СТУПЕНЬ СТАТОРА ЦЕНТРОБЕЖНОГО МНОГОСТУПЕНЧАТОГО НАСОСА

Полезная модель относится к области насосостроения, в частности к многоступенчатым секционным центробежным насосам, предназначенным для перекачивания жидкости, в том числе больших ее объемов с обеспечением значительных показателей давления.
Известна ступень статора центробежного многоступенчатого насоса (RU 99551, МПК F04D 29/44, F04D 1/06, F04D 7/02, заявка: 2010120404/06, дата подачи 21.05.2010, опубликовано 20.11.2010), внутренняя проточная часть направляющего аппарата которой выполнена как единая цельнолитая конструкция из термопластичного материала с внутренним межлопаточным геометрическим пространством, сформированным путем применения литья по выплавляемым формам, внешняя геометрическая форма которых полностью соответствует внутреннему межлопаточному пространству проточных каналов направляющего аппарата.
Недостатком такой ступени центробежного многоступенчатого насоса является то, что она имеет ограниченную сферу применения для небольших давлений жидкости в насосе, вследствие незначительных прочностных характеристик термопластичного материала, из которого она выполнена.
При этом такой насос, в котором каждая ступень центробежного многоступенчатого насоса повторяется, имеет повышенную способность к генерации вибрации, вследствие повторения спектра частот собственных колебаний одинаковых повторяющихся ступеней центробежного многоступенчатого насоса. В такой ступени сложно сформировать пассивные направляющие потока жидкости, что ухудшает эффективность работы насоса.
Наиболее близкой к полезной модели является ступень статора центробежного многоступенчатого насоса, включающая диск, корпус секции статора и резьбовой способ соединения составляющих ступени насоса (RU 2362909, МПК F04D 1/06 F04D 29/44, опубл. 27.07.2009). Известный насос выполнен из одинаковых ступеней, которые соединены снаружи корпуса шпильками, при этом ступень насоса состоит из рабочего колеса и направляющего аппарата статора, что в свою очередь состоит из диска с двумя выступами, один из которых размещен над выходным каналом из рабочего колеса и имеющий ширину, соответствующую толщине секции рабочего колеса, в котором сформированы диффузорные каналы, выполненные с углом между осью симметрии диффузорного канала и радиусом направляющего аппарата, проведенным из центра к входу этого канала, равному 68-84°, а второй выступ размещен на противоположной боковой поверхности диска, в котором также выполнены каналы, при этом диск размещен в корпусе секции статора, выполненный в виде стакана, причем реборда диска выполнена с обеспечением контакта с внутренней боковой стенкой корпуса статора, а второй боковой выступ диска выполнен с обеспечением контакта с условным донышком корпуса секции статора.
Недостатком такой конструкции ступени центробежного многоступенчатого насоса является то, что элементы ступеней соединены только снаружи корпуса, а внутренние элементы ступеней не соединены, что повышает генерацию вибрации. При этом такой насос, в котором (как и в предыдущем аналоге) каждая ступень центробежного многоступенчатого насоса повторяется дополнительно вызывает повышение вибрации вследствие повторения спектра частот собственных колебаний одинаковых ступеней центробежного многоступенчатого насоса. В такой ступени сложно сформировать пассивные направляющие потока жидкости, в том числе с расширением их пересечения в центре потока, что ухудшает эффективность работы насоса.
Задачей полезной модели является создание ступени статора центробежного многоступенчатого насоса, в которой за счет применения новых конструктивных элементов, новых геометрических форм конструктивных элементов и нового характера их связи обеспечивается возможность выполнять более сложный профиль проточной части статора, в том числе с оптимальным ее профилем, соответствующим профилю поля скоростей потока в каналах проточной части, который улучшает эффективность работы насоса, снижает способность к генерации вибраций и интенсивность вибраций деталей.
Для решения поставленной задачи ступень статора центробежного многоступенчатого насоса, включающая диск, корпус секции статора и резьбовой способ соединения составляющих ступени насоса, согласно полезной модели дополнительно включает второй диск, соединенный с первым в зоне выступа на боковой поверхности второго диска, который имеет ширину, что соответствует ширине проточного канала рабочего колеса, а в выступе сформированы каналы направляющего аппарата, и третий диск, который также подсоединен к первому диску в зоне выступа на боковой поверхности третьего диска со стороны, противоположной стороне присоединения второго диска, причем, в выступе на боковой поверхности третьего диска также сформированы проточные каналы, а корпус секции статора выполнен в виде кольца, присоединенного к ребордам второго и третьего дисков.
Из подобных составляющих деталей могут быть выполнены различные секции многоступенчатого насоса с различным размещением проточных каналов статора в соседних секциях, что является вторым фактором снижения способности к генерации вибраций. При этом возникает возможность десинхронизации вибраций различных секций.
Ступень статора центробежного многоступенчатого насоса иллюстрируется примером его исполнения.
На фиг.1 изображен поперечный разрез ступени статора центробежного многоступенчатого насоса, на фиг.2 представлен вид слева ступени статора центробежного многоступенчатого насоса, на фиг.3 - вид справа ступени статора центробежного многоступенчатого насоса. На фиг.4 изображен поперечный разрез центробежного многоступенчатого насоса.
Ступень статора центробежного многоступенчатого насоса включает первый диск 1, второй диск 2, соединенный с первым посредством резьбового элемента 3 в зоне выступа 4. На боковой поверхности второго диска, имеющего ширину, соответствующую толщине проточного канала 5 рабочего колеса 6, в выступе сформированы каналы 7 направляющего аппарата и третьим диском 8, который также присоединен к первому диску в зоне выступа 9.
На боковой поверхности, третьего диска со стороны, противоположной стороне присоединения второго диска. Причем. В выступе на боковой поверхности третьего диска также сформированы проточные каналы 10, а корпус 11 секции статора выполнен в виде кольца, присоединенного к ребордам 12, 13 второго и третьего дисков.
При изготовлении ступени статора центробежного многоступенчатого насоса на выступах 4, 9 дисков 2 и 8 с помощью фрезерования выполняются проточные канал 5, 10. В процессе монтажа ступени статора центробежного многоступенчатого насоса диски 1, 2, 8 соединяются с помощью резьбовых элементов 3. Корпус 11 секции статора присоединяют к ребордам 12, 13 дисков с помощью сварки.
Многоступенчатый центробежный насос состоит из указанных ступеней, которые соединяются известным способом. При работе насоса жидкость, которая разгоняется центробежными силами, возникающими при вращении рабочего колеса 6 с помощью проточных каналов 5 и 10 направляется в рабочее колесо следующей ступени.