ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС

Полезная модель относится к гидромашиностроению, а именно - к центробежным насосам и может быть использована для подъема и транспортировки жидких сред, в частности, воды из скважин.
Известен погружной многоступенчатый центробежный насос, состоящий из набора ступеней, образующих качающий узел. Каждая ступень насоса состоит из рабочего колеса с лопастями и направляющего аппарата с лопатками, размещенными между двумя дисками (БОГДАНОВ А.А. Погружные центробежные электронасосы для добычи нефти. Москва, Недра, 1968, с.38-50).
Недостатком такого насоса являются низкие эксплуатационные возможности.
Известен также погружной многоступенчатый центробежный насос, каждая ступень которого состоит из колеса, выполненного в виде ступицы с рабочими органами, и направляющего аппарата, выполненного в виде двух неподвижных дисков с установленными между ними лопатками, рабочие органы колеса выполнены в виде профильного диска с геометрией профиля, имеющего боковые стенки, образующие лопасти и, соединенные с ними, чередующиеся передние и задние выступающие стенки, при этом профильный диск размещен между двумя направляющими аппаратами с образованием при работе насоса гидродинамического клина между подвижными передними и задними стенками профильного диска и неподвижными дисками направляющих аппаратов (RU 66446 U1, 10.09.2007).
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели является центробежный насос, содержащий электропривод, связанный с валом качающего узла, состоящим из последовательно расположенных на валу секций, каждая из которых состоит из рабочего колеса с лопатками, направляющего элемента и крышки, цилиндрический корпус, выполненный в виде стакана, в котором размещены упомянутые секции (RU 93901 U1, 10.05.2010). Насос выполнен с возможностью присоединения к колонне водоподъемных труб с помощью напорного патрубка, верхняя часть которого имеет резьбу, и содержит вал с закрепленными на нем с возможностью фиксации от осевого смещения по валу рабочими колесами, каждое из которых установлено в отдельной секции, состоящей из корпуса, в который запрессован лопаточный отвод, причем количество секций соответствует количеству рабочих колес, а рабочие колеса на ступице имеют щелевое уплотнение, а каждый лопаточный отвод снабжен подшипником. Качающий узел насоса заключен в тонкостенную оболочку.
Недостатком известных устройств (RU 66446 U1, RU 93901 U1) является низкая надежность, обусловленная отсутствием антивандальной защищенности, и ограниченные эксплуатационные возможности, обусловленные невозможностью работы в положениях, отличных от вертикального.
Технический результат, заключающийся в повышении эксплуатационной надежности и эффективности работы, достигается в предлагаемом центробежном насосе, содержащем входной и выходной штуцеры для подключения к водопроводным магистралям, электропривод, связанный через проставочный элемент с валом качающего узла, состоящим из последовательно расположенных на валу секций, каждая из которых состоит из рабочего колеса с лопатками, направляющего элемента и крышки, тем, что оно содержит жесткий цилиндрический корпус, выполненный в виде стакана, в котором размещены упомянутые секции, при этом секции размещены с образованием между рабочими колесами секций свободного пространства и с зазором между внешней боковой поверхностью секций и внутренней поверхностью жесткого цилиндрического корпуса, при этом на валу между секциями установлены антифрикционные шайбы.
Повышение надежности достигается также тем, что между проставочным элементом и жестким цилиндрическим корпусом расположено уплотнение, выполненное в виде кольца из упругого элемента.
Расширение эксплуатационных возможностей достигается также тем, что входной штуцер расположен на дне цилиндрического корпуса соосно с валом качающего узла, а выходной штуцер установлен на боковой поверхности проставочного элемента.
Обеспечение антивандальной защищенности достигается также тем тем, что жесткий цилиндрический корпус выполнен из металла с толщиной боковой стенки d=0,5-5,0 мм или из пластмассы с толщиной боковой стенки d≥1,5 мм.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлен предлагаемый центробежный насос в собранном виде.
Центробежный насос содержит жесткий цилиндрический корпус 1, выполненный в виде стакана, в котором размещен качающий узел 2, состоящий из последовательно расположенных на валу 3 секций, каждая из которых состоит из рабочего колеса 4 с лопатками, направляющего элемента 5 и крышки 6.
Вал 3 связан через проставочный (переходной) элемент 7 с электроприводом 8. Проставочный элемент 7 соединен посредством фланцев 9 и 10 и болтов 11 и 12 с корпусом 1 и электроприводом 8. Вал 3 связан с электроприводом 8 через подшипник 13 и фиксирующий узел 14.
Секции размещены с зазором между внешней боковой поверхностью секций и внутренней поверхностью жесткого цилиндрического корпуса 1 с образованием между рабочими колесами секций свободного пространства 15.
Насос выполнен с возможностью присоединения через входной 16 и выходной 17 штуцеры к водопроводным магистралям (на чертеже не показаны).
Входной штуцер 16 расположен на дне цилиндрического корпуса 1 соосно с валом 3 качающего узла 2, а выходной штуцер 17 установлен на боковой поверхности проставочного элемента 7. На валу 3 между секциями установлены антифрикционные шайбы 18. Между проставочным элементом 7 и жестким цилиндрическим корпусом 1 расположено уплотнение, выполненное в виде кольца 19 из упругого элемента. Положение секций на валу 3 зафиксировано с помощью болта 20. В нижней части корпуса 1 качающего узла расположена крышка 21 и уплотнение 22.
Устройство работает следующим образом.
Электропривод 8 посредством вала 3 вращает рабочие колеса 4 насоса. Жидкость, поступая внутрь корпуса 1 через входной штуцер 16, получает ускорение в первой секции и через соответствующий направляющий элемент 5, изменив направление, попадает на вторую секцию и т.д.
Под действием лопаток колес 4 жидкая среда поступает в проточную часть качающего узла 2, где кинетическая энергия жидкости преобразуется в давление.
С выхода направляющего элемента 5 жидкость поступает на вход колеса 4 следующей секции и процесс преобразования скорости в энергию давления повторяется. Из последней секции жидкость поступает под давлением в полость проставочного элемента 7 и далее - в выходной штуцер 17.
Свободное пространство между секциями обеспечивает функционирование насоса даже при попадании в поток жидкости загрязнений и твердых частиц.
Наличие зазора между внешней боковой поверхностью секций и внутренней поверхностью жесткого цилиндрического корпуса 1 обеспечивает расширение эксплуатационных возможностей за счет возможности работы насоса даже при частичном замораживании.
В отличие от прототипа, в котором используется внешняя тонкая оболочка (гильза), в предлагаемой конструкции цилиндрический корпус 1 изготавливается из металла с толщиной боковой стенки d=0,5-5,0 мм или из пластмассы с толщиной боковой стенки d≥1,5 мм, что обеспечивает антивандальную защищенность и стойкость к механическим воздействиям на кручение и сдвиг.
Кроме того, предлагаемый насос обеспечивает работу в любых положениях, а не только в вертикальном положении.
Используемые материалы:
- для корпуса - сталь, чугун, пластик;
- для рабочих колес и направляющих элементов - пластик;
- для антифрикционных шайб - пластик с содержанием графита;
- для уплотнительных элементов - эластичные материалы (резина).
Производительность - 20/25 литров в мин. Рабочее давление - 2,5-3,0 бар.
Вес - 8,5 кг.