ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ШЛАМОВЫЙ НАСОС

Полезная модель относится к центробежным насосам с односторонним всасыванием для перекачивания нейтральных гидросмесей с содержанием твердых абразивных частиц. Полезная модель может быть использована на центробежных шламовых (грунтовых) насосах.
Известна конструкция центробежного шламового насоса, предназначенного для перекачки различных гидросмесей с большим содержанием песка, шлама, грунта и др., содержащего наружный корпус, выполненный из задней и передней половин, имеющих вертикальную плоскость разъема типа ГрАТ, ГрАР, ПБ, ПБА. Насос имеет наружный корпус и размещенный в нем внутренний корпус, состоящий из улиты, переднего бронедиска, заднего бронедиска (передний бронедиск может быть выполнен за одно целое с улитой). Насос содержит подшипниковый узел с валом с закрепленным на нем рабочим колесом. Подшипниковый узел крепится на станине.
Известен грунтовый насос (патент RU2405973, 10.12.2010), конструкция которого содержит переднюю и заднюю крышки, наружный корпус с размещенным в нем внутренним корпусом в форме улитки, имеющим передний и задний защитные бронедиски, причем задний выполнен за одно целое с внутренним корпусом, вал, на котором закреплено рабочее колесо, всасывающий и нагнетательный патрубки, отличающийся тем, что толщина фланца переднего бронедиска в месте сопряжения с рабочим колесом равна или превышает толщину колеса, между бронедиском и передней стенкой рабочего колеса - тороидальный зазор, между корпусами и между крышкой всасывающей стороны и бронедиском уложен упругий наполнитель, а уплотнение рабочего вала насоса выполнено из эластичного материала в виде «ласточкин хвост».
В данной полезной модели уплотнение рабочего вала насоса выполнено из эластичного материала в виде кольца круглого сечения.
Главная проблема, с которой сталкиваются при эксплуатации насосов шламовых типа ГрАТ, ГрАР, ПБ, ПБА при перекачке абразивных смесей, заключается в недостаточном ресурсе деталей проточной части насоса.
Наиболее близким аналогом является патент на центробежный шламовый насос (патент RU171633U, опубл.: 07.06.2017.), содержащий наружный корпус, выполненный из двух частей, имеющих вертикальную плоскость разъема, и размещенный в нем внутренний корпус, выполненный из износостойких сплавов и состоящий из улиты, переднего бронедиска и заднего бронедиска, и рабочее колесо, установленное на валу во внутреннем корпусе, отличающийся тем, что сопряжение бронедисков с улитой выполнено по конической поверхности.
В конструкции полезной модели насоса сопряжения бронедисков с улитой осуществляется по конической поверхности, что снижает степень износа, а также обеспечивает точную сборку и демонтаж, упрощая обслуживание.
Технической проблемой прототипа является то, что абразивные частицы, проходя через проточную часть насоса вызывают сильную эрозию рабочих поверхностей проточной части (корпуса, улиты, рабочего колеса, бронедиска, сальника и втулки сальника).
Существенным фактором быстрого износа является используемое в традиционных насосах соединение бронедисков с улитой по цилиндрической поверхности, что отрицательно влияет на герметичность. Допуск на линейный размер каждой из сопрягаемых деталей составляет 1,1 мм, величина зазора может достигать 3 мм. В месте такого зазора вследствие завихрений шлама образуется интенсивный износ - щель разнашивается.
Поскольку в моменты отключения насоса происходит застой шламовой жидкости, это усиливает интенсивный износ.
Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков.
Техническим результатом полезной модели является предотвращение застоя шламовой жидкости в моменты отключения насоса.
Указанный технический результат достигается за счет того, что центробежный шламовый насос, содержащий наружный корпус, выполненный из двух частей, имеющих вертикальную плоскость разъема, и размещенный в нем внутренний корпус, выполненный из износостойких сплавов и состоящий из улиты, переднего бронедиска и заднего бронедиска, и рабочее колесо, установленное на валу во внутреннем корпусе, отличающийся тем, что в нижней части футеровки улиты установлен патрубок для подвода к нему чистой воды, имеющий перекрывающий кран.
Предпочтительно, улита и рабочее колесо выполнено из высокохромистого чугуна с высокой антиабразивной стойкостью.
Предпочтительно, стенки рабочего колеса насоса включают отбойные лопатки.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен центробежный шламовый насос, продольный разрез; на фиг.2 – узел А на фиг.1.
На чертежах показано устройство насоса, где: 1 – Вал, 2 – Втулка вала, 3 - Корпус подшипникого узла, 4 – Станина, 5 - Корпус сальника, 6 - Задняя крышка (корпус), 7 – Патрубок, 8 - Задний бронедиск, 9 - Рабочее колесо, 10 - Передний бронедиск, 11 - Футеровка крышки насоса, 12 - Крышка насоса, 13 - Кран шаровой, 14 – Улита.
Осуществление полезной модели
Насос может быть реализован следующим образом (см.  Фиг.). Конструкция насоса имеет наружный корпус с задней крышкой 6 и передней крышкой 12 и размещенный в нем внутренний корпус, состоящий из улиты 14, переднего бронедиска 15, заднего бронедиска 13, футеровки передней крышки 11, футеровки задней крышки 7, переднего бронедиска 10, заднего бронедиска 13, торцевую крышку 2, корпус сальника 5. Насос содержит подшипниковый узел 3 с валом 1 с закрепленным на нем рабочим колесом 9. Подшипниковый узел 3 крепится на станине 4.
Бронедиски 13 и 15 сопряжены с улитой 14.
Новым в конструкции насоса является то, что с целью предотвращения застоя шламовой жидкости в моменты отключения насоса в нижнюю часть футеровки улиты установлен патрубок 7 с подводом чистой воды, который работает следующим образом.
В процессе работы через шаровой кран 13 подается чистая вода в объеме 1% от основного напора, что предотвращает попадание грязной воды в канал подачи воды. После остановки насоса через кран в насос подается чистая вода в объеме 4% от производительности насоса предотвращая застой и осаждение взвесей в насосе.
В результате обеспечивается бóльшая стойкость к абразивным средам.
Предпочтительно, улита и рабочее колесо выполнено из высокохромистого чугуна с высокой антиабразивной стойкостью, что позволяет большее время перекачивать данные среды.
Суспензия, проходя через впускной патрубок переднего бронедиска, попадает на лопатки вращающегося рабочего колеса 9, под действием центробежной силы, а так же вакуумированию создаваемому изменением объема между лопатками рабочего колеса внешним корпусом (футировкой улиты 11), суспензия устремляется к внешней стороне лопаток ускоряясь и закручиваясь в сторону вращения рабочего колеса.
Далее суспензия, покинув полости между лопатками и имея достаточное ускорение и давление, выходит из улиты 14 через выходной патрубок 7 имея необходимое давление и напор. Для устранения суспензии через сальниковое уплотнение, в него подается противодавление подводимое при помощи воды через специальный патрубок в корпусе сальника (на чертежах не показан).