ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС ДВУСТОРОННЕГО ВХОДА

Полезная модель относится к области насосостроения и может быть использована в насосах двустороннего входа для перекачивания различных жидкостей, в том числе токсичных и легковоспломеняющихся, например сжиженных газов.
Известен центробежный насос двустороннего входа (Каталог-справочник «Насосы» ГНТИМЛ, Москва, 1959, рисунок на стр.67), содержащий корпус насоса с крышкой и кронштейнами, вал, установленный в подшипниковых опорах, размещенных на кронштейнах корпуса и зафиксированных относительно вала упорными втулками и гайками, установленное на валу центробежное рабочее колесо двустороннего входа и уплотнения вала.
Недостатками известной конструкции являются низкая надежность и безопасность при использовании насоса для перекачивания легковоспламеняющихся и токсичных жидкостей, из-за недостаточной герметичности насоса.
В первую очередь это связано с тем, что в качестве уплотнений вала применяются сальниковые уплотнения, имеющие, сравнительно невысокую степень герметичности и относительно низкую надежность элементов разъемных герметичных соединений, как правило, по причинам возникновения прилипания материала сальниковой набивки к поверхностям сальниковой камеры и подвижных элементов уплотнения; выноса материала набивки при движении вала; высокого коэффициента трения и относительно низкой термостойкости и прочности набивки в зоне контакта с подвижными элементами (вал, защитные втулки и т.п.). К тому же для нормальной работы такого уплотнения необходимо обеспечение смазки трущихся поверхностей перекачиваемой жидкостью путем создания значительных протечек, что в целях обеспечения безопасности является недопустимым условием эксплуатации насоса при перекачивании токсичных жидкостей.
Поскольку упорные втулки и крышки подшипников установлены с минимальным зазором между собой, как правило не более 0,2 мм, использование стали для изготовления втулок не рекомендуется, т.к. велика вероятность образования искры при их возможном контакте с корпусом подшипниковых опор во время работы насоса, например из-за возникающих прогибах вала, что абсолютно небезопасно при перекачивании токсичных и легковоспламеняющихся жидкостей.
Задачей, на решение которых направлена полезная модель, являются увеличение надежности и обеспечение безопасности эксплуатации центробежного насоса двустороннего входа в условиях опасных производств при перекачивании токсичных и легковоспламеняющихся жидкостей за счет повышения герметичности насоса и исключения искрообразования между конструктивными элементами подшипниковых опор.
Технический результат достигается тем, что в центробежном насосе двустороннего входа, содержащем корпус насоса с крышкой и кронштейнами, вал, размещенный в подшипниковых опорах, установленных на кронштейнах корпуса и закрепленных упорными втулками и гайками, установленное на валу центробежное рабочее колесо двустороннего входа, и уплотнения вала, последние выполнены в виде двойных торцовых уплотнений с подводом нейтральной затворной жидкости от внешнего источника по трубопроводам через отверстия, выполненные в корпусах уплотнений, причем упорные втулки подшипниковых опор выполнены из искробезопасного материала, при этом двойные торцовые уплотнения могут быть выполнены по типу «тандем» или «спина к спине», а внешние источники питания выполнены в виде по меньшей мере двух гидроаккумуляторов.
Применение в конструкции насосов двойных торцовых уплотнений значительно увеличивает надежность работы, как самого уплотнения, так и насоса в целом, поскольку двойные торцовые уплотнения обладают значительно большим эксплуатационным ресурсом в сравнении с одинарными торцовыми уплотнениями, и тем более сальниковыми уплотнениями, и обеспечивают длительную надежность работы в даже тяжелых условиях. Кроме того, материал внутренней части двойного торцового уплотнения практически никогда не подвержен воздействию перекачиваемых жидкостей, поскольку, в целях обеспечения безопасности эксплуатации в условиях опасных производств, полностью герметизирован.
Изготовление упорных втулок из искробезопасного материала, например из бронзы или латуни, исключает образование искры при возможном контакте упорной втулки с крышкой подшипника из-за возникающих прогибов вала во время работы насоса.
Использование внешних источников подачи затворной жидкости к торцовым уплотнениям позволяет осуществить подачу в них нейтральной рабочей жидкости, исключая возможность использования легковоспламеняющихся или токсичных жидкостей, перекачиваемых насосом.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен разрез центробежного насоса двустороннего входа; на фиг.2 - схема подачи нейтральной затворной жидкости к торцовым уплотнениям; на фиг.3 - вид на торцовое уплотнение в разрезе А-А.
Центробежный насос двустороннего входа, содержит корпус 1 насоса с крышкой 2 и кронштейнами 3, вал 4, установленный в подшипниковых опорах 5, размещенных на кронштейнах 3 корпуса 1 и зафиксированных относительно вала упорными втулками 6, выполненными из искробезопасного материала, и гайками 7. На валу 4 установлено центробежное рабочее колесо 8 двустороннего входа. Уплотнения 9 вала 4 выполнены в виде двойных торцовых уплотнений по типу «тандем» или «спина к спине» с подводом нейтральной затворной жидкости от внешнего источника питания, в частности, от гидроаккумуляторов 10. Как правило, в устройстве используется два гидроаккумулятора: по одному на каждое торцовое уплотнение 9. Подвод затворной жидкости осуществляется по трубопроводам 11 через отверстия 12, выполненные в корпусах уплотнений 9. В качестве искробезопасного материала для изготовления упорных втулок 6 могут использоваться бронза или латунь.
Работает насос следующим образом.
При запуске приводного двигателя (на фигурах не показан) вал 4 вместе с рабочим колесом, деталями торцовых уплотнений и упорными втулками 6 начинает вращаться и насос начинает перекачивать жидкость. Подаваемая к уплотнениям 9 от гидроаккумуляторов 10 по трубопроводам 11 через отверстия 12 затворная жидкость полностью исключает утечку перекачиваемой жидкости во внешнюю среду. Упорные втулки 6, выполненные из искробезопасного материала, предотвращают образование искры в случае их контакта с корпусами подшипниковых опор 5.
Таким образом, заявленная полезная модель, позволяет повысить герметичность насоса и исключить возможность искрообразования между конструктивными элементами подшипниковых опор, что повышает надежность и безопасность эксплуатации насоса в условиях опасных производств.