ПОГРУЖНОЙ ЦЕТРОБЕЖНЫЙ НАСОС ДЛЯ ПЕРЕКАЧИВАНИЯ АГРЕССИВНЫХ ЖИДКОСТЕЙ

Заявляемая полезная модель относится к производству насосов, а именно к конструкциям погружных центробежных насосов для перекачивания химически агрессивных жидкостей, растворов для нанесения всех видов металлических и неметаллических неорганических покрытий при температуре от 5 до 80 С, а также химически нейтральных жидкостей. Разработанная конструкция насоса может найти применение в химической и любой другой области промышленности, сопряженной с перекачиванием агрессивных сред.
Известны погружные центробежные насосы, роторы которых оснащены рабочим колесом, состоящим из несущего диска с лопатками и взаимосвязанного с ним покрывного диска. С целью исключения балансировки, уменьшения вибрации, увеличения долговечности несущий диск с лопатками снабжен выступами, расположенными на торцах лопаток. Причем несущий диск выполнен в виде цельной детали из угленаполненного полиамида, а покрывной диск имеет пазы, сопряженные с выступами несущего диска, и выполнен он также из угленаполненного полиамида. (свидетельство на полезную модель RU №6852, F04D 29/28)
Однако, рабочее колесо данных насосов имеет достаточно сложную форму, состоящую из двух сопрягаемых деталей. Изготовление деталей механической обработкой ведет к дисбалансу, при литье возникает усадка.
Известны вертикальные электронасосы центробежные с погружной насосной частью одноступенчатые марки П-125МС10 производства ОАО «Скопинский завод электронасосов». Основным рабочим органом насоса является свободно вращающееся внутри корпуса колесо, насаженное на вал. Рабочее колесо представляет собой отливку из 2-х дисков, между которыми располагаются рабочие лопасти, плавно изогнутые в сторону, противоположную направлению вращения колеса. Данная конструкция колеса приводит при изготовлении из-за сложности формы к дисбалансу, вибрации, биению при работе насоса, что сокращает его срок службы. В корпусе насоса имеются сальники, уплотнительные кольца, подшипники, в которых вращается вал. Детали подвержены воздействию агрессивных сред, износу, что требует профилактических работ и замены. Длина погружной части насоса ограничена 200-300 мм.
В качестве прототипа выбран центробежный насос для перекачивания агрессивных жидкостей, (авторское свидетельство SU №1190086 кл. F04D 7/06, 1984 г.) содержащий корпус, вал с уплотнением, установленное в корпусе рабочее колесо со ступицей и лопатками, закрепленное на валу посредством шпонки, щек с винтами и защитного колпачка с резьбой, противоположной направлению вращения колеса. Проточная часть насоса, рабочее колесо и защитный колпачок выполнены из материала, стойкого в агрессивных средах - фторопласта. Уплотнение вала выполнено в виде сальника, уплотняющих втулок, уплотнительных прокладок.
Однако, рабочие колеса с лопатками отличаются низкой надежностью. Сложность их конструкции, подверженность действию гидродинамических и центробежных сил, изгибающих и растягивающих лопасти приводит к дисбалансу и, как следствие, к низкому сроку службы насоса. Сальники, различные уплотнительные элементы подвержены износу, воздействию агрессивной среды, что приводит к необходимости замены, проведению профилактических работ и влияет на снижение срока службы насоса.
Заявляемая полезная модель решает задачу создания конструкции погружного центробежного насоса для перекачивания химически агрессивных жидкостей упрощенной конструкции и одновременно высокой надежности и с большим сроком службы.
При работе предлагаемого насоса проявляется технический результат, заключающийся в отсутствии биений, вибраций, дисбаланса, что обеспечивает высокую надежность и длительный срок службы насоса, а также возможность увеличения длины вала и погружной части насоса.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в следующем:
Погружной центробежный насос для перекачивания агрессивных жидкостей содержит установленное в корпусе рабочее колесо, закрепленное на приводном валу электродвигателя винтовым соединением с защитным колпачком. При этом проточная часть насоса, включая рабочее колесо, выполнена из материала, стойкого в агрессивных средах.
Отличительной особенностью является то, что рабочее колесо выполнено в виде диска с радиальными отверстиями и пазами импеллеров на нижней и верхней поверхности диска.
