ОДНОВИНТОВОЙ НАСОС

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в производстве одновинтовых насосов, вертикального полупогружного/погружного исполнения, для подъема жидкостей из резервуаров при создании высоких давлений на выходе.
Известен одновинтовой насос, вертикального исполнения, содержащий корпус, статор и размещенный в нем винтовой ротор, связанный с приводным валом, на котором установлено торцовое уплотнение. Ротор может быть связан с приводным валом посредством присоединительного вала (каталог фирмы «NETZSCH», 2007 г.).
Известные насосы в своей конструкции имеют опорный фланец для крепления на горловине резервуара, а также элементы крепления обоймы к стене или дну резервуара с целью уменьшения вибраций обоймы и всего насоса в целом, возникающих от вращения эксцентрично расположенного в обойме ротора. Вместе с тем, наличие элементов крепления статора к стене или дну резервуара создает необходимость оснащения резервуара ответными устройствами для крепления насоса, что порой является трудновыполнимой задачей.
Кроме того, в известной конструкции насоса торцовое уплотнение несет на себе функцию защиты от протечек перекачиваемой жидкости и, в тоже время, воспринимает на себя давление, развиваемое насосом. Поэтому область применения этих насосов по развиваемому давлению весьма ограничена в случае, когда прием жидкости находится внизу, а нагнетание вверху.
Технический результат, достигаемый при использовании настоящей полезной модели, заключается в расширении диапазона возможного применения насоса по развиваемому давлению при сохранении использования обычных стандартных торцовых уплотнений для защиты от протечек на приводном валу, а также в обеспечении возможности крепления насоса на горловине резервуара без организации его дополнительного крепления к стене или днищу резервуара.
Технический результат достигается тем, что одновинтовой насос, содержащий корпус, статор с размещенным в нем винтовым ротором, связанным с приводным валом, на котором установлено торцовое уплотнение, дополнительно снабжен щелевым уплотнением, расположенным перед торцовым уплотнением между корпусом торцового уплотнения и приводным валом, клапаном избыточного давления, размещенным в корпусе торцового уплотнения, и трубным элементом, закрепленным на корпусе насоса и соединенным с обоймой винтами и установленными между трубным элементом и нижним концом обоймы эластичными амортизаторами.
Наличие щелевого уплотнения, расположенного перед торцовым уплотнением между корпусом торцового уплотнения и приводным валом, и клапана избыточного давления, размещенного в корпусе торцового уплотнения, позволяет при избыточных давлениях осуществлять сброс малой части перекачиваемой жидкости обратно в резервуар, тем самым повышая надежность работы насоса при высоких давлениях нагнетания при незначительных потерях в подаче. Одновременно повышается надежность работы торцового уплотнения, за счет возможности отвода от него тепла и газовых пробок попутного газа.
Наличие трубного элемента, закрепленного на корпусе насоса и соединенного со статором винтами и установленными между трубным элементом и нижним концом статора эластичными амортизаторами, позволяет закрепить насос на горловине резервуара без организации его дополнительного крепления к стене или днищу резервуара. Эластичные амортизаторы позволяют создать буферную систему, способную гасить вибрации обоймы и всего насоса в целом.
На фигуре 1 изображен полупогружной одновинтовой насос вертикального исполнения в продольном разрезе; на фигуре 2 (укрупнено) изображена буферная система насоса.
Одновинтовой насос содержит винтовую пару: статор 1 и винтовой ротор 2, соединенный присоединительным валом 3 с приводным валом 4, корпус 5 насоса, щелевое уплотнение 6, расположенное в корпусе 7 торцового уплотнения 8, установленного на приводном валу 4 и размещенного в камере 9, образованной корпусом 7 торцового уплотнения 8 и приводным валом 4. На корпусе 7 торцового уплотнения 8 установлен клапан 10 избыточного давления с трубопроводом 11, отводящим избыток жидкости обратно в резервуар (на фигурах не показан).
Приводной вал 4 установлен на подшипниках 12, расположенных в кронштейне 13. Выходной конец приводного вала 4 соединен через муфту 14 с электродвигателем 15. Насос снабжен опорным фланцем 16, одновременно выполняющим функцию крышки люка резервуара (на фигурах не показан), на котором крепится насос и перепускной клапан 17 с выходным фланцем 18, имеющим функцию обратного клапана, соединенный рукавом 19 высокого давления с корпусом 5 насоса и имеет трубопровод 20 сброса жидкости при срабатывании клапана 17.
К корпусу 5 насоса крепится трубный элемент 21, на котором расположены элементы крепления статора 1 в виде винтов 22. Нижний конец статора 1 расположен в буферной системе 23, представляющей собой эластичные амортизаторы 24, размещенные в межстеночном пространстве между статором 1 и трубным элементом 21.
В процессе работы насоса, при вращении винтового ротора 2, жидкость через статор 1 поступает в корпус 5 насоса и по рукаву 19 высокого давления через перепускной клапан 17 выходит в напорный трубопровод (на фигурах не показан). Одновременно, жидкость через щелевое уплотнение 6 по приводному валу 4 заполняет камеру 9, обеспечивая работу торцового уплотнения 8 в перекачиваемой жидкости. Клапан 10 избыточного давления, настроенный на весьма низкое давление перепуска, сбрасывает избыток поступающей жидкости вместе с газовыми пробками и высвободившимся от торцового уплотнения 8 теплом, обратно в резервуар (на фигурах не показан). Трубный элемент 21, с элементами крепления статора 1 в виде винтов 22, закрепленный на корпусе 5 насоса обеспечивает жесткость крепления статора 1, а буферная система 23 в виде амортизаторов 24 гасит вибрацию и не создает резонансных частот от эксцентрично (по отношению к статору 1) вращающегося винтового ротора 2.
Таким образом, данное конструктивное решение обеспечивает расширение диапазона возможного применения насоса по развиваемому давлению при сохранении использования обычных стандартных торцовых уплотнений для защиты от протечек на приводном валу, а также обеспечивает возможность крепления насоса на горловине резервуара без организации его дополнительного крепления к стене или днищу резервуара.