ОТВОД ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

Изобретение относится к области насосостроения, а именно, к конструкции отводов центробежных насосов, предназначенных для перекачивания абразивных гидросмесей, в том числе на нерасчетных режимах.
Нерасчетный режим обусловлен отрывом потока с образованием вихрей. Гидроабразивный износ обусловлен изменением геометрических размеров отвода с образованием зон возмущения потока (вихрей). В том и другом случае имеет место снижение подачи.
При нерасчетном режиме изменение подачи вызвано изменением сопротивления сети, а при гидроабразивном износе - изменением расчетной геометрии отвода. Как следствие при этих условиях увеличивается циркуляция жидкости внутри насоса, увеличиваются гидравлические потери, возникают вибрации, снижается КПД.
Известен отвод центробежного насоса (авт. свидетельство СССР №1204816, МПК F04D 29/44, 7/02, 1984 г.), в котором для повышения износостойкости спиральная часть футерована составным покрытием, которое изготовлено их эластичного материала, а его внутренняя поверхность выполнена оребренной с участками различной геометрической формы. Недостатком известного отвода является сложность изготовления и установки футерованной части в отвод.
Известен также корпус центробежного насоса, содержащий спиральную камеру и сопряженный с ней диффузор, в месте сопряжения которых выполнены отверстия, расположенные по периметру сопряжения и в них установлены поворотные элементы с каналами, а к последним подключен источник высокого давления (авт. свидетельство СССР №1040230, МПК F04D 29/46, 1982 г.). Такое конструктивное решение позволяет повысить КПД насоса на нерасчетных режимах.
Данная конструкция является наиболее близкой к предлагаемой по решаемой задаче и достигаемому техническому результату. Однако, применение в известном корпусе поворотных элементов с каналами усложняет конструкцию и технологию изготовления, а также снижает надежность при эксплуатации.
Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, а также поддержание эксплуатационного КПД в заданном диапазоне, обеспечение возможности использования отвода при перекачивании абразивных гидросмесей, снижение износа и вибрации, в том числе и на нерасчетных режимах.
Поставленная задача решается тем, что в отводе центробежного насоса, содержащем спиральную камеру, сопряженные с ней диффузор и «язык», установлена дополнительная, внешняя, герметично соединенная с отводом оболочка, между которой и спиральной камерой образована полость, заполняемая циркулирующим хладоносителем. При этом в качестве хладоносителя применяется любой из хладоносителей, применяемых в промышленности, например аммиак.
Изобретение поясняется чертежом, на котором показан отвод центробежного насоса в разрезе.
Отвод состоит из спиральной камеры 1, сопряженных с ней диффузора 2 и «языка» 3. Он снабжен дополнительной, внешней, герметично соединенной с ним оболочкой 4. Между оболочкой и спиральной камерой образована полость 5, которая заполняется циркулирующим хладоносителем, благодаря чему на внутренней поверхности отвода из нарастающего льда 6 образуется оптимальная геометрическая форма отвода. В отводе установлено рабочее колесо 7.
Работа отвода заключается в следующем.
При эксплуатации насоса между оболочкой 4, спиральной камерой 1 и диффузором 2 циркулирует хладоноситель (например аммиак) в направлении от входа в спиральную камеру к выходу из нее. При этом на внутренней поверхности отвода из нарастающего льда формируется оптимальная для данных условий работы геометрическая форма отвода. За счет постоянной компенсации (самонастраивании) форма отвода, в зависимости от условий работы, уменьшается или увеличивается. При этом в направлении от «языка» к диффузору обеспечивается постоянство зазора «q» с рабочим колесом 7 по всей длине «языка», а сама форма отвода приближается к оптимальной (естественной). Процесс самонастраивания автоматически исключает образование вихрей, что снижает вибрации, уменьшает циркуляцию жидкости внутри насоса, гидравлические потери и, как следствие, стабилизирует КПД.