Центробежный консольный насос
CENTRIFUGAL CONSOLE PUMP

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано в различных областях промышленности для перекачивания широкого спектра жидкостей.
Известен центробежный консольный насос, содержащий опорную стойку, к которой шпильками крепится корпус насоса. На консольной части вала, который находится в шарикоподшипниках опорной стойки, крепится рабочее колесо. Смазка подшипников жидкая или консистентная. Между рабочим колесом и подшипниками качения установлено уплотнение вала (стр. 129, рис. 5.44 Малюшенко В.В., Михайлов А.К. Энергетические насосы: Справочное пособие. - М.: Энергоиздат, 1981 - 200 с., ил.).
Основным недостатком известного насоса является то, что корпус подшипников не позволяет использовать затворную жидкость для обеспечения безопасной работы уплотнений без применения специальных типов уплотнений и систем обеспечения их безопасной работы: сосуд-бачков с трубопроводной обвязкой.
Технической задачей заявляемого изобретения является повышение эксплуатационной надежности и долговечности, увеличение КПД, снижение уровней вибрации, уменьшение стоимости, габаритов и веса насосного агрегата.
Технический результат, на достижение которого направлено данное изобретение достигается с помощью центробежного консольного насоса, содержащего корпус насоса, ротор, включающий вал, установленный в подшипниковой опорной стойке, и рабочее колесо, размещенное на валу. Уплотнение вала установлено между рабочим колесом и подшипниками качения, а, согласно изобретению, ротор установлен на радиально-упорном подшипнике качения и радиальном подшипнике скольжения, корпус подшипников заполнен затворной жидкостью, а на валу последовательно установлены два уплотнения: первое - за рабочим колесом, второе - перед подшипником качения.
Центробежный консольный насос может быть снабжен устройством циркуляции затворной жидкости для охлаждения и смазывания подшипника скольжения, устройством контроля уровня затворной жидкости, устройством регулирования температуры затворной жидкости, устройством регулирования давления затворной жидкости.
Отсутствие в предложенной конструкции насоса внешних систем обеспечения безопасной работы уплотнений (сосуд-бачков с трубопроводной обвязкой), позволяет повысить эксплуатационную надежность и долговечность, а также уменьшить габариты всей насосной установки.
Применение подшипника скольжения вместо подшипника качения позволяет уменьшить механические потери в ходовой части насоса, снизить уровни вибраций и, тем самым, повысить КПД насоса.
Преимущества данной конструкции:
1. Применение корпуса подшипников, заполненного затворной жидкостью, позволяет значительно снизить габариты насосной установки, так как не требуется применение специальных типов уплотнений и систем обеспечения их безопасной работы (сосуд-бачков с трубопроводной обвязкой).
2. Применение корпуса подшипников, заполненного затворной жидкостью, позволяет обеспечить лучший теплоотвод от подшипников и уплотнений за счет циркуляции затворной жидкости и применения теплообменника.
3. Применение корпуса подшипников, заполненного затворной жидкостью, позволяет обеспечить лучшие условия работы уплотнений вала за счет изменения, при необходимости, давления затворной жидкости устройством регулирования давления.
4. Применение двух последовательно установленных уплотнений позволяет применять насос, в том числе, и для перекачивания высокоопасных жидкостей (жидкостей второго класса опасности по ГОСТ 12.1.007).
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен разрез центробежного консольного насоса.
Центробежный консольный насос содержит корпус насоса 1, корпус подшипников 2, вал 3, установленный на радиально-упорном подшипнике качения 4 и радиальном подшипнике скольжения 5, рабочее колесо 6, установленное на валу, первое уплотнение вала 7, разделяющее перекачиваемую 12 и затворную 13 жидкости, второе уплотнение вала 8, предотвращающее вытекание затворной жидкости, устройство циркуляции затворной жидкости 9, устройство контроля уровня затворной жидкости 14, устройство регулирования температуры 10, устройство регулирования давления 11.
Центробежный консольный насос работает следующим образом. Двигатель (на чертеже не показан) вращает вал 3 совместно с рабочим колесом 6, образующими ротор. Рабочее колесо преобразует энергию двигателя в потенциальную энергию давления, тем самым перекачивая жидкость к потребителю. При этом радиальный подшипник скольжения 5 смазывается и охлаждается циркулирующей в корпусе подшипников 2 затворной жидкостью 13, которая циркулирует внутри корпуса подшипников 2 с помощью устройства циркуляции затворной жидкости 9. Контроль наличия и уровня затворной жидкости осуществляется, при необходимости, устройством контроля уровня 14. Температура затворной жидкости, при необходимости, регулируются с помощью теплообменника устройства регулирования температуры 10. Давление затворной жидкости, при необходимости, устанавливается устройством регулирования давления 11. Первое уплотнение вала 7, разделяющее перекачиваемую 12 и затворную 13 жидкости, располагается за рабочим колесом 6, а второе уплотнение вала 8 располагается перед подшипником качения 4.
Изобретение повышает эксплуатационные надежность и долговечность, увеличивает КПД, снижает уровни вибрации, уменьшает габариты и массу насосной установки, а также повышает унификацию и вариативность применений для различных условий эксплуатации.