ЭКРАН МАГНИТНОЙ МУФТЫ ГЕРМЕТИЧНОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

Полезная модель, относящаяся к области насосостроения, может быть использована при создании герметичных насосов с приводом через магнитную муфту для перекачивания агрессивных, взрывоопасных и других жидкостей с особыми свойствами.
Известен герметичный центробежный насос, содержащий корпус с размещенным в нем рабочим колесом, приводимым во вращение цилиндрической магнитной муфтой, ведущая полумуфта которой соединена с приводным валом электродвигателя, а ведомая - с рабочим колесом, причем полумуфты установлены коаксиально, разделены экраном в виде герметично закрепленного в корпусе цилиндрического экрана и выполнены многополюсными с чередованием полюсов. [1].
Недостатком известного устройства является то, что большая толщина металла боковых стенок экрана приводит к потерям полезной мощности, передаваемой от электродвигателя к рабочему колесу насоса. А так же большое тепловыделение из-за возникновения вихревых токов в стенках экрана при вращении муфты.
Уменьшение толщины боковых стенок экрана снижает потери мощности, но приводит к уменьшению жесткости самого экрана и его деформации при повышении давления жидкости внутри экрана.
Уменьшить потерю полезной мощности и тепловыделение при сохранении жесткости экрана удалось в техническом решении, где магнитная муфта содержит ведущую и ведомую полумуфты с постоянными магнитами и разделительный узел. Разделительный узел выполнен в виде стакана и металлического фланца, герметично соединенного с корпусом и расположенного в зоне магнитного взаимодействия муфт разделительного
экрана, выполненного из токонепроводящего материала и соединенного с фланцем герметичным и температурокомпенсирующим соединением с помощью пайки [2].
Недостатком этих устройств является низкая надежность насоса при перекачке неочищенных жидкостей. Присутствующие в жидкости посторонние частицы под действием центростремительного ускорения накапливаются вдоль стенок разделительного экрана и вызывают интенсивный износ материала, что приводит к разгерметизации насоса. Так же возникают трудности с подбором токонепроводящего материала, металла фланца и припоя, т.к. они должны и припаиваться друг к другу, и компенсировать разные температурные коэффициенты друг друга. Такое возможно в узком температурном диапазоне, что накладывает ограничения на функциональные возможности всего насоса.
Последнее техническое решение является наиболее близким по технической сущности и поэтому принято в качестве прототипа.
Технической задачей полезной модели является обеспечение герметичности соединения деталей экрана в широком диапазоне температур при одновременном обеспечении необходимой жесткости и стойкости экрана к износу механическими частицами.
Поставленная техническая задача достигается за счет того, что экран магнитной муфты герметичного центробежного насоса содержит обечайку, донышко, герметично соединенное с торцом обечайки, фланец, соединенный с другим торцом обечайки. Обечайка выполнена многослойной, причем внутренний слой обечайки выполнен из химически стойкого металла с высоким удельным электрическим сопротивлением.
Новым в предлагаемой полезной модели является то, что обечайка выполнена многослойной, причем внутренний слой обечайки выполнен из химически стойкого металла с высоким удельным электрическим сопротивлением.
Использование многослойной обечайки позволяет получить экран, способный работать в широком диапазоне температур. Металлический внутренний слой обеспечивает герметичность соединения обечайки, фланца и донышка и увеличивает стойкость обечайки к износу механическими частицами.
Возможен вариант полезной модели, в котором хотя бы один из слоев выполнен из армированного немагнитного материала.
Использование армированных полимеров позволяет получить необходимую жесткость обечайки при минимальном увеличении толщины стенок.
Приведенные отличительные особенности заявляемого полезной модели в сравнении с прототипом позволяют увеличить жесткость и стойкость экрана к износу механическими частицами. Обеспечена герметичность соединения деталей экрана в широком диапазоне температур
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг.1 представлена половина продольного разреза экрана магнитной муфты.
Экран магнитной муфты (фиг.1.) содержит фланец 1, обечайку 2 и донышко 3. Обечайка 2 экрана выполнена многослойной. Внутренний слой из титанового листа имеет цилиндрическую форму и герметично соединен по стыку вдоль оси вращения электродуговой сваркой. Один из торцов обечайки 2 герметично соединен с фланцем 1. На наружную сторону обечайки 2 нанесены любым известным способом (например, намотаны и приклеены) один и более слоев композитной оболочки 4 (например, стекловолоконная ткань). Донышко 3 любым известным способом (например, запрессовкой) герметично соединено с вкладышем 5, герметично приваренному к титановому листу.
Ведущая магнитная полумуфта передает момент вращения ведомой магнитной полумуфте посредством магнитного поля, которое действует
между ними и проходит через экран. Так как только один слой экрана выполнен из титана, обладающего большим удельным электрическим сопротивлением, то тепловые потери в экране от вихревых токов невелики. Перекачиваемая среда контактирует с внутренней титановой поверхностью экрана, которая отличается высокой механической стойкостью. Эпоксидный клей обеспечивает надежное соединение слоев экрана. Давление нагнетания перекачиваемой среды воспринимается стеклопластиком. Титановый слой имей тот же коэффициент расширения, что и металл донышка и фланца, что обеспечивает герметичность экрана в широком диапазоне температур и давлений.
Благодаря небольшой толщине внутреннего металлического слоя, тепловыделение при вращении муфты малое. Экран является дешевым в изготовлении.
Полезная модель может быть выполнена на известном металлообрабатывающем оборудовании.
Источники информации, принятые во внимание:
1. патент RU №208807, МКИ F04D 13/02, приоритет 24.05.1995, опубл. 27.08.1997.
2. патент RU №2130137, МКИ F16D 27/00, приоритет 22.12.1995., опубл. 10.05.1999. - прототип