КОТЛОВОЙ НАСОС
BOILER PUMP

Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Настоящее изобретение относится к котловому насосу и, в частности, к котловому насосу, усиливающему эффективность разделения газа и воды и эффект уменьшения кавитации.
Уровень техники
[0002] В качестве средства переноса для текучей среды используются насосы различных типов, примером использования насоса, например, может служить насос, расположенный в теплофикационной трубе для циркуляции теплофикационной воды в котле.
[0003] При этом котел состоит из конструкции, осуществляющей нагрев путем нагрева теплофикационной воды в теплообменнике с использованием тепла, выделяемого путем сжигания топлива, например, газа в камере сгорания, и затем циркуляции теплофикационной воды через теплофикационную трубу.
[0004] Котел содержит насос для циркуляции теплофикационной воды для образования нагревательного контура, подающего и возвращающего теплофикационную воду, причем теплофикационная вода циркулирует в состоянии, в котором воздух, смешанный в теплофикационной воде, удаляется с использованием устройства разделения газа и воды.
[0005] Подробный пример котлового насоса, с которым применяется устройство разделения газа и воды, может представлять собой котловой насос, описанный в зарегистрированной корейской полезной модели №20-0104180.
[0006] В этой зарегистрированной полезной модели раскрыт котловой насос, установленный с корпусом устройства разделения газа и воды, разделяющего газ и воду с помощью пластины разделения газа и воды при циркуляции теплофикационной воды и удаляющего пузырьки воздуха в теплофикационной воде через вентиль посредством работы плавающего тела, в корпусе насоса, воздействующем на теплофикационную воду; при этом, в частности, крыло направления пути потока пластины разделения газа и воды наклонено относительно тангенциального направления пути потока, причем площадь поперечного сечения пути потока образована путем В потока, путем А потока и путем С потока, при этом на верхней части пути В потока образована накопительная камера для пузырьков.
[0007] Однако котловой насос, имеющий обычное устройство разделения газа и воды, включающее в себя зарегистрированную полезную модель, имеет проблему, связанную с тем, что эффективность разделения газа и воды не может быть достигнута удовлетворительным образом несмотря на то, что устройство разделения газа и воды не осуществляет циркуляцию теплофикационной воды, и, таким образом, эффективность нагрева ухудшается.
[0008] Кроме того, в конструкции обычного котлового насоса возникает кавитация на переднем конце крыльчатки насоса при увеличении скорости потока теплофикационной воды в корпусе насоса с целью только разделения газа и воды. Таким образом, существуют проблемы при воздействии ударной нагрузки на крыльчатку, что вызывает шум насоса и ухудшает срок службы насоса.
Раскрытие сущности изобретения
Техническая проблема
[0009] Настоящее изобретение предложено для решения упомянутых проблем уровня техники, при этом задачей настоящего изобретения является создание котлового насоса, улучшающего эффективность разделения газа и воды путем применения конструкции, изменяющей направление течения при уменьшении площади поперечного сечения пути потока теплофикационной воды в корпусе насоса.
[0010] Дополнительно другая задача настоящего изобретения заключается в создании котлового насоса, уменьшающего кавитацию путем выполнения выступа на переднем конце крыльчатки насоса.
Техническое решение
[0011] Котловой насос согласно варианту осуществления настоящего изобретения содержит корпус насоса, имеющий пространство, образованное в нем и ограниченное поверхностью концевой части и боковой поверхностью, проходящей от поверхности концевой части, и содержащий впускное отверстие для теплофикационной воды, выполненное с возможностью протекания теплофикационной воды через него вовнутрь пространства, и выпускное отверстие для воздуха, выполненное с возможностью выпуска воздуха через него из пространства; направляющую, содержащую базовую часть, расположенную напротив поверхности концевой части в корпусе насоса и выполненную со сквозным отверстием, выполненным с возможностью прохождения через него теплофикационной воды для течения по направлению к стороне крыльчатки, и направляющую часть, выступающую по направлению к поверхности концевой части на базовой части и выполненную изогнутой в продольном направлении вдоль периферии сквозного отверстия, и обеспечивающую направление так, что теплофикационная вода, протекающая через впускное отверстие для теплофикационной воды, течет вдоль продольного направления при прохождении через пространство между внешней поверхностью направляющей части и боковой поверхностью и затем направляется к сквозному отверстию; и по меньшей мере одно ребро, выступающее от внешней поверхности направляющей части.
