НАСОС

Полезная модель относится к области производства насосов и может применяться при создании вентиляторов, компрессоров или машин для перекачки многофазных сред.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является насос, содержащий входной и выходной каналы, обойму с выполненными в ней канавками в виде многозаходной винтовой нарезки, приводной вал с установленным на нем ротором. Ротор-шнек имеет винтовую нарезку противоположного направления, по отношению к нарезке в обойме. [Голубев А.И. Лабиринтно-винтовые насосы и уплотнения для агрессивных сред. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1981 - с.40, рис.33; с.86-87, рис.76 - насос «Роздол-1».]
Недостатком известного устройства является то, что в известном насосе не используется влияние центробежных сил на движение жидкости в каналах насоса. Передача энергии от ротора к окружающей жидкости происходит только в результате обмена количествами движения жидкости, обтекающей ротор, с жидкостью, обтекающей обойму. Влиянием центробежных сил пренебрегают при рассмотрении рабочего процесса в известном насосе. В результате коэффициент полезного действия такого насоса низкий. Для создания необходимого напора требуется большая длина ротора и обоймы и соответственно большая масса насоса.
Техническим результатом использования полезной модели является повышение коэффициента полезного действия насоса и уменьшение его массы за счет включения в работу центробежных сил для интенсификации процесса передачи энергии от ротора к жидкости.
Указанный технический результат достигается тем, что насос содержит
входной и выходной каналы, обойму с выполненными в ней канавками в виде многозаходной винтовой нарезки, приводной вал с установленным на нем ротором. Ротор состоит из секций, последовательно одна за другой установленных на приводном валу. Каждая секция содержит установленные на приводном валу разделительный диск и лопастное колесо, межлопастные каналы которого выполнены с возможностью сообщаться через канавки винтовой нарезки в обойме с межлопастными каналами колеса в последующей секции,
Возможны дополнительные варианты исполнения насоса, у которых у лопастного колеса между основными лопастями установлен набор из дополнительных лопастей, причем на равном удалении от оси вращения приводного вала ширина дополнительной лопасти меньше ширины основной лопасти.
Совокупность существенных признаков заявляемого технического решения может быть многократно использована в производстве насосов (или компрессоров).
Технический результат заключается в повышении коэффициента полезного действия насоса и в снижении удельной массы насоса. Под удельной массой понимают отношение массы насоса к его мощности
Указанные преимущества, а также особенности настоящего технического решения станут понятными при рассмотрении вариантов его осуществления со ссылками на прилагаемые рисунки.
На фигуре 1 изображен разрез предлагаемого насоса вдоль его оси.
На фигуре 2 изображен предлагаемый насос с вырезанной четвертью в корпусе, входном и выходном канале (изометрия).
Насос содержит входной 1 и выходной 2 каналы, обойму 3 с выполненными в ней канавками 4 в виде многозаходной винтовой нарезки, приводной вал 5 с установленным на нем ротором. Ротор состоит из секций, последовательно одна за другой установленных на приводном валу
5. Каждая секция содержит разделительный диск 6 и лопастное колесо 7, установленные на приводном валу 5. Лопастное колесо 7 оснащено основными лопастями 8. Каналы между лопастями 8, так называемые межлопастные каналы, выполнены с возможностью сообщаться через канавки 4 винтовой нарезки в обойме 3 с межлопастными каналами колеса в последующей секции. Возможен вариант, когда у лопастного колеса 7 между основными лопастями 8 установлен набор из дополнительных лопастей 9. Причем на равном удалении от оси вращения приводного вала 5 ширина дополнительной лопасти 9 меньше ширины основной лопасти 8 и соответственно меньше расстояния между дисками 6, что обеспечивает наличие осевого зазора «А» между диском 6 и дополнительной лопастью 9.
В представленном техническом решении, как и в известных лабиринтных и шнековых насосах, возможно исполнение обоймы и ротора конической формы, винтовых нарезных канавок - полукруглой, трапецеидальной, прямоугольной, треугольной или иной формы. Лопасти лопастного колеса могут быть не только радиальными, но и отогнутыми вперед или назад.
Насос работает следующим образом. При вращении ротора и соответственно рабочего колеса 7 в жидкости, заполняющей все межлопастные каналы, развиваются центробежные силы. Они вызывают непрерывное движение жидкости из межлопастных каналов в винтовые канавки 4 обоймы 3. Ввиду неразрывности течения жидкость непрерывно втекает в межлопастные каналы (каналы между лопастями 8) из винтовых канавок 4. Кроме того, через зазор «А», жидкость поступает в межлопастные каналы, имеющиеся между дополнительными лопастями 9. Таким образом, в каждой секции насоса формируется вихревое течение, обеспечивающее передачу энергии от лопастного колеса 7 потоку жидкости. Жидкая среда перемещается по периферии лопастного колеса 7 в тангенциальном направлении. Жидкость с повышенной энергией
выносится вихревым потоком в спиральные канавки 4 обоймы 3 и вытесняется далее из насоса через выходной канал 2. Разделительные диски 6 препятствуют обратному течению жидкости из области высокого давления в область низкого давления. Ввиду неразрывности течения через входной канал 1 в насос непрерывно поступает жидкость.
Разделение ротора на секции, каждая из которых содержит разделительный диск и лопастное колесо, позволяет создать необходимый перепад давления, обеспечиваемый насосом при меньших габаритах конструкции. Особое выполнение некоторых лопастей, когда их ширина меньше расстояния между разделительными дисками, позволяет увеличить интенсивность местных вихрей, что в конечном итоге повышает коэффициента полезного действия и снижает удельную массу насоса.