Радиальные отверстия выполнены наклонными, расположены от боковой поверхности диска до кольцевого паза для подвода жидкости на нижней поверхности диска.
Причем, рабочее колесо выполнено механической обработкой.
Рабочее колесо и другие детали погружной и проточной части насоса выполнены из полипропилена или фторопласта.
Рабочее колесо жестко закреплено на приводном валу, а место их сопряжения имеет квадратное сечение.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется графическими материалами.
На фиг.1 показан погружной центробежный насос для перекачивания агрессивных жидкостей - общий вид.
На фиг.2 показано рабочее колесо погружного центробежного насоса для перекачивания агрессивных жидкостей - вид сверху.
На фиг.3 показано рабочее колесо погружного центробежного насоса для перекачивания агрессивных жидкостей - вид А-А.
На фиг.4 показано рабочее колесо погружного центробежного насоса для перекачивания агрессивных жидкостей - вид Б.
Заявляемый погружной центробежный насос имеет следующее устройство:
Основные узлы: электродвигатель 1, установленный на монтажной плите 2; рабочее колесо 3, соединенное с валом электродвигателя 1 через приводной вал 4, покрытый изоляционной трубкой 5; корпус 6, содержащий камеру 7, в которой вращается рабочее колесо 3, и верхний фланец 8, соединенные между собой пластмассовыми винтами (не показано); входной патрубок 10 и напорный патрубок 11.
Монтажная плита 2 и корпус 6 насоса соединены четырьмя шпильками 9. Рабочее колесо 3 жестко закреплено на приводном валу 4. Место сопряжения вала 4 и рабочего колеса 3 имеет квадратное сечение, что фиксирует рабочее колесо 3 относительно вала 4 в горизонтальной плоскости. В осевом направлении рабочее колесо 3 зафиксировано винтом 12 с защитным колпачком 13.
Рабочее колесо 3 имеет упрощенную конструкцию, которая позволяет изготовить его исключительно механической обработкой без применения литья, штамповки и тому подобных операций. Рабочее колесо 3 представляет собой диск с крепежным отверстием для вала, изготовленный из прессованного листового полипропилена или фторопласта. В диске просверлены 9 радиальных отверстий 14 наклонно от боковой поверхности диска к расточенному на нижней поверхности диска кольцевому пазу 15 для подвода жидкости с наклоном в сторону, противоположную вращению колеса. Полученные наклонные радиальные отверстия 14 выполняют функцию лопастей. На нижней и верхней поверхности диска отфрезерованы 9 пазов импеллеров 16, также с наклоном по отношению к радиусу в сторону противоположную вращению колеса. При механической обработке рабочего колеса достигается более высокая точность изготовления и, как следствие, отсутствие биений, вибраций, дисбаланса при работе насоса. Появляется возможность увеличения длины приводного вала 4 и погружной части насоса с 200-300 мм, как в существующих аналогах, до 500-800 мм, а также исключения из конструкции сальников, уплотнительных колец, подшипников и т.п. Детали погружной и проточной части насоса выполнены из полипропилена или фторопласта для особо агрессивных жидкостей, что обеспечивает высокую устойчивость к воздействию агрессивных сред.
Принцип действия насоса следующий:
Насос устанавливается так, чтобы погружная часть насоса находилась в емкости с агрессивной жидкостью, которая заполняет камеру 7 корпуса 6 насоса, радиальные отверстия 14 рабочего колеса 3. Вращение от двигателя 1 передается через приводной вал 4 на рабочее колесо 3, при этом происходит всасывание жидкости через входной патрубок 10. Рабочее колесо 3 при вращении захватывает жидкость и благодаря центробежной силе выбрасывает жидкость через радиальные отверстия 14 к периферии колеса 3 в камеру 7 и далее через отверстие во фланце - в напорный патрубок 11. Импеллеры 16 рабочего колеса 3 служат в качестве динамического уплотнения и снижения утечек жидкости.
Предложенный погружной центробежный насос для перекачивания агрессивных жидкостей, отличающийся упрощенной конструкцией рабочего колеса, получаемого исключительно механической обработкой, обладает высокой надежностью и длительным сроком службы, в связи с тем, что при его работе отсутствуют биения, вибрации, дисбаланс. Насос не требует профилактических работ и технического обслуживания из-за отсутствия изнашивающихся и трущихся элементов, что также влияет на повышение надежности и срока службы погружного центробежного насоса.