ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ОДНОСТУПЕНЧАТЫЙ НАСОС

Полезная модель относится к отрасли гидромашиностроения, а именно к центробежным одноступенчатым насосам и может быть использована для подачи воды в системах водоснабжения и охлаждения ответственных потребителей блока АЭС на всех режимах работы блока.
Известен насос центробежный одноступенчатый с рабочим колесом двустороннего входа, корпус насоса с горизонтальным разъемом, литой чугунный с полуспиральным подводом и спиральным отводом, с входным и напорным патрубками, расположенными в нижней части корпуса горизонтально и направленными в противоположные стороны. Опоры ротора - два подшипника качения, один из которых воспринимает радиальную нагрузку, а второй - радиальную и осевую нагрузки. Уплотнения ротора - сальниковые. [Насосное оборудование атомных станций / Под общей редакцией П.Н.Пака. М.: Энергоатомиздат, 2003 - с.289].
Данная конструкция выбрана в качестве прототипа для заявляемого объекта.
Опыт эксплуатации этих насосов показывает их несоответствие необходимым показателям надежности и долговечности по следующим причинам:
- применение сальникового уплотнения не позволяет снизить утечки перекачиваемой среды, что влияет на надежность насоса;
- материал корпуса насоса - чугун - не обладает достаточными прочностными и антикоррозионными свойствами, требуемыми для эксплуатации на АЭС;
- материал щелевых уплотнений рабочего колеса - чугун - не обладает требуемыми для АЭС прочностными и антиэрозионными свойствами, что приводит к увеличению протечек в щелях и уменьшению долговечности насоса;
- использование паронита в качестве материала прокладки в уплотнении плоскостей горизонтального разъема корпуса насоса (нижняя и верхняя части корпуса) не удовлетворяет требованиям экологичности (содержит асбест) и надежности.
В основу полезной модели поставлена задача создания центробежного одноступенчатого насоса, в котором, путем введения нового конструктивного элемента и новых материалов существующих конструктивных элементов, обеспечиваются снижение утечек перекачиваемой воды, высокие механические свойства материала корпуса, снижение напряжения на контактных поверхностях горизонтального разъема, что способствует повышению надежности и долговечности насоса.
Поставленная задача достигается тем, что в центробежном одноступенчатом насосе, содержащем корпус с горизонтальным разъемом, уплотненным прокладкой, с полуспиральным подводом и спиральным отводом, с входным и напорным патрубками, расположенными в нижней части корпуса горизонтально и направленными в противоположные стороны, рабочее колесо двустороннего входа, установленное на валу, опирающемся на подшипники качения, концевые уплотнения вала, согласно полезной модели вводятся:
- механические уплотнения торцового типа;
- материал корпуса - сталь;
- материал щелевых уплотнений рабочего колеса - износостойкий материал;
- материал прокладки уплотнения горизонтального разъема корпуса насоса - терморасширенный графит.
Использование в качестве концевых уплотнений вала механических уплотнений торцового типа позволяет снизить утечки перекачиваемой воды до минимума, что повышает экономичность насоса. Кроме того, такие уплотнения способствуют повышению надежности работы насоса.
Применение для корпуса насоса углеродистой стали, обладающей более высокими механическими свойствами по сравнению с чугуном, а именно: способность выдерживать ударные и знакопеременные нагрузки, большая ремонтопригодность, или аустенитной стали, обладающей более высокими антикоррозионными свойствами по сравнению с прототипом, повышает надежность насосов, эксплуатируемых на АЭС.
Износостойкий материал, применяемый в щелевом уплотнении для колец, образующих щель с уплотнительным пояском рабочего колеса двустороннего входа, обладает требуемыми для эксплуатации на АЭС прочностными и антиэрозионными свойствами, что способствует уменьшению интенсивности износа в щели, стабильности величины утечек, а значит и увеличению надежности.
Применение прокладки для уплотнения горизонтального разъема корпуса насоса из терморасширенного графита обеспечивает повышение надежности уплотнения разъема за счет высоких упругих свойств экологически чистого материала, способности выдерживать высокое давление, снижения напряжения на контактных поверхностях нижней и верхней частей корпуса, образующих горизонтальный разъем насоса.
Таким образом, использование заявляемого технического решения обеспечивает технический результат, заключающийся в повышении надежности и долговечности насоса.
Заявляемая полезная модель поясняется рисунком, на котором представлен продольный разрез центробежного одноступенчатого насоса.
Центробежный одноступенчатый насос содержит корпус 1 из углеродистой или аустенитной стали с горизонтальным разъемом, уплотненным прокладкой (на рисунке не показана) из терморасширенного графита, с полуспиральным подводом и спиральным отводом, с входным и напорным патрубками, расположенными в нижней части корпуса 1 горизонтально и направленными в противоположные стороны. Рабочее колесо двустороннего входа 2 со щелевыми уплотнениями 3, выполненными из износостойкого материала, установлено на валу 4, опирающемся на подшипники качения 5. Концевые уплотнения 6 вала 4 - механические, торцового типа.
Насос работает следующим образом. При вращении вала 4 от приводного двигателя перекачиваемая вода поступает во входной патрубок корпуса 1, далее на лопасти рабочего колеса двустороннего входа 2, выходит в напорный патрубок корпуса 1 под давлением, создаваемым рабочим колесом 2.
Благодаря заявляемому конструктивному исполнению центробежного одноступенчатого насоса осуществляется возможность получения технического результата, заключающегося в повышении надежности и долговечности насоса.