РОТОРНЫЙ НАСОС

Заявляемое техническое решение относится к отрасли машиностроения и может быть использовано при изготовлении насосного оборудования, предназначенного для перекачивания различных жидкостей как в промышленных условиях, так и в бытовой технике. В частности, предлагаемый роторный насос может применяться в нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности.
Исследование уровня техники позволило выявить аналоги заявляемого технического решения.
Наиболее близким к заявляемому является роторный насос, содержащий корпус, в полости которого размещены роторы с зубом и впадиной взаимосвязанного вращения и параллельными осями вращения, полости всасывания и нагнетания в виде зазоров между поверхностями полости корпуса и роторов, патрубки всасывания и нагнетания [1].
Недостатком известного технического решения является высокая сложность его изготовления, связанная с тем, что необходимо применение в технологическом цикле точного и специализированного оборудования с последующей подгонкой (притиркой) вращающихся рабочих элементов. Кроме того, регулирование объемной производительности в известном роторном насосе ограничено из-за конструктивных особенностей, в частности, при известном размещении роторов невозможно осуществлять перекачивание жидкостей на больших оборотах роторов.
Задачей заявляемого технического решения является устранение указанных выше недостатков за счет создания и использования новой конструкции роторного насоса.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение технологичности роторного насоса, а также увеличение пределов объемной производительности насоса за счет возможности увеличения оборотов вращения роторов.
Указанная задача решается тем, что в роторном насосе, содержащем корпус, в полости которого размещены роторы взаимосвязанного вращения и параллельными осями вращения, полости всасывания и нагнетания в виде зазоров между поверхностями полости и роторов, патрубки всасывания и нагнетания, согласно полезной модели он снабжен ротором большого диаметра и, по крайней мере, двумя роторами малого диаметра, на роторе большого диаметра установлена пластина с эвольвентными профилями на концах, а роторы малого диаметра выполнены с эвольвентными впадинами, конгруэнтными форме эвольвентного профиля концов пластины ротора большого диаметра, причем роторы большого и малого диаметров установлены с возможностью синхронного вращения.
Полезная модель поясняется чертежами, на которых представлен один из возможных частных вариантов исполнения предлагаемого устройства.
На фиг. 1 - поперечный разрез роторного насоса.
На фиг. 2 - роторный насос, разрез, вид сбоку.
Роторный насос содержит цилиндрический корпус 1, во внутренней полости 2 которого установлен цилиндрический ротор 3 большого диаметра. На роторе 3 посредством отверстия 4 установлена пластина 5 с эвольвентными профилями на концах 6. В нижней части полости 2 корпуса 1 размещены роторы 7 малого диаметра, контактирующие по внешней цилиндрической поверхности с цилиндрической поверхностью ротора 3. На наружной поверхности роторов 7 выполнены углубления 8, конгруэнтные эвольвентой форме профилей концов 6 пластин 5. Ротор 3 большого диаметра и роторы 7 малого диаметра установлены с возможностью синхронного вращения посредством классического блока синхронизирующих шестерен 9 и 10, установленных в задней части корпуса 1. Устройство снабжено входным 11 и выходным 12 отверстиями, для всасывания и нагнетания жидкости, соответственно. Для удобства сборки и обслуживания корпус 1 снабжен торцевыми крышками 13 и 14. С целью достижения повышенного ресурса работы контактные поверхности роторов могут быть выполнены из слоев эластичных материалов. В этом случае обеспечивается пропускная способность абразивного материала и удаления его в случае попадания в зону обкатки.
Принцип работы предлагаемого роторного насоса заключается в следующем.
Через входное отверстие 11 по каналу А перекачиваемая жидкость поступает в полость Б, образованную выступающей частью пластины 5, цилиндрической поверхностью ротора 2 большого диаметра, внутренней поверхностью полости 2 корпуса 1, торцевыми крышками 13 и 14 и цилиндрической поверхностью ротора 7 малого диаметра за счет разрежения, которое образуется в полости Б при вращении ротора 3 (как показано на фиг. 1). В результате происходит заполнение полости 2 перекачиваемой жидкостью до заданного момента, одновременно выступающей частью пластины 5 в образованной полости Б разделителем фронтальным ротором 7 малого диаметра, происходит вытеснение перекачиваемой жидкости через полость Г, выходное отверстие 12 с одновременным встречным потоком жидкости через эвольвентное углубление 8 ротора 7, тем самым образуя два встречных потока жидкости разного объема. Синхронизацию вращения роторов 3 и 7 обеспечивает блок шестерен, состоящий из ведомой шестерни 9 и двух ведущих шестерен 10. Использование блока синхронизации позволяет обеспечить работу на высоких оборотах ротора 3, что расширяет диапазон регулирования объемной производительности насоса.
Предлагаемый роторный насос может работать как с традиционными жидкостями, так и с нефтяными эмульсиями. Его можно использовать взамен дорогостоящих мультифазных насосов, которые сложны в изготовлении.
Таким образом, предлагаемый роторный насос обладает существенными преимуществами по сравнению с известным, так как является более простым по конструкции и технологичным, поскольку не требуется особая точность изготовления его деталей и это может быть осуществлено посредством общепринятого в машиностроении технологического оборудования. Кроме того, как было показано выше предлагаемый роторный насос обладает большим диапазоном регулирования объемной производительности перекачивания жидкостей.
Библиография
1. Патент РФ №116917, опубл. 10.06.2012.