ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ГЕРМЕТИЧНЫЙ ЭЛЕКТРОНАСОС
VERTICAL TIGHT ELECTRICALLY DRIVEN PUMP

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к вертикальным герметичным электронасосам, перекачивающим воду высоких (по температуре, давлению и расходу) параметров.
Известен вертикальный герметичный электронасос, содержащий размещенное в корпусе рабочее колесо с отверстиями в ведущем диске и устройство для удаления газа из верхней полости ротора во всасывающую полость через сквозной канал в валу ротора (Синев И.М. и др. "Герметичные водяные насосы энергетических установок", М. Атомиздат, 1967, с.75).
К недостаткам данного насоса можно отнести неэффективность удаления газа для низконапорных насосов из-за малой величины напора рабочего колеса.
Наиболее близким по технической сущности и функциональному назначению к заявленному изобретению является вертикальный герметичный электронасос, содержащий рабочее колесо, вспомогательное колесо автономного контура, устройства для удаления газа из роторной полости через сквозной канал в роторе со всасывающей полостью насоса (АС №583659, кл. F04D 13/06, от 11.03.74). Устройство для удаления газа в данном изобретении работает за счет перепада давления по сквозному отверстию в роторе, получаемого путем создаваемого разрежения на всасывании импеллера. При этом давление на всасывании импеллера получается меньше, чем давление на всасывании рабочего колеса, примерно на величину напора импеллера, вследствие чего через сквозное отверстие в роторе отсасывается среда из верхней полости ротора на всасывание импеллера и затем импеллером удаляется во всасывающую полость насоса.
Недостатком данного изобретения является то, что работа устройства для удаления газа из верхней полости ротора, из-за низкого давления по сквозному каналу ротора, может быть недостаточно эффективной в электронасосах с малыми напорными характеристиками и, как следствие, может снижаться надежность работы самих электронасосов.
Техническая задача - создание устройства, обеспечивающего эффективное удаление газа из верхней полости ротора в насосах с низкими напорными характеристиками. Решение поставленной задачи позволяет повысить надежность работы низконапорных электронасосов в целом.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном вертикальном герметичном электронасосе, содержащем размещенное в корпусе рабочее колесо, устройство для удаления газа из верхней полости ротора во всасывающую полость через сквозной канал в валу ротора, трубчатый холодильник, импеллер, установленный на валу, верхняя полость ротора дополнительно сообщена с полостью, в которой расположен трубчатый холодильник, при этом последняя сообщена со всасывающей полостью импеллера, которая одновременно через отверстия сообщена с напорной полостью рабочего колеса.
Импеллер устройства для удаления газа размещен над рабочим колесом.
Импеллер устройства для удаления газа совмещен с пятой нижнего радиально-упорного подшипника.
В результате соединения всасывающей полости импеллера с напорной областью рабочего колеса и организации циркуляция по автономному контуру при помощи импеллера таким образом, что давление в верхней части полости ротора равняется суммарной величине напора рабочего колеса и напора импеллера за вычетом сопротивления трассы (зазоры и канавки в подшипниках, зазор между ротором и статором), в то время как это давление в прототипе определяется только напором рабочего колеса за вычетом примерно такого же сопротивления трассы при практически одинаковых давлениях во всасывающих полостях насосов, значительно увеличивается эффективность удаления газа из верхней полости ротора, и тем самым увеличивается надежность работы электронасоса.
Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых изображено: на фиг.1 - общий вид электронасоса (продольный разрез); на фиг.2 - узел А фиг.1.
Электронасос содержит рабочее колесо 1 и импеллер 2, установленный на валу 3 ротора над ведущим диском рабочего колеса 1 и совмещенный с пятой нижнего радиально-упорного подшипника 4, полость 5, через зазор 6 между валом и статором сообщенную с полостью 7. На верхнем конце вала 3 установлен верхний радиальный подшипник 8. Всасывающая полость 9 импеллера 2 сообщена через отверстия 10 с напорной полостью 11 рабочего колеса 1, а верхняя полость 12 ротора одновременно сообщена через сквозной канал 13 в валу 3 ротора и через отверстие 14 в нижней части ротора со всасывающей полостью насоса 15, а также через входные (верхние) отверстия 16 трубчатого холодильника 17, полость 18, в которой расположен трубчатый холодильник 17, и выходные (нижние) отверстия 19 трубчатого холодильника 17 со всасывающей полостью 9 импеллера 2.
При работе электронасоса импеллер 2, имея подпор на всасывании, равный величине напора рабочего колеса 1, подает воду через нижний радиально-упорный подшипник 4 (охлаждая и смазывая его) в полость 5, откуда вода через зазор 6 (охлаждая ротор и статор) поступает в полость 7 и далее через верхний радиальный подшипник 8 (охлаждая и смазывая его) в верхнюю полость 12 ротора. Здесь среда разделяется на два потока: один идет через сквозной канал 13 в валу 3 ротора и отверстие 14 в нижней части ротора во всасывающую полость 15 насоса, одновременно удаляя газ из верхней полости 12 ротора, другой (значительно больший) через входные (верхние) отверстия 16 трубчатого холодильника 17, полость 18, в которой расположен трубчатый холодильник 17, и выходные (нижние) отверстия 19 трубчатого холодильника во всасывающую полость 9 импеллера 2.
Таким образом, в заявленном изобретении в результате предложенного соединения всасывающей полости импеллера с напорной областью рабочего колеса и образования автономного контура газоудаления давление в верхней полости ротора устанавливается значительно большей величины, чем в прототипе, что гарантирует эффективность работы устройства удаления газа из верхней роторной полости, а следовательно, надежность работы электронасосов с низкими напорными характеристиками в целом.