ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС С РАБОЧИМ КОЛЕСОМ ДВУСТОРОННЕГО ВХОДА

Полезная модель относится к отрасли гидромашиностроения, а именно, к одноступенчатым центробежным горизонтальным насосам с рабочим колесом двустороннего входа и может быть использована для подачи воды в системах пожаротушения энергоблоков АЭС с реакторами ВВЭР-1000.
Известен насос центробежный, горизонтальный, одноступенчатый с приводом от электродвигателя. Корпус насоса литой чугунный с полуспиральным подводом и спиральным отводом, имеет горизонтальный разъем, уплотняемый мягкой прокладкой. Входной и напорный патрубки насоса расположены в нижней части корпуса горизонтально и направлены в противоположные стороны перпендикулярно оси вращения. Ротор с рабочим колесом и защитными втулками, установленными на валу, опирается на подшипники качения с консистентной смазкой, один из которых воспринимает остаточную осевую нагрузку. Разгрузка ротора от осевых сил осуществляется с помощью симметричных щелевых уплотнений рабочего колеса. Концевые уплотнения вала - сальникового типа. [Насосное оборудование атомных станций / Под общей редакцией П.Н.Пака. М.: Энергоатомиздат, 2003, - с.288]. Данная конструкция насоса выбрана в качестве прототипа для заявляемого объекта.
Опыт эксплуатации этих насосов показывает их несоответствие необходимым показателям экономичности и надежности по следующим причинам:
- уплотнение плоскости горизонтального разъема насоса, образованного корпусом (нижняя часть) и крышкой (верхняя часть), не обладает достаточной надежностью из-за большой площади и неправильной формы поверхности горизонтального разъема насоса и требует значительных усилий затягивания;
- сальниковое уплотнение дает значительную утечку перекачиваемой среды и потери мощности;
- конструкция спирального отводящего устройства не способствует уменьшению радиальной нагрузки на ротор;
- материал корпуса насоса не обладает достаточно высокими механическими свойствами.
В основу полезной модели поставлена задача создания центробежного насоса с рабочим колесом двустороннего входа, в котором, путем введения новых конструктивных элементов, нового исполнения существующих конструктивных элементов, наличия нового материала обеспечиваются надежность уплотнения плоскостей главного разъема насоса, снижение трудоемкости и повышение качества ремонтных работ, снижение радиальной нагрузки на ротор, уменьшение утечек перекачиваемой среды и устранение перетечек, что способствует повышению экономичности и надежности насоса.
Поставленная задача достигается тем, что в центробежном насосе с рабочим колесом двустороннего входа, содержащем подводящее и отводящее устройства, расположенные в корпусе, концевые уплотнения вала, опирающегося на подшипники качения, согласно полезной модели вводятся:
- закрепленные шпильками в корпусе насоса торцовые крышки с установленными в них концевыми уплотнениями вала;
- составное отводящее устройство в виде последовательно расположенных направляющего аппарата и кольцевого отвода;
- высококачественная углеродистая сталь в качестве материала корпуса;
- механические уплотнения торцового типа.
Применение закрепленных в корпусе насоса шпильками торцовых крышек с установленными в них концевыми уплотнениями вала, образующих с корпусом две вертикальные плоскости главного разъема, способствует большей надежности и требует менее значительных усилий затягивания вследствие уменьшения площади и правильной формы поверхности главного разъема. Такая конструкция также способствует снижению трудоемкости и повышению качества ремонтных работ.
Исполнение отводящего устройства составным в виде последовательно расположенных направляющего аппарата и кольцевого отвода обеспечивает существенное снижение радиальной нагрузки на ротор в результате уменьшения несимметричности эпюр давления за рабочим колесом и расширение диапазона работы насоса с высоким к.п.д. в сторону подач, меньших и больших расчетной подачи.
Изготовление корпуса насоса из высококачественной углеродистой стали, обладающей более высокими механическими свойствами по сравнению с чугуном, повышает надежность насоса.
Применение механических уплотнений торцового типа снижает утечки перекачиваемой среды до минимума, повышает надежность работы насоса.
Таким образом, использование совокупности всех перечисленных признаков обеспечивает технический результат, заключающийся в повышении экономичности и надежности насоса.
Заявляемая модель поясняется рисунком, на котором представлен центробежный насос с рабочим колесом двустороннего входа, продольный разрез.
Центробежный насос содержит корпус 1, изготовленный из стали, к которому шпильками 2 крепятся две торцовые крышки 3, образуя вертикальные плоскости главного разъема 4. Рабочее колесо двустороннего входа 5 установлено на валу 6, опирающемся на подшипники качения 7. Для разгрузки осевых сил служат симметричные щелевые уплотнения 8 рабочего колеса 5, для восприятия остаточного осевого усилия - опорно-упорный подшипник качения 7. В корпусе 1 размещены подводящее устройство 9 и отводящее устройство, состоящее из последовательно расположенных направляющего аппарата 10 и кольцевого отвода 11. Концевые уплотнения вала 12 встроены в торцовые крышки 3 и охлаждаются перекачиваемой средой.
Насос работает следующим образом. При вращении вала 6 от приводного двигателя перекачиваемая среда поступает во входной патрубок корпуса 1, дальше на лопатки колеса рабочего 5 и выходит в напорный патрубок корпуса 1 под давлением, создаваемым рабочим колесом 5.
Благодаря заявляемому конструктивному исполнению центробежного насоса с рабочим колесом двустороннего входа осуществляется возможность получения технического результата, заключающегося в повышении экономичности и надежности насоса.