ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС С ДВУХЗАВИТКОВЫМ СПИРАЛЬНЫМ ОТВОДОМ

Полезная модель относится к области гидромашиностроения, а именно, к центробежным одноступенчатым насосам с рабочим колесом одно- или двустороннего входа и двухзавитковым спиральным отводом для перекачивания нефти, нефтепродуктов, воды и других жидкостей, сходных с водой по плотности, вязкости и химической активности, и может быть использована преимущественно в нефтяном трубопроводном транспорте.
Известен центробежный горизонтальный одноступенчатый насос с рабочим колесом двустороннего входа и двухзавитковым спиральным отводом с горизонтальным разъемом, содержащий корпус и крышку. Рабочее колесо закреплено на валу, установленном на выносных подшипниках скольжения с жидкой принудительной смазкой. Остаточное осевое усилие ротора воспринимают радиально-упорные подшипники. Концевые уплотнения ротора - механические торцового типа [Центробежные нефтяные насосы для магистральных трубопроводов: Каталог/ Под общей редакцией В.А.Головина. - М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1989, - с.5]. Данная конструкция насоса выбрана в качестве прототипа для заявляемого объекта.
ном
ном
ном
ном
ном
Эксплуатация существующих насосов на магистральных трубопроводах с основным ротором на номинальную подачу подтверждает высокую экономичность и надежность насосов спирального типа с двухзавитковой спиралью. Однако, технология ввода в действие и эксплуатация магистральных трубопроводов требуют изменения подачи насосов. Так, на первом этапе эксплуатации, перекачивание нефти проводится при подаче, примерно равной 0,5Q (где Q - подача номинальная), на втором этапе - на 0,7Q а на последующих этапах на номинальной подаче. В связи с этим в существующих магистральных насосах предусмотрены основной и сменные роторы с рабочими колесами на 0,5 Q и 0,7 Q. Замена только рабочих колес приводит к повышению экономичности и надежности по сравнению с работой насоса с основным ротором на этих режимах, однако, это улучшение относительно невелико, так как двухзавитковый спиральный отвод рассчитан на основной номинальный режим. В связи с тем, что в настоящее время повышены требования к антикавитационным качествам сменных рабочих колес, т.е. необходимо проектировать сменные рабочие колеса с увеличенной входной воронкой, повышение экономичности ожидается еще меньше.
ном
ном
В основу полезной модели поставлена задача создания центробежного насоса с двухзавитковым спиральным отводом, в котором, путем установки нового конструктивного элемента - направляющего аппарата - при установке сменных роторов на подачи от 0,3Q до 0,7Q - достигаются геометрические соотношения, близкие к оптимальным, в направляющем аппарате, в результате чего повышается экономичность и надежность насоса за счет снижения радиальных сил.
Поставленная задача достигается тем, что в центробежном насосе с двухзавитковым спиральным отводом, содержащем корпус и крышку, рабочее колесо одно- или двустороннего входа, закрепленное на валу, опирающемся на подшипники, концевые уплотнения, согласно полезной модели вводится направляющий аппарат, устанавливаемый в радиальном пространстве, ограниченном наружным диаметром рабочего колеса и языками отвода.
ном
ном
Установка направляющих аппаратов при установке сменных роторов на подачи от 0,3Q до 0,7Q производится таким образом, что диаметральные каналы направляющего аппарата, сопряженные при сборке с языками отвода, выполнены с выборками, позволяющими установить направляющий аппарат в корпус и крышку насоса, причем наружный диаметр направляющего аппарата превышает диаметр расположения языков отвода. При этом диаметральные каналы, сопряженные с языками корпуса и крышки насоса, могут отличаться от остальных каналов.
Предлагаемое техническое решение позволяет проектировать направляющий аппарат с геометрическими соотношениями, близкими к оптимальным, при этом диаметральная симметрия каналов, вследствие четного числа каналов, обеспечивает минимальные радиальные силы. Использование такого направляющего аппарата позволяет также применять сменные рабочие колеса с улучшенными кавитационными качествами без снижения экономичности, что значительно расширяет диапазон применимости насоса.
Таким образом, в результате использования предлагаемой полезной модели достигается технический результат, заключающийся в повышении экономичности и надежности насоса.
Заявляемая полезная модель поясняется рисунками, на которых представлены:
фиг.1 - центробежный насос с двухзавитковым спиральным отводом, продольный разрез;
фиг.2 - схема проточной части насоса;
фиг.3 - направляющий аппарат, выносной элемент А.
Центробежный насос содержит корпус 1 (фиг.1) и крышку 2, полости в которых образуют полуспиральный подвод 3 и двухзавитковый спиральный отвод 4 с горизонтальным разъемом. Рабочее колесо 5 одно- или двустороннего входа закреплено на валу 6 с концевыми уплотнениями 7, опирающемся на подшипники 8. Направляющий аппарат 9 (фиг.2) размещен в радиальном пространстве, ограниченном наружным диаметром рабочего колеса 5 и языками 10 двухзавиткового спирального отвода 4. Диаметральные каналы 11 (фиг.3, язык отвода не показан) направляющего аппарата 9, сопряженные при сборке с языками 10 двухзавиткового спирального отвода 4, выполнены с выборками 12. Наружный диаметр направляющего аппарата 9 превышает диаметр расположения языков 10 двухзавиткового спирального отвода 4.
Насос работает следующим образом. При вращении вала 6 от привода перекачиваемая среда через входной патрубок и полуспиральные подводы 3 поступает к рабочему колесу 5. В результате взаимодействия лопастей рабочего колеса 5 с потоком жидкости происходит преобразование энергии привода в энергию потока. Из рабочего колеса 5 перекачиваемая среда поступает в направляющий аппарат 9, где происходит выравнивание потока и частичное преобразование энергии с минимальными потерями. Из направляющего аппарата 9 перекачиваемая среда поступает в двухзавитковый спиральный отвод 4, где происходит дальнейшее преобразование энергии, и через напорный патрубок - в трубопровод.
ном
Использование предлагаемой конструкции насоса по сравнению с прототипом обеспечивает повышение экономичности и надежности со сменными роторами с подачей меньшей 0,7Q.