[0012] Согласно котловому насосу в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения ребро может быть выполнено вытянутым от базовой части к концу направляющей части вдоль поперечного направления направляющей части.
[0013] Согласно котловому насосу в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения ребро может иметь одну поверхность, обращенную к боковой поверхности от внешней поверхности и наклоненную к направлению течения теплофикационной воды.
[0014] Согласно котловому насосу в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения ребро может иметь одну поверхность, обращенную к выпускному отверстию для воздуха от внешней поверхности.
[0015] Согласно котловому насосу в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения ребро может быть выполнено вытянутым от базовой части к концу направляющей части вдоль поперечного направления направляющей части, при этом может быть выполнено множество ребер с размещением на расстоянии друг от друга вдоль продольного направления направляющей части, причем одно ребро из множества ребер, расположенное ближе всего к выпускному отверстию для воздуха, может иметь одну поверхность, обращенную к выпускному отверстию для воздуха от внешней поверхности, при этом оставшееся множество ребер может иметь одну поверхность, обращенную к боковой поверхности от внешней поверхности и наклоненную к направлению течения теплофикационной воды.
[0016] Согласно котловому насосу в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения на поверхности концевой части корпуса насоса может быть выполнен выступ, выступающий в направлении сквозного отверстия, и вытянутый к пространству, окруженному внутренней поверхностью направляющей части.
[0017] Согласно котловому насосу в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения выступ может иметь неровную поверхность на его внешней поверхности.
[0018] Согласно котловому насосу в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения выступ имеет уменьшающуюся площадь поперечного сечения по направлению к своему концу.
Полезные эффекты
[0019] В соответствии с настоящим изобретением, путем выполнения по меньшей мере одного ребра в направляющей части направляющей, с помощью ребра уменьшается давление на теплофикационную воду при увеличении скорости потока теплофикационной воды. При этом, когда теплофикационная вода течет по направлению к боковой поверхности корпуса насоса, траектория течения становится длиннее. Соответственно, обеспечиваются условия давления и времени, при которых маленькие пузырьки в теплофикационной воде могут быть собраны в виде больших пузырьков, что, таким образом, значительно улучшает эффективность разделения газа и воды.
[0020] Дополнительно, путем обеспечения наличия одной поверхности ребра, обращенной к выпускному отверстию для воздуха, пузырьки, собранные путем отделения от теплофикационной воды, могут быть легко выпущены через выпускное отверстие для воздуха.
[0021] Дополнительно обеспечивается эффект, заключающийся в том, что путем увеличения давления на теплофикационную воду перед втеканием вовнутрь крыльчатки, с помощью выступа, выполненного на корпусе насоса, подавляется образование пузырьков в теплофикационной воде, и, таким образом, подавляется кавитация.
Краткое описание чертежей
[0022] Фиг. 1 - вид в разрезе основной части котлового насоса в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0023] Фиг. 2 - вид в поперечном разрезе основной части котлового насоса в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0024] Фиг. 3 - вид в аксонометрии, иллюстрирующий направляющую котлового насоса в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0025] Фиг. 4 - вид в аксонометрии, иллюстрирующий корпус насоса котлового насоса в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Осуществление изобретения
[0026] Ниже со ссылками на прилагаемые чертежи подробно описывается котловой насос в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0027] На фиг. 1 показан вид в разрезе основной части котлового насоса в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 2 показан вид в поперечном разрезе основной части котлового насоса в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 3 показан вид в аксонометрии, иллюстрирующий направляющую котлового насоса в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 4 показан вид в аксонометрии, иллюстрирующий корпус насоса котла в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
[0028] Котловой насос 1 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения содержит корпус 100 насоса, направляющую 200 и ребро.
[0029] Корпус 100 насоса может представлять собой корпус котлового насоса 1 вместе с корпусом 400 двигателя, выполненным на одной стороне корпуса 100 насоса.
[0030] Корпус 400 двигателя может иметь вал 410, не показанный на чертежах ротор, с которым вал 410 соединен в осевом направлении, и часть двигателя, включающую в себя статор, вращающий ротор.
[0031] При этом в корпусе 100 насоса или в корпусе 400 двигателя может быть расположена крыльчатка 300, на которой фиксирован вал 410. Теплофикационная вода, втекающая вовнутрь крыльчатки 300, подвергается воздействию центробежной силы путем вращения крыльчатки 300 при вращении вала 410 и выпускается через выпускное отверстие 106 для теплофикационной воды.
