УСТРОЙСТВО ПОВЫШЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ВСАСЫВАНИЯ МОЩНЫХ ПОГРУЖНЫХ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ

УСТРОЙСТВО ПОВЫШЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ВСАСЫВАНИЯ МОЩНЫХ НОГРУЖНЫХ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ
Полезная модель относится к устройствам мощных погружных центробежных насосов, используемых в области энергомашиностроения, в частности, к устройствам мощных погружных многоступенчатых центробежных насосов, применяемых в системе смазки мощных паровых турбоагрегатов, работающих с использованием рабочего тела со сверхкритическими параметрами, конкретно, к устройствам повышения давления напора всасывающего тракта второй и далее ступеней, мощных погружных многоступенчатых центробежных насосов системы смазки турбоагрегата.
В турбомашинах, в особенности мощных паровых турбинах, работающих с использованием рабочего тела со сверхкритическими параметрами, широко применяются погружные многоступенчатые центробежные насосы, обслуживающие систему смазки узлов и агрегатов, и работающие как иа минеральных, так и на синтетических смазочных маслах. Такие насосы устанавливаются на масляных баках системы смазки турбоагрегата. Как известно, давление напора развиваемого, особенно мощным погружным многоступенчатым центробежным насосом, очень чувствительно к содержанию пузырьков, эмульгированного воздуха в масле всасывающего тракта, которые не успевают вьщелиться в период нахождения рабочего тела в масляном баке системы очистки масла. Немаловажными факторами для обеспечения нормальной работы погружного центробежного насоса являются также и оптимальная величина глубины погружения заборного тракта насоса в объем масла, амплитуда колебания уровня в масляном баке. Последнее особенно актуально для величины развиваемого напора одноступенчатого центробежного насоса, а также второй и более ступенями погружного многоступенчатого центробежного насоса.
Проблема удаления эмульгированного воздуха из поступающего на всасывающий тракт рабочего тела, решается многими способами. Так например, предлагается устанавливать гидрозатворы, специальной конструкции, предвключенные насосы, инжекторы, гидрозатворы, воздухоотделители в масляном баке, ловушки с воздушниками (Паровые турбины ЛМЗ сверхкритических
.„,. j,.,-j.,-,-- -j  3
МКИ 7: F 04 D 1/02; 1/06
параметров, под редакцией Огурцова А.П. и др., Москва, Энергомашиздат, 1991 г).
Однако, известные устройства не позволжот решить проблему удаления воздуха из поступающего в насос масла и тем самым стабилизировать давление нагнетания. Так, предвключенные насосы требуют наличия приводных и управляющих устройств, другие дополнительного создания избыточного давления, а гидрозатворы и ловушки малоэффективны при работе с огнестойкими синтетическими маслами, имеющими повышенную вязкость по сравнению с минеральными.
Известно устройство повыщения давления во всасывающем тракте, погружного, масляного, одноступенчатого, центробежного, пускового, электронасоса системы смазки тзфбоагрегата, выбранная в качестве прототипа и включающее всасывающую камеру, нагнетательную камеру, сопло с отверстием 10 мм., к которому с помощью напорного патрубка подводится масло из нагнетательной камеры. Такой конструкторский прием позволяет существенно стабилизировать напорное давление, развиваемое насосом даже при большой степени завоздушивания, поступающего во всасываюп ую камеру масла. ( Шабанов С.З.,  Регулирование газотурбинных агрегатов. Л.; Недра, 1971 г., стр. 105, рис.43).
К причинам препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства принятого за прототип, применительно к погружным многоступенчатым центробежным насосам, с двумя и более ступенями, относится то, что подвод дополнительного количества рабочего тела во вторую и далее ступени с помощью устройства по прототипу, технически вряд ли осуществим, ввиду иного расположения всасывающих камер, выполненных равномерно по окружности в радиальном, а не осевом, как в прототипе, направлении.
Задачей, на рещение которой направлено предлагаемое техническое решение, является разработка такого устройства повышения давления всасывания второй и далее ступеней, погружного многоступенчатого центробежного насоса системы смазки турбоагрегата, которая позволит существенно стабилизировать давление нагнетания, развиваемое насосом во второй и далее ступенях, даже при большой степени завоздущивания, поступающего во всасьшающую камеру масла, исключить срывы при включении насоса в работу, что в конечном счете, позволит повысить надежность работы системы смазки турбоагрегата и как следствие, повысить надежность работы турбоагрегата в целом.
конструкции мощного погружного многоступенчатого центробежного насоса, включающей, корпус насоса, всасывающие и нагнетательные камеры, в стенке, разделяющей всасывающую и камеру нагнетания второй ступени, дополнительно выполняют дозирующие отверстия, с диаметром не более 5 мм., причем указанные отверстия располагают на равном расстоянии др5т от друга, на отрезке дуги диаметром 325 + 1,5 мм., по 2 отверстия в каждом из четырех секторов всасывающей камеры, при этом суммарное сечение всех вьшолненных отверстий, должно обеспечивать дополнительное поступление рабочего тела в камеру всасывания в количестве, не более чем 4% от объема подачи масла, предусмотренной технической характеристикой насоса для второй ступени.
При исследовании отличительных признаков предлагаемой конструкции не выявлено каких-либо известных или аналогичных технических рещений, позволяющих рещить поставленную конкретную техническую задачу.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного устройства, позволил установить, что заявитель не обнаружил иных технических рещений, характеризующихся признаками, тождественными или эквивалентньми выщеуказанным признакам заявленной полезной модели. Это, в свою очередь, позволило выявить совокупность существенных, по отнощении к усматриваемому заявителем техническому результату, отличительных признаков в предлагаемом устройстве и изложенных ниже, в формуле полезной модели.
Следовательно, заявленное техническое рещение соответствует критерию новизна полезной модели.
Предлагаемое устройство повьппения давления всасывания второй и далее ступеней, мощного погружного многоступенчатого центробежного насоса системы смазки турбоагрегата, иллюстрируется на представленных ниже фигурах 1 и 2 .
На фигуре 1 изображен продольный разрез двухступенчатого, погружного центробежного насоса системы смазки турбоагрегата. В частности изображены, всасывающая камера первой ступени 1, рабочее колесо 2, напорный трубопровод первой и второй ступени 3, всасывающая камера второй ступени 4, рабочее колесо второй ступени 5, зона 6 выхода рабочего тела с рабочего колеса 5 второй ступени, дозирующие отверстия для организации перепуска напорного давления во всасывающую камеру второй ступени 7, стенка корпуса насоса 8, разделяющая всасывающую и нагