РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ДВУСТОРОННЕГО ВХОДА

Техническое решение, рабочее колесо двустороннего входа, относится к отрасли машиностроения и может использоваться при проектировании и изготовлении насосов для перекачивания нефтепродуктов.
Известно рабочее колесо двустороннего входа [1], представляющее собой попарно соединенные рабочие колеса одностороннего входа с одинаковой формой проточной части. Другими словами, рабочее колесо двустороннего входа включает, два покрывных диска, расположенных параллельно один к другому, вогнутыми частями внутрь. Между покрывными дисками, равноудалено от них, находится ступица, наружная часть которой имеет круговую крутую выпуклость. Причем, ступица и покрывные диски соединены лопастями, и образуют, при этом, изогнутые каналы. Начало лопастей расположено в зоне изменения направления вогнутости покрывных дисков и изменения направления круговой выпуклости ступицы.
Для нормальной работы рабочего колеса двустороннего входа, необходимо определить высоту всасывания насоса. При этом, действительная геометрическая высота всасывания не должна превышать расчетную, так как произойдет понижение кавитационной характеристики насоса. То есть, возникнет явление кавитации, зависящее напрямую от гидродинамических качеств рабочих органов насоса, и в первую очередь от рабочего колеса.
Так как, при поступлении перекачиваемой жидкости во входную воронку рабочего колеса на преодоление различного рода сопротивлений, затрачивается огромное количество потенциальной энергии, снижается давление, нарушается целостность потока, возникают шумы и вибрация, что приводит к разрушению металла, путем вымывания его и выбивания, и к остановке насоса.
Для устранения указанных недостатков поставлена задача, создать рабочее колесо двустороннего действия улучшенной конструкции, позволяющее улучшить кавитационную характеристику.
Для решения поставленной задачи, предложено рабочее колесо двустороннего действия, включающее два покрывных диска, расположенных параллельно один к другому, вогнутыми частями внутрь, между которыми равноудалено от них находится ступица, наружная часть ее имеет круговую крутую выпуклость, причем, ступица и покрывные диски соединены лопастями, образуя при этом, изогнутые каналы, к тому же, начало лопастей расположено в зоне изменения направления вогнутости покрывных дисков и изменения направления круговой выпуклости ступицы.
В отличие от известного, заявляемое рабочее колесо двустороннего входа дополнительно снабжено удлиненными лопастями, начало которых расположено от торцов ступицы и цилиндрических участков покрывных дисков, при этом, удлиненные лопасти установлены поочередно с обычными.
Отличительные признаки заявляемого рабочего колеса двустороннего входа имеют ряд положительных качеств, которые влияют на технический результат, а именно:
- колесо дополнительно снабжено удлиненными лопастями. Это позволяет удлиненным лопастям произвести более ранний захват перекачиваемой жидкости, на некотором расстоянии от обычных лопастей. Кроме того, это способствует созданию непрерывного движения потока,
уменьшению вибрации и шума, увеличения высоты всасывания и, как следствие, повысится кавитационная характеристика;
- начало лопастей расположено от торцов ступицы и цилиндрических участков покрывных дисков. Таким образом, лопасти максимально удалены, что позволяет на максимальном расстоянии производить захват перекачиваемой жидкости;
- удлиненную лопатку устанавливают поочередно с обычными лопатками. Такое расположение лопаток обеспечивает работу насоса в сбалансированном режиме.
Заявляемое техническое решение, рабочее колесо двустороннего входа, поясняется чертежом.
На фиг показано колесо в разрезе.
Рабочее колесо двустороннего входа включает два покрывных диска 1, 2 и ступицу 3. По обе стороны ступицы 3 и покрывными дисками 1, 2 расположены поочередно, удлиненные и обычные лопасти 4, 5 соответственно.
Рабочее колесо двустороннего входа работает следующим образом.
Перекачиваемая жидкость, поступающая с двух сторон к колесу, вначале захватывается удлиненными лопастями. Учитывая то, что колесо вращается, а жидкость до колеса имеет не вращательное движение, то за удлиненной лопаткой создается небольшое разрежение, то есть зона с пониженным давлением. Для выравнивания давления, в эту зону устремляется приходящая жидкость. Происходит смещение линий потока жидкости в сторону кручения. Далее, жидкость с искривленными линиями плавно подхватывается обычной лопастью и направляется по каналу на выход из колеса. Таким образом, происходит не разбивание лопастями потока жидкости, а захват части потока жидкости удлиненными лопастями, с последующим захватом остальной части потока жидкости обычными лопатками, вследствие чего не возникает кавитационных явлений на входе в рабочее колесо двустороннего входа.
Заявляемое рабочее колесо двустороннего входа, разработано и усовершенствовано на базе известых. Но оно имеет неоспоримые преимущества, перечисленные выше. Поэтому насосы типа «Д», с колесом заявляемой конструкции, пользуются значительным спросом в промышленности для перекачивания воды и нефтепродуктов.
Изготавливают заявляемое колесо на стандартном оборудовании, стандартными инструментами, с широким использованием унифицированных узлов и деталей.