[0032] Корпус 100 насоса, как показано на фиг. 4, имеет пространство, в котором одна сторона выполнена в нем открытой. Внутренняя боковая поверхность корпуса 100 насоса имеет поверхность 101 концевой части, обращенную к открытой стороне, и боковую поверхность 102, проходящую от поверхности 101 концевой части. Пространство 103, образованное внутри корпуса 100 насоса, ограничено его внутренней боковой поверхностью.
[0033] Корпус 100 насоса выполнен с впускным отверстием 104 для теплофикационной воды, через которое теплофикационная вода течет вовнутрь пространства 103. При этом корпус 100 насоса может быть также выполнен с описанным выше выпускным отверстием 106 для теплофикационной воды.
[0034] Корпус 100 насоса выполнен с выпускным отверстием 105 для воздуха, через которое воздух может быть выпущен из пространства 103. Одна сторона корпуса 100 насоса, как показано, может иметь вентиляционный канал ПО для воздуха. Воздух, отделенный от теплофикационной воды в пространстве 103, может быть выпущен вовнутрь вентиляционного канала ПО для воздуха через выпускное отверстие 105 для воздуха.
[0035] Направляющая 200 содержит базовую часть 210 и направляющую часть 220. Базовая часть 210 может иметь форму диска в качестве примера. Базовая часть 210 расположена в корпусе 100 насоса так, чтобы находиться напротив поверхности 101 концевой части корпуса 100 насоса в направлении одной стороны.
[0036] Вариант осуществления, показанный на фиг. 1, 2, раскрывает конструкцию, связанную с корпусом 100 насоса, так что базовая часть 210 покрывает открытую сторону пространства 103 в корпусе 100 насоса. В этой конструкции впускное отверстие 104 для теплофикационной воды может быть выполнено в местоположении корпуса 100 насоса, так что теплофикационная вода течет вовнутрь пространства 103 между базовой частью 210 и поверхностью 101 концевой части.
[0037] Как показано на фиг. 2, крыльчатка 300 может быть расположена в направлении другой стороны. Базовая часть 210 выполнена со сквозным отверстием 211, через которое проходит теплофикационная вода для протекания теплофикационной воды к крыльчатке 300. В показанном примере раскрыт пример, в котором сквозное отверстие 211 выполнено на центральной части базовой части 210.
[0038] Как показано на фиг. 3, направляющая часть 220 выполнена с выступанием к поверхности 101 концевой части от базовой части 210. При этом продольное направление, как показано на фиг. 1, выполнено так, чтобы быть изогнутым вдоль периферии сквозного отверстия 211.
[0039] При этом между упомянутой одной концевой частью направляющей части 220 и частью непосредственно перед изгибом направляющей части 220, отделенными друг от друга, расположена заслонка 223, в которую течет теплофикационная вода, так что пространство сквозного отверстия 211 в направлении одной стороны не блокируется направляющей частью 220 относительно направления боковой поверхности 102 корпуса 100 насоса.
[0040] Другая часть направляющей части 220 может проходить при этом к впускному отверстию 104 для теплофикационной воды, выполненному на корпусе 100 насоса.
[0041] Теплофикационная вода, текущая вовнутрь пространства 103 между базовой частью 210 и поверхностью 101 концевой части через впускное отверстие 104 для теплофикационной воды, направляется для протекания вдоль продольного направления направляющей части 220 при прохождении через пространство между внешней поверхностью 221 направляющей части 220 и боковой поверхностью 102 корпуса 100 насоса. В этом процессе на теплофикационную воду действует центробежная сила, таким образом, может быть отделена часть воздуха в теплофикационной воде.
[0042] Теплофикационная вода достигает описанной выше впускной заслонки 223 при непрерывном течении вдоль продольного направления направляющей части 220 и течет вовнутрь крыльчатки 300 через сквозное отверстие 211 базовой части 210 после поступления вовнутрь пространства, окруженного внутренней поверхностью 222 направляющей части 220.
[0043] При этом в конструкции описанного выше насоса 1, когда скорость потока теплофикационной воды является высокой, не обеспечивается время, в течение которого собираются небольшие пузырьки в теплофикационной воде, и, таким образом, теплофикационная вода может втекать вовнутрь крыльчатки 300 без надлежащего отделения воздуха в теплофикационной воде.
