СТУПЕНЬ ПОГРУЖНОГО МНОГОСТУПЕНЧАТОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

Полезная модель относится к гидромашиностроению, преимущественно к конструкции малодебитного погружного центробежного насоса, и может быть использована при добыче из скважин пластовой жидкости, воды и других жидких сред с широким диапазоном изменения механических примесей.
Известен погружной многоступенчатый центробежный насос, описанный в патенте RU 109510 U1, содержащий ступень, состоящую из рабочего колеса, установленного на валу и выполненного в виде ведущего диска, ведомого покрывного диска и лопастей, которые закреплены между ведущим диском и ведомым покрывным диском, и из направляющего аппарата, выполненного в виде лопаточного покрывного диска, цилиндрической обоймы и лопаток, лопаточный покрывной диск направляющего аппарата установлен со стороны задней поверхности ведущего диска рабочего колеса, цилиндрическая обойма направляющего аппарата выполнена с кольцеобразной стенкой, расположенной поперечно, внутри цилиндрической обоймы установлены рабочее колесо и лопаточный покрывной диск, а лопатки закреплены в направляющем аппарате между кольцеобразной стенкой цилиндрической обоймы и лопаточным покрывным диском, при этом число лопастей рабочего колеса лежит в диапазоне 1-4, каждая из лопастей рабочего колеса выполнена с углом охвата 150-360°, высота лопастей рабочего колеса на выходе лежит в диапазоне 4,4-6,5 мм, высота лопаток направляющего аппарата на входе лежит в диапазоне 4,4-6,5 мм, угол лопастей рабочего колеса на выходе лежит в диапазоне 5-35°.
3
Проточные каналы с таким большим углом охвата сложны в изготовлении и увеличивают процент брака при литье. При этом такая конструкция не позволяет получить высокий КПД для насосов производительности 10 м/сут.
3
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является создание ступени погружного многоступенчатого центробежного насоса, обеспечивающей высокий КПД для насосов производительностью 10 м/сут., при достижении таких технических результатов как упрощении процесса изготовления и снижение количества брака при литье.
Заявленный технический результат достигается ступенью погружного многоступенчатого центробежного насоса, содержащей закрытое центробежное рабочее колесо, включающее ведущий и ведомый диски с размещенными между ними изогнутыми лопастями, каждая из которых имеет угол охвата 240-300°, представляющими собой профиль переменной толщины с увеличивающимся в центральной части поперечным сечением, и направляющий аппарат. Согласно полезной модели направляющий аппарат включает обойму, нижний и верхний диски, между которыми размещена одна лопатка с углом охвата 400-460°, образующая спиралевидный канал, сечение которого плавно увеличивается на входе потока жидкости, а затем плавно уменьшается на выходе.
Ведущий диск выполнен одинакового диаметра с ведомым, и по краю наружной стороны ведущего диска выполнены выступы в виде ребер, выступающие на одинаковую высоту по всей своей длине над поверхностью диска, образующие радиальные каналы.
Концы лопастей выступают за пределы ведомого диска.
Фиг. 1 - Ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса, разрез.
Фиг. 2 - Рабочее колесо продольный разрез.
Фиг. 3-Рабочее колесо поперечный разрез.
Фиг. 4 - Ведущий диск, вид на ребра.
Фиг.5 - Направляющий аппарат продольный разрез.
Фиг. 6 - Напорно-расходная характеристика (фактическая) ступени.
Осуществляется заявленная полезная модель следующим образом.
3
Ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса содержит закрытое центробежное рабочее колесо 1, включающее ведущий 2 и ведомый диски 3 с размещенными между ними, например, тремя изогнутыми лопастями 4, каждая из которых имеет угол охвата 240-300°, представляющими собой профиль переменной толщины с увеличивающимся в центральной части поперечным сечением, и направляющий аппарат 5. За счет того, что направляющий аппарат 5 включает обойму, нижний и верхний диски, между которыми размещена только одна лопатка 6 с углом охвата 400-460°, образующая спиралевидный канал, сечение которого плавно увеличивается на входе потока жидкости, а затем плавно уменьшается на выходе, обеспечивается малая оптимальная подача насоса, что позволяет обеспечить высокий КПД для насосов производительностью 10 м/сут. при упрощении процесса изготовления ступени и снижении количества брака при литье направляющих аппаратов для таких насосов.
Желательно ведущий диск 2 рабочего колеса выполнять одинакового диаметра с ведомым 3, и по краю наружной стороны ведущего диска 2 выполнены выступы в виде ребер 7, выступающие на одинаковую высоту по всей своей длине над поверхностью диска, образующие радиальные каналы. При вращении рабочего колеса 1 ребра 7 взаимодействуют с лопаткой 6 направляющего аппарата 5, создавая дополнительный напор. Кроме того, закручивая жидкость в пространстве между ведущим диском 2 рабочего колеса 1 и стенкой направляющего аппарата 5 ребра 7, уменьшают силу прижатия рабочего колеса 1 к его опоре, уменьшая тем самым трение в опоре и потребляемую рабочим колесом 1 мощность. Это и приводит к повышению КПД.
Кроме того, концы лопастей 4 выступают за пределы ведомого диска 3. Это удлинение благоприятно сказывается на форме напорной кривой - на малых подачах не происходит снижения напора в отличие от коротких лопастей.
Заявленные результаты приведены в таблице
Также напорно-расходные характеристики (фактические) ступени приведены на фиг. 6.
Заявленную полезную модель можно изготовить из известных материалов известными способами.