axial force of the impeller to them.

Указана мета досягається тим, що у відцдентровому насосі, який має робоче колесо з дисками, що з'єднані с 22 лопатками, і з буртиками на них, та ущільнення між буртиками і нерухомими деталями насоса, це ущільнення Го) виконують у вигляді знімального пересувного кільця, яке одягають на буртик з фіксацією для обертання з ним і з можливістю осьового пересування по ньому до упору у нерухому деталь насоса та з необхідним притисненням до неї за рахунок зусилля, яке виникає на пересувному кільці від перепаду тиску на його торцевих поверхнях.This goal is achieved by the fact that in a centrifugal pump, which has an impeller with disks connected to 22 blades and with flanges on them, and the seal between the flanges and the fixed parts of the pump, this seal (Go) is performed in the form of a removable movable ring , which is put on a collar with fixation for rotation with it and with the possibility of axial movement along it until it stops in the stationary part of the pump and with the necessary pressing against it due to the force that arises on the movable ring from the pressure drop on its end surfaces.

Пересувне кільце виконують із антифрикційного матеріалу, а на його торцевій поверхні тертя можуть виконувати З 30 не крізні канавки для покращення змащення та зменшення механічних втрат від тертя і відповідно підвищення Ге»!The movable ring is made of anti-friction material, and on its friction end surface, Z 30 non-through grooves can be used to improve lubrication and reduce mechanical losses from friction and, accordingly, increase Ge»!

ККД, та для відкидання від неї механічних домішок, які можуть бути у рідині, і відповідно підвищення надійності насоса. Виконання пересувного кільця знімальним спрощує підбір матеріалу для нього та його -- технологічність, а також ремонтопридатність насоса. Для подальшого покращення ремонтопридатності і ю надійності насоса та покращення його ККД опорну поверхню для пересувного кільця на нерухомій деталі можуть 3о виконувати у вигляді знімальної шайби із зносостійкого антифрикційного по відношенню до пересувного кільця в матеріалу.efficiency, and to reject from it mechanical impurities that may be in the liquid, and accordingly increase the reliability of the pump. Making the movable ring removable simplifies the selection of material for it and its manufacturability, as well as the maintainability of the pump. To further improve the maintainability and reliability of the pump and improve its efficiency, the support surface for the movable ring on the fixed part can be made in the form of a removable washer made of wear-resistant anti-friction material in relation to the movable ring.

Ця сукупність нових суттєвих ознак, що полягають у виконанні ущільнень робочого колеса насоса у вигляді знімальних та пересувних в осьовому напрямку кілець з обпиранням їх торцевою поверхнею на знімальні шайби «Ф на нерухомих деталях насоса, у взаємодії з відомою ознакою, що полягає у наявності робочого колеса із З 70 дисками та ущільненням між його буртиками і нерухомими деталями насоса, забезпечує підвищення ККД насоса, с високу стабільність його параметрів при експлуатації та покращення надійності насоса завдяки відсутностіThis set of new essential features, consisting in the execution of seals of the pump impeller in the form of removable and movable rings in the axial direction with their end surfaces resting on the removable washers "F" on the fixed parts of the pump, in interaction with the known feature, which consists in the presence of an impeller With 70 discs and a seal between its flanges and fixed parts of the pump, provides increased pump efficiency, high stability of its parameters during operation and improved reliability of the pump due to the absence of

Із» зазору між ущільнюючими поверхнями незалежно від їх зносу та не зростанню завдяки цьому осьової сили робочого колеса при експлуатації. Це також спрощує підбір матеріалу для деталей ущільнення при проектуванні насоса, тому що вони відділені конструктивно і технологічно від основних його деталей (робочого колеса, 45 нерухомих деталей) та значно покращує ремонтопридатність насоса завдяки можливості заміни деталей і ущільнення (кільця та шайби) та відсутності поверхонь тертя, що зношуються, на основних деталях насоса ( на 4! робочому колесі та на нерухомих деталях) і збереженню цих деталей при експлуатації насоса.From" the gap between the sealing surfaces, regardless of their wear and due to this, the axial force of the impeller during operation does not increase. It also simplifies the selection of material for sealing parts when designing the pump, because they are separated structurally and technologically from its main parts (impeller, 45 fixed parts) and significantly improves the maintainability of the pump due to the possibility of replacing parts and seals (rings and washers) and the absence of surfaces friction that wears out on the main parts of the pump (on the 4! working wheel and on the fixed parts) and the preservation of these parts during the operation of the pump.

Крім цього така конструкція ущільнення робочого колеса насоса дозволяє перекачувати ним більш - забруднені механічними домішками рідини, що розширює його функціональні можливості. (Те) 20 На фіг. 1 зображений поздовжній переріз насоса на прикладі свердловинного насоса, на фіг. 2 - варіант фіксації пересувного кільця з буртиком для їх сумісного обертання, на фіг. З - епюри тиску рідини на торцевіIn addition, this design of the seal of the impeller of the pump allows it to pump more liquids contaminated with mechanical impurities, which expands its functionality. (Te) 20 In fig. 1 shows the longitudinal section of the pump on the example of a well pump, in fig. 2 - a variant of fixing a movable ring with a shoulder for their simultaneous rotation, in fig. C - fluid pressure graphs on the end face

Т» поверхні пересувного кільця, на фіг.4 - вид Б на поверхню тертя пересувного кільця з не крізними канавками.T" of the surface of the movable ring, in Fig. 4 - view B of the friction surface of the movable ring with non-through grooves.