[0044] Для решения этой проблемы котловой насос 1 в соответствии с настоящим изобретением имеет ребро. Это ребро выполнено с выступанием на внешней поверхности 221 направляющей части 220. При этом на направляющей части 220 может быть выполнено по меньшей мере одно ребро.
[0045] На фиг. 1-3 показан подробный пример конструкции ребра. Как показано на примере, ребро может состоять из трех ребер 231, 232, 233, расположенных на расстоянии друг от друга вдоль продольного направления направляющей части 220. При этом оно может проходить от базовой части 210 к концу направляющей части 220 вдоль поперечного направления направляющей части 220.
[0046] При этом первое и второе ребра 231, 232 из трех ребер 231, 232, 233, расположенные смежно с впускным отверстием 104 для теплофикационной воды, могут быть обращены к боковой поверхности 102 корпуса 100 насоса от внешней поверхности 221 направляющей части 220 и иметь одну поверхность 231а, 232а, наклоненную к направлению течения теплофикационной воды.
[0047] Эти первое и второе ребра 231, 232 выполнены в виде такой конструкции, что площадь поперечного сечения пути потока теплофикационной воды уменьшается, причем давление на теплофикационную воду уменьшается при увеличении скорости потока теплофикационной воды. Соответственно, обеспечивается условие давления, при котором мелкие пузырьки в теплофикационной воде могут собираться в виде больших пузырьков.
[0048] Дополнительно, теплофикационная вода течет при перемещении к боковой поверхности 102 корпуса 100 насоса с помощью первого и второго ребер 231, 232. Иными словами, траектория течения теплофикационной воды становится длиннее. Соответственно, обеспечивается условие времени, при котором мелкие пузырьки в теплофикационной воде могут собираться в виде больших пузырьков.
[0049] При этом путем выполнения неравномерности на внешней поверхности 221 направляющей части 220 с помощью первого и второго ребер 231, 232, часть теплофикационной воды, текущей вдоль направляющей части 220, может течь вдоль траектории в форме волны, причем в процессе колебания с формой волны из теплофикационной воды может быть эффективно отделен воздух.
[0050] Таким образом, путем обеспечения условий давления и времени, при которых небольшие пузырьки в теплофикационной воде могут собираться в виде больших пузырьков, котловой насос 1 в соответствии с настоящим вариантом осуществления может удовлетворительным образом обеспечивать достижение эффективности разделения газа и воды.
[0051] При этом третье ребро 233, расположенное последним из трех ребер 231, 232, 233, выступает от внешней поверхности 221 направляющей части 220, как и описанные выше первое и второе ребра 231, 232.
[0052] Третье ребро 233 может быть выполнено в местоположении, смежном с выпускным отверстием 105 для воздуха, и может иметь одну поверхность 233 а, обращенную к выпускному отверстию 105 для воздуха от внешней поверхности 221 направляющей части 220.
[0053] В иллюстрированном примере показано, что упомянутая одна поверхность 233а, которую имеет третье ребро 233, может быть выполнена в виде поверхности, имеющей угол относительно внешней поверхности 221 направляющей части 220, больший по сравнению с описанными выше первым и вторым ребрами 231, 232.
[0054] Третье ребро 233 выполняет ту же функцию, что первое и второе ребра 231, 232, и, в частности, имеет одну поверхность 233а, обращенную к выпускному отверстию 105 для воздуха, обеспечивая, таким образом, направление так, чтобы воздух, отделенный от теплофикационной воды, протекал к выпускному отверстию 105 для воздуха.
[0055] Воздух, отделенный от теплофикационной воды, может быть легко выпущен вовнутрь вентиляционного канала ПО для воздуха через выпускное отверстие 105 для воздуха с помощью третьего ребра 233.
[0056] Теплофикационная вода, достигающая концевой части направляющей части 220 с помощью третьего ребра 233, течет через описанную выше впускную заслонку 223 теплофикационной воды, и затем проходит через сквозное отверстие 211, причем в это время вследствие уменьшения давления возникает кавитация при образовании пузырьков в теплофикационной воде. Вследствие этого явления существуют проблемы, вызванные шумом и вибрацией, при этом части насоса, такие как крыльчатка 300, повреждаются вибрацией или ухудшается эффективность котлового насоса 1.
