МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС

Полезная модель относится к насосостроению, в частности, к многоступенчатым секционным центробежным насосам, предназначенным для перекачки жидкости, в том числе для перекачки больших ее объемов и с обеспечением значительного давления.
Известен многоступенчатый центробежный насос (RU 99551, МПК F04D 29/44, F04D 01/06, P04D 7/02, заявка: 2010120404/06, дата подачи 21.05.2010, опубликовано 20.11.2010), включающий промежуточные секции, которые состоят из рабочего колеса и направляющего аппарата, при этом внутренняя проточная часть направляющего аппарата выполнена как единая цельнолитая конструкция из термопластичного материала с внутренним межлопаточным геометрическим пространством, сформированным путем использования литья по выплавляемым формам, внешняя геометрическая форма которого полностью соответствует внутреннему межлопаточному пространству проточных каналов направляющего аппарата.
Недостатком такого многоступенчатого центробежного насоса является то, что он имеет ограниченную сферу применения, в частности, для невысокого давления жидкости в насосе из-за недостаточных прочностных характеристик термопластического материала, из которого выполнена проточная часть направляющего аппарата. При этом такой насос, в котором каждая ступень центробежного многоступенчатого насоса повторяется, имеет повышенные характеристики генерации вибрации в результате повторения спектра частот собственных колебаний одинаковых ступеней центробежного многоступенчатого насоса. В такой ступени сложно сформировать пассивные направляющие потока жидкости, что ухудшает эффективность работы насоса.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является многоступенчатый центробежный насос (RU 2362909, МПК F04D 01/06, F04D 29/44, опубликовано 27.07.2009), выполненный из одинаковых ступеней, соединенных 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 расположен над выходным каналом из рабочего колеса, который имеет ширину, соответствующую толщине секции рабочего колеса, и в котором сформированы диффузорные каналы, выполненные с углом между осью симметрии диффузорного канала и радиусом направляющего аппарата, проведенным с центра к входу этого канала, равным 68-84°, а второй выступ выполнен на противоположной боковой поверхности диска, в котором также выполнены каналы, при этом диск расположен в корпусе секции статора, выполненного в форме стакана, а реборда диска выполнена с обеспечением контакта с внутренней боковой стенкой корпуса статора, а второй боковой выступ диска выполнен с обеспечением контакта с условным днищем корпуса секции статора.
Недостатком такой конструкции многоступенчатого центробежного насоса является то, что элементы его ступеней соединены только снаружи корпуса, а внутренние элементы ступени не соединены, что повышает способность к генерации вибрации. При этом такой насос, в котором, как и в предыдущем аналоге, каждая ступень центробежного многоступенчатого насоса повторяется, дополнительно вызывает повышенные свойства генерации вибрации в результате 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 сечения к центру потока, (расширение, которое выполняется фрезерованием).
Задачей полезной модели является создание многоступенчатого центробежного насоса, в котором за счет применения новых конструктивных элементов, новых геометрических форм конструктивных элементов, нового характера их связи обеспечивается возможность выполнить более сложный профиль проточной части статора, в том числе с оптимальным ее профилем, соответствующим полю скоростей потока в каналах проточной части, что улучшает эффективность работы насоса и уменьшает свойства к генерации вибраций и снижает интенсивность вибрации деталей.
Задача решается, а технический результат достигается тем, что в многоступенчатом центробежном насосе, включающем рабочее колесо со статором, который содержит корпус секции статора, диск и резьбовое соединение составляющих секции, согласно полезной модели секция статора дополнительно включает второй диск, соединенный с первым диском в зоне выступа на боковой поверхности второго диска, который имеет ширину, соответствующую ширине проточного канала рабочего колеса, и в выступе которого сформированы каналы направляющего аппарата, и третий диск, который также присоединен 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, которое прикреплено к ребордам второго и третьего дисков.
Применение новой конструкции многоступенчатого центробежного насоса и наличие нового характера связи между ее составляющими обеспечивают возможность выполнить более сложный профиль проточной части статора, в том числе с оптимальным ее профилем, который соответствует профилю поля скоростей потока, что улучшает эффективности работы насоса. Введение дополнительного соединения составляющих деталей секции является одним из факторов уменьшения свойства к генерации вибрации и снижения интенсивности вибрации деталей.
Из подобных составляющих деталей могут быть составлены различные секции многоступенчатого центробежного насоса с различным расположением проточных каналов статора в соседних секциях, что является следующим фактором снижения свойства к генерации вибраций. При этом появляется возможность десинхронизации вибраций различных секций.
Многоступенчатый центробежный насос иллюстрируется примером его исполнения.
На фиг.1 изображен поперечный разрез центробежного многоступенчатого насоса.
На фиг.2 изображен поперечный разрез ступени статора центробежного многоступенчатого насоса.
На фиг.3 - вид справа ступени статора центробежного многоступенчатого насоса.
Многоступенчатый центробежный насос включает ступень статора, содержащую первый диск 1, второй диск 2, соединенный с первым при помощи резьбового элемента 3 в зоне выступа 4 на боковой поверхности второго диска, который имеет ширину, соответствующую толщине проточного канала 5 рабочего колеса 6, и в его выступе сформированы каналы 7 направляющего аппарата, и с 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 форме кольца, которое прикреплено к ребордам 12, 13 второго и третьего дисков.
При изготовлении многоступенчатого центробежного насоса на выступах 4, 9 дисков 2 и 8 при помощи фрезерования выполняются проточные каналы 5 и 10. В процессе монтажа ступени статора многоступенчатого центробежного насоса диски 1, 2, 8 соединяются при помощи резьбовых элементов 3. Корпус 11 секции статора крепят к ребордам 12, 13 дисков при помощи сварки.
Многоступенчатый центробежный насос состоит из указанных ступеней, которые соединяются известным способом.
При работе многоступенчатого центробежного насоса жидкость, которая разгоняется центробежными силами, которые возникают при вращении рабочего колеса 6, при помощи проточных каналов 5 и 10 направляется в рабочее колесо следующей ступени.