Насос має робоче колесо 1 з дисками 2 та 3, що з'єднані лопатками 4, та з буртиками 5 на дисках 2 та 3.The pump has an impeller 1 with disks 2 and 3 connected by vanes 4 and with flanges 5 on disks 2 and 3.

На буртики 5 одягнені пересувні кільця 6, які зафіксовані для сумісного обертання з буртиками 5 робочого колеса 1, наприклад, виступом та пазом, що показані на фіг. 2, та опираються зовнішньою торцевою поверхнеюMovable rings 6 are fitted to the flanges 5, which are fixed for simultaneous rotation with the flanges 5 of the impeller 1, for example, by a protrusion and a groove shown in fig. 2, and are abutted by the outer end surface

ГФ) на знімальні шайби 7 нерухомих деталей 8 та 9 насоса. Пересувні кільця б та шайби 7 виконують із антифрикційних по відношенню один до другого матеріалів. о Насос працює наступним чином.GF) on the removable washers 7 of fixed parts 8 and 9 of the pump. Movable rings b and washers 7 are made of anti-friction materials in relation to each other. o The pump works as follows.

При обертанні робочого колеса 1 зовні його дисків 2 та З створюється тиск рідини, яку перекачують. Цей 60 тиск діє на торцеві поверхні пересувних кілець 6, розподіляючись на них як показано на фіг. 3. Завдяки такому розподіленню пересувні кільця 6 при роботі насоса незалежно від їх зносу постійно притискуються до шайб 7, що установлені на нерухомих деталях 8 та 9 насоса. Це на відміну від прототипів забезпечує покращення та стабільність параметрів насоса, а також осьової сили робочого колеса в процесі експлуатації, що в свою чергу покращує також надійність насоса. Оптимальність притиснення пересувних кілець б до шайб 7 забезпечують за бо рахунок товщини "В" кілець, що видно із епюр тиску на фіг.3. Оптимальність ККД та надійність ущільнення і відповідно насоса забезпечують відповідним підбором матеріалів пересувних кілець б і шайб 7 та виконанням при необхідності на поверхні тертя пересувних кілець б не крізних канавок, як показано на фіг.4, які покращують змащення ущільнення та захищають його від механічних домішок, що можуть бути в рідині, відкидаючи їх від нього.When the impeller 1 rotates, the pressure of the fluid that is pumped is created outside of its disks 2 and З. This 60 pressure acts on the end surfaces of the movable rings 6, being distributed over them as shown in fig. 3. Due to this distribution, the movable rings 6 during the operation of the pump, regardless of their wear, are constantly pressed against the washers 7, which are installed on the stationary parts 8 and 9 of the pump. This, unlike prototypes, ensures improvement and stability of the pump parameters, as well as the axial force of the impeller during operation, which in turn also improves the reliability of the pump. Optimum pressing of the movable rings b to the washers 7 is ensured by the thickness "B" of the rings, which can be seen from the pressure graphs in Fig. 3. Optimum efficiency and reliability of the seal and, accordingly, of the pump, are ensured by the appropriate selection of materials of the movable rings b and washers 7 and, if necessary, the execution of non-through grooves on the friction surface of the movable rings b, as shown in Fig. 4, which improve the lubrication of the seal and protect it from mechanical impurities. that may be in the liquid, throwing them away from it.

При цьому ремонт насоса зводиться в основному до заміни зношених пересувних кілець 6 та шайб 7 новими на відміну від прототипів, де необхідно заміняти робочі колеса і нерухомі деталі насоса, тому що поверхні тертя їх ущільнень, які найбільш зношуються, в них не відділені від основних деталей. Тому ремонт пропонуємого насоса значно простіший та дешевший. 70 Джерела інформації: 1. Скважиннье насоснье установки. Каталог. М ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1997 - С.5, 6.At the same time, the repair of the pump is mainly reduced to the replacement of worn movable rings 6 and washers 7 with new ones, unlike prototypes, where it is necessary to replace the impellers and fixed parts of the pump, because the friction surfaces of their seals, which are the most worn, are not separated from the main parts . Therefore, repair of the proposed pump is much simpler and cheaper. 70 Sources of information: 1. Well pump installation. Catalogue. M TSYNTIKHIMNEFTEMASH, 1997 - P.5, 6.

Claims

The formula of the invention , and , , ,

1. Centrifugal pump having an impeller with disks connected by vanes and with flanges on them and a seal between the flanges and fixed parts of the pump, which is distinguished by the fact that the seal is performed in the form of a removable movable ring, which is put on the flange with fixation for rotation with it and with the possibility of axial movement along it up to the stop in the stationary part of the pump and with the necessary pressing against it due to the force that occurs on the movable ring from the pressure drop on its end surfaces.

2. Centrifugal pump according to claim 1, which is characterized by the fact that the movable ring is made of anti-friction material.

3. Centrifugal pump according to claim 1 or 2, which is distinguished by the fact that non-crossing grooves are used in the seal on the end surface of the sliding ring friction. high school

4. The ventral pump according to claim 1, which is characterized by the fact that the support surface for the movable ring on the stationary part of the pump is made in the form of a removable washer made of a wear-resistant anti-friction material (o) in relation to the movable ring. "(o) "- IF) and -

- and? -i 1 - se) c» ime) 60 b5