[0057] Котловой насос 1 в соответствии с настоящим вариантом осуществления дополнительно может иметь выступ 120 для подавления кавитации.
[0058] В частности, этот выступ 120 выступает на поверхности 101 концевой части корпуса 100 насоса в направлении, обращенном к сквозному отверстию 211, и проходит к пространству, окруженному внутренней поверхностью 222 направляющей части 220.
[0059] Выступ 120 согласно примеру, показанному на фиг. 2-4, имеет поперечное сечение формы  и, таким образом, имеет неровную поверхность на своей внешней поверхности. При этом, как показано на чертеже, выступ 120 может иметь конструкцию, площадь поперечного сечения которой уменьшается по направлению к концу.
[0060] Теплофикационная вода, текущая через впускную заслонку 223, образует завихрение с помощью выступа 120. В этом процессе скорость потока теплофикационной воды уменьшается вследствие трения о выступ 120. При этом давление на теплофикационную воду увеличивается. Соответственно, подавляется образование пузырьков в теплофикационной воде.
[0061] Котловой насос 1 в соответствии с настоящим вариантом осуществления обеспечивает преимущества, улучшающие эффективность разделения газа и воды с помощью описанной выше конструкции ребер и, конечно, подавляющие кавитацию путем выполнения выступа 120 в корпусе 100 насоса.
[0062] Ниже описывается процесс работы котлового насоса 1 в соответствии с настоящим вариантом осуществления.
[0063] При работе котлового насоса 1 вал 410 вращается посредством работы части двигателя, при этом крыльчатка 300 вращается за одно целое в зависимости от вращения вала 410.
[0064] Теплофикационная вода, текущая вовнутрь пространства 103 в корпусе 100 насоса через впускное отверстие 104 для теплофикационной воды, в частности, пространства 103 между поверхностью 101 концевой части и базовой частью 210, течет, направляясь направляющей частью 220. На фиг. 1 направление течения теплофикационной воды показано с помощью направления стрелки сплошной линии. В процессе течения воздух в теплофикационной воде легко отделяется ребрами 231, 232, 233.
[0065] Отделенный воздух может быть собран из небольших пузырьков в большие пузырьки. Собранные пузырьки выпускаются через выпускное отверстие 105 для воздуха при перемещении вместе с потоком теплофикационной воды, в частности, перемещаясь так, что его направление преобразуется вместе с теплофикационной водой при прохождении через третье ребро 233, расположенное вблизи выпускного отверстия 105 для воздуха. На фиг. 1 путь движения воздуха показан с помощью направления стрелки пунктирной линии.
[0066] Теплофикационная вода течет вовнутрь пространства, окруженного внутренней поверхностью 222 направляющей части 220 через впускную заслонку 223 теплофикационной воды, на которой выполнена концевая часть направляющей части 220. После втекания при трении о выступ 120 образуется завихрение (как показано направлением сплошной стрелки на фиг. 2), причем в этом процессе давление увеличивается для подавления образования пузырьков в теплофикационной воде.
[0067] Теплофикационная вода течет к крыльчатке 300 через сквозное отверстие 211 базовой части 210 в состоянии, в котором образование пузырьков подавляется. Теплофикационная вода, текущая к крыльчатке 300, выпускается через выпускное отверстие 106 для теплофикационной воды, подвергаясь при этом действию центробежной силы за счет вращения крыльчатки 300.
[0068] Хотя настоящее изобретение описано в отношении подробных вариантов осуществления, специалисту в данной области техники очевидно, что настоящее раскрытие является примером для подробного объяснения настоящего изобретения и не ограничено им, при этом могут быть выполнены различные изменения или улучшения без выхода за пределы правовой охраны настоящего изобретения.
[0069] Список номеров позиций основных элементов
[0070] 1: насос 100: корпус насоса
[0071] 101: поверхность концевой части 102: боковая поверхность
[0072] 103: пространство 104: впускное отверстие для теплофикационной воды
[0073] 105: выпускное отверстие для воздуха 106: выпускное отверстие для теплофикационной воды
[0074] 110: вентиляционный канал для воздуха 120: выступ
[0075] 200: направляющая 210: базовая часть
[0076] 211: сквозное отверстие 220: направляющая часть
[0077] 231: первое ребро 232: второе ребро
[0078] 233: третье ребро 300: крыльчатка
[0079] 400: корпус двигателя 410: вал