МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС

Полезная модель относится к отрасли гидромашиностроения, а именно к питательным центробежным многоступенчатым насосам и может быть использована для подачи питательной воды в энергоблоки атомных и тепловых электростанций.
Известен многоступенчатый центробежный насос, содержащий входную и напорную крышки, наружный корпус, внутренний корпус в виде пакета секций с направляющими аппаратами и рабочими колесами, установленными на валу. Перед первым рабочим колесом установлено предвключенное колесо. Разгрузка осевого усилия ротора осуществляется с помощью разгрузочного поршня и упорного подшипника. Концевые уплотнения вала - механические торцового типа. Наружный диаметр секции равен внутреннему диаметру наружного корпуса насоса. Направляющие аппараты имеют непрерывную переводную зону. [Патент 94644 Российская Федерация, МПК F04D 1/06. Многоступенчатый насос / Елина Е.А. (UA), Захарченко В.П. (UA), Киселев В.Н. (UA), Куценко В.А. (UA); заявители и патентообладатели ОАО «ВНИИАЭН» (UA), ОАО «Сумский завод «Насосэнергомаш» (UA). - 20099147603/22; заявл. 23.12.2009; опубл. 27.05.2010, Бюл.№15]. Данная конструкция выбрана в качестве прототипа для заявляемого объекта.
Опыт эксплуатации этих насосов свидетельствует об их несоответствии необходимым показателям ремонтопригодности по причине невозможности быстрого демонтажа (монтажа) внутреннего корпуса из наружного корпуса и необходимости выполнения в ходе ремонта разборки (сборки) большинства основных деталей насоса непосредственно на месте установки насоса, что приводит к значительному времени простоя насоса в ремонте.
В основу полезной модели поставлена задача создания многоступенчатого центробежного насоса, в котором, путем выполнения внутреннего корпуса в виде единого выемного модуля, повышается его ремонтопригодность и снижается время его простоя в ремонте при сохранении уровня экономичности насоса.
Поставленная задача достигается тем, что в многоступенчатом центробежном насосе, содержащем входную и напорную крышки, наружный корпус, внутренний корпус в виде пакета секций с направляющими аппаратами и рабочими колесами, установленными на валу, входная крышка выполнена составной, по меньшей мере, из двух частей, из которых, по крайней мере, одна часть посредством проставки, выполненной с отверстием для подвода рабочей среды, соединена с первой секцией внутреннего корпуса, причем секции внутреннего корпуса выполнены с наружным диаметром, меньшим внутреннего диаметра наружного корпуса, а направляющие аппараты первой и промежуточных ступеней выполнены с прерывистой переводной зоной.
Кроме того, направляющие аппараты первой и промежуточных ступеней могут быть выполнены на периферии с безлопаточным кольцевым пространством, а входная кромка лопаток диффузорных каналов направляющих аппаратов может быть выполнена под углом к продольной оси насоса.
Выполнение входной крышки насоса, состоящей из двух или более частей, из которых, по крайней мере, одна часть соединена с помощью проставки с первой секцией внутреннего корпуса, позволяет образовать единый выемной модуль, включающий внутренний корпус и часть крышки, обеспечивающий монтаж (демонтаж) внутреннего корпуса без предварительной разборки последнего из внешнего корпуса. Выполнение отверстия в проставке, соединяющей первую секцию внутреннего корпуса с частью крышки, обеспечивает подвод рабочей среды из всасывающего патрубка насоса на вход предвключенного колеса.
Выполнение секций внутреннего корпуса с наружным диаметром, меньшим внутреннего диаметра наружного корпуса, обеспечивает зазор между секциями и наружным корпусом и, как следствие, простоту выемки внутреннего корпуса из наружного корпуса и его последующую установку в нем.
Выполнение направляющих аппаратов первой и промежуточных ступеней с прерывистой переводной зоной позволяет уменьшить радиальные размеры направляющих аппаратов при сохранении высокой экономичности насоса за счет уменьшения скорости потока и уменьшения гидравлических потерь в переводной зоне.
Возможность выполнения периферийного участка направляющих аппаратов первой и промежуточных ступеней в виде безлопаточного кольцевого пространства позволяет улучшить структуру потока на входе в обратные каналы направляющих аппаратов, снизить абсолютную величину скорости в переводной зоне и на входе в обратные каналы и, как следствие, сохранить высокую экономичность насоса приуменьшении радиальных размеров направляющих аппаратов.
Возможное исполнение входной кромки лопаток диффузорных каналов направляющих аппаратов под углом α к продольной оси насоса позволяет сохранить уровень экономичности насоса при уменьшении радиальных габаритов направляющих аппаратов за счет создания благоприятных условий входа потока в диффузорные каналы.
Заявляемая полезная модель поясняется рисунками, на которых представлены:
фиг.1 - многоступенчатый центробежный насос, продольный разрез;
фиг.2 - направляющий аппарат промежуточной ступени, внешний вид сзади;
фиг.3 - диффузорный канал направляющих аппаратов, продольный разрез, (вид спереди);
фиг.4 - входная кромка лопатки диффузорного канала направляющих аппаратов, сечение А-А на фиг.3.
Многоступенчатый центробежный насос содержит наружный корпус 1 (фиг.1) и внутренний корпус секционного типа, включающий в себя секции 2, наружный диаметр которых меньше внутреннего диаметра наружного корпуса 1, рабочие колеса 3 с направляющими аппаратами 4 (первая и промежуточные ступени) и 5 (концевая ступень), вал 6. Перед первым рабочим колесом 3 установлено предвключенное колесо 7. Входная крышка выполнена составной из двух частей (по меньшей мере), из которых одна часть (по меньшей мере) 8 входной крышки соединена посредством проставки 9, имеющей отверстие для подвода рабочей среды из всасывающего патрубка насоса на вход предвключенного колеса 7, с первой секцией 2. Вторая часть 10 входной крышки соединена шпильками 11 с наружным корпусом 1. Напорная крышка состоит из двух частей: наружная часть 12 напорной крышки, крепящаяся шпильками 13 к наружному корпусу 1, и внутренняя часть 14 напорной крышки. Направляющие аппараты 4 выполнены с прерывистой переводной зоной с возможностью исполнения на периферии безлопаточного кольцевого пространства 15 (фиг.2). Лопатки диффузорных каналов 16 (фиг.3) направляющих аппаратов 4 и 5 имеют входную кромку 17 (фиг.4), расположенную под углом α к продольной оси насоса.
Насос работает следующим образом. При вращении вала 6 перекачиваемая жидкость через всасывающий патрубок при помощи предвключенного колеса 7 поступает к рабочему колесу 3 и направляющему аппарату 4 первой ступени, проходит по всем ступеням насоса и из направляющего аппарата 5 последней ступени поступает в камеру отвода и напорный патрубок и далее в напорный трубопровод. Демонтаж внутреннего корпуса происходит следующим образом: вывинчивают шпильки 13, соединяющие наружную часть 12 напорной крышки с наружным корпусом 1, снимают наружную часть 12 напорной крышки, далее вывинчивают шпильки 11, соединяющие наружный корпус 1 со второй частью 10 входной крышки и снимают эту часть 10 входной крышки, после чего вынимают внутренний корпус. Монтаж внутреннего корпуса во внешний корпус производится в обратном порядке.
Полезная модель, за счет выполнения внутреннего корпуса в виде единого выемного модуля, позволяет повысить ремонтопригодность насоса и уменьшить время простоя насоса в ремонте без снижения уровня его экономичности.