РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

Полезная модель относится к области насосного оборудования, а именно к рабочим колесам центробежного насоса для перекачивания в стационарных условиях нейтральных, агрессивных, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, и может быть использована в нефтяной, нефтедобывающей, нефтехимической, химической, теплоэнергетической промышленностях и в коммунальном хозяйстве.
Известно рабочее колесо центробежного насоса, содержащее, по меньшей мере, кожух, рабочие лопасти, расположенные на передней поверхности кожуха, рабочие лопасти с проходами между ними и уравновешивающие каналы, проходящие через кожух, при этом уравновешивающие каналы расположены в кожухе рабочего колеса таким образом, что отверстия уравновешивающих каналов на передней поверхности кожуха расположены как впереди отверстий уравновешивающих каналов, расположенных на задней поверхности кожуха в направлении вращения, так и ближе к оси рабочего колеса, чем отверстия на задней поверхности кожуха (см. патент RU 2392499, опубл.20.06.2010 г.).
Известно рабочее колесо центробежного насоса, содержащее основной диск со ступицей, покрывной диск и размещенные между ними лопасти, причем в основном диске между входными участками лопастей выполнены сквозные отверстия, а с наружной стороны на основном диске выполнен кольцевой коаксиально охватывающий выступающий из основного диска участок ступицы бурт (см. патент US 5628616, опубл. 13.05.1997 г.).
Данные рабочие колеса центробежного насоса устраняют образование газовых карманов за счет применения сквозных отверстий, однако зачастую через эти отверстия происходит избыточное перетекание перекачиваемой жидкости в пространство за рабочим колесом, что влечет за собой чрезмерное снижение давления в проточной части рабочего колеса и ухудшение эксплуатационных характеристик центробежного насоса.
Задачей, на которую направлена полезная модель, является устранение избыточного перетекания перекачиваемой жидкости в пространство за рабочим колесом, уменьшение воздействующей на рабочее колесо осевой силы с недопущением чрезмерного снижения давления в его проточной части.
Техническое решение состоит в том, что рабочее колесо центробежного насоса содержит основной диск со ступицей, покрывной диск и размещенные между ними лопасти, в основном диске между входными участками лопастей выполнены сквозные отверстия, оси которых параллельны оси рабочего колеса, с наружных сторон на основном и покрывном дисках выполнены кольцевые бурты, причем кольцевой бурт основного диска коаксиально охватывает выступающий из основного диска участок ступицы, при этом диаметр кольцевого бурта основного диска составляет от 0,50 до 0,55 от диаметра рабочего колеса, диаметр кольцевого бурта покрывного диска составляет от 0,88 до 1,1 от диаметра кольцевого бурта основного диска, диаметр окружности, на которой расположены упомянутые сквозные отверстия, составляет от 0,30 до 0,35 от диаметра рабочего колеса, диаметр упомянутых сквозных отверстий составляет от 5 до 10 мм, при этом рабочее колесо выполнено литым с отклонениями по шагу лопастей на их входном участке не более 1,5 мм и на их выходном участке не более 2 мм.
Техническим результатом заявленного технического решения является отсутствие избыточного перетекания перекачиваемой жидкости в пространство за рабочим колесом, уменьшение воздействующей на рабочее колесо осевой силы при одновременном недопущении чрезмерного снижения давления в его проточной части.
Сущность полезной модели поясняется следующими фигурами:
Фиг. 1. Рабочее колесо центробежного насоса;
Фиг. 2. Рабочее колесо центробежного насоса в разрезе.
В состав рабочего колеса центробежного насоса входят:
1. Диск основной;
2. Ступица;
3. Бурт основного диска;
4. Диск покрывной;
5. Бурт покрывного диска;
6. Лопасти;
7. Отверстия.
Рабочее колесо центробежного насоса содержит основной диск 1 со ступицей 2, покрывной диск 4 и размещенные между ними лопасти 6. В основном диске 1 между входными участками лопастей 6 выполнены сквозные отверстия 7, оси которых параллельны оси рабочего колеса. С наружной стороны на основном диске 1 выполнен кольцевой коаксиально охватывающий выступающий из основного диска 1 участок ступицы 2 бурт 3. С наружной стороны на покрывном диске 4 выполнен коаксиально кольцевой бурт 5.
Диаметр D1 кольцевого бурта 3 основного диска 1 составляет от 0,50 до 0,55 от диаметра D2 рабочего колеса. Диаметр D5 кольцевого бурта 5 покрывного диска 4 составляет от 0,88 до 1,1 диаметра D1 кольцевого бурта 3 основного диска 1. Диаметр D3 окружности, на которой расположены сквозные отверстия 7, составляет от 0,30 до 0,35 от диаметра D2 рабочего колеса, диаметр D4 сквозных отверстий 7 составляет от 5 до 10 мм.
При этом рабочее колесо выполнено литым с отклонением по шагу лопастей 6 на их входном участке не более 1,5 мм и на их выходном участке не более 2 мм.
Рабочее колесо центробежного насоса работает следующим образом.
Вращение от вала электродвигателя передается на вал центробежного насоса с установленными на нем рабочими колесами. Перекачиваемая жидкость поступает в проточную часть рабочего колеса, которая образована основным диском, покрывным диском и лопастями. Через каналы проточной части под действием центробежной силы перекачиваемая жидкость повышает свое давление, переходя от одного рабочего колеса к последующему.
Часть перекачиваемой жидкости через выполненные в основном диске 1 сквозные отверстия 7 поступает в пространство за рабочим колесом, образованное кольцевым буртом 3 основного диска 1, тем самым уравновешивая давление, которое воздействует на рабочее колесо при поступлении в него перекачиваемой жидкости.
Вышеуказанные параметры рабочего колеса подобраны эмпирическим путем, устраняют избыточное перетекание перекачиваемой жидкости в пространство за рабочим колесом, обеспечивают снижение воздействующей на рабочее колесо осевой силы и обеспечивают необходимое давление в его проточной части.