СТУПЕНЬ ВИХРЕВОГО НАСОСА С ОДНОСТОРОННЕЙ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТЬЮ
STAGE OF VORTEX PUMP WITH ONE-SIDED FLOW PART

Изобретение относится к области энергетики и предназначено для насосов с круговым поперечным потоком рабочего вещества, а именно для вихревых насосов.
Известна ступень вихревого насоса, включающая рабочее колесо с лопатками и две части статора с дистанционным кольцом, а также подводящим и отводящим окнами, между которыми расположен разделитель (см. патент SU 280743, кл. F04D 5/00, опубл. 03.09.1970). Недостатками известного устройства являются громоздкость и недостаточная эффективность эксплуатации.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в уменьшении линейных размеров ступени и повышении эффективности ее работы на малых расходах. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в ступени вихревого насоса с односторонней проточной частью, включающей рабочее колесо с лопатками на периферии и две части статора по бокам колеса, в одной из которых выполнено подводящее окно, а в другом - отводящее, в части с подводящим окном выполнен свободный канал, в котором установлен разделитель с поперечным сечением в виде сегмента, а между частями статора установлено дистанционное кольцо, в котором выполнена периферийная часть свободного канала. Части статора могут быть скоординированы штифтом, расположенным в дистанционном кольце. Подводящее и отводящее окна предпочтительно наклонены к оси ступени под острым углом. Ступень насоса может быть снабжена двумя и более разделителями. Разделители могут быть выполнены заодно с одной из частей статора и дистанционным кольцом. В диске рабочего колеса предпочтительно выполняют сквозные отверстия. В области торцевых зазоров между рабочим колесом и статором на статоре и (или) рабочем колесе установлены кольца из износостойкого материала. Часть подводящего и отводящего окон целесообразно выполнить в разделителе.
На фиг.1 представлен центральный осевой разрез предлагаемой ступени;
на фиг.2 - поперечный разрез со стороны А на фиг.1;
на фиг.3 - поперечный разрез со стороны Б на фиг.1;
на фиг.4 - центральный осевой разрез по плоскости Г-Г на фиг.2;
на фиг.5 - то же, что на фиг.3, в случае снабжения ступени двумя разделителями.
Ступень вихревого насоса содержит статор, состоящий из двух частей 1 и 2, между которыми расположено дистанционное кольцо 3, регулирующее зазор между статором и рабочим колесом, и рабочее колесо 4 с лопатками 5 на периферии. В левой (на чертежах) части 1 статора и дистанционном кольце 3 выполнен свободный канал 6, охватывающий лопатки рабочего колеса с периферии и левой стороны. Рабочая среда поступает в подводящее окно 7, расположенное в части 1 статора, и подается в отводящее окно 8 в части 2 статора, причем оба окна могут быть наклонены к оси ступени под острым углом. Области нагнетания и всасывания разобщены разделителем 9 с сегментальным поперечным сечением, расположенным в свободном канале 6. Разделитель 9 может быть выполнен заодно со статором и дистанционным кольцом 3. Для увеличения напорности за счет уменьшения суммарного окружного размера областей часть подводящего 7 и отводящего 8 окон может быть выполнена в разделителе 9 (на чертежах не показано). Части статора координированы штифтом 11, расположенным в дистанционном кольце 3. В колесе и (или) статоре выполнены пазы, в которых установлены кольца 10 из износостойкого материала, позволяющие уменьшить износ деталей. В рабочем колесе 4 выполнены сквозные отверстия 12, разгружающие осевые усилия.
Насос работает следующим образом.
Рабочая среда проходит через подводящее окно 7 и попадет в свободный канал 6, где отбрасывается лопатками 5 рабочего колеса 4 на периферию. Ускоренная среда под давлением через отводящее окно 8 передается на следующую ступень насоса.
Снабжение ступени двумя и более разделителями 9 позволяет обеспечить увеличение расхода рабочей жидкости и уменьшить действующие на рабочее колесо 4 радиальные усилия. Выполнение подвода и отвода среды через окна 7 и 8, расположенные под острым углом к оси, позволяет увеличить эффект закручивания. Координирующий штифт 11 позволяет соединить части 1 и 2 статора, обеспечивая при этом надежное закрепление их относительного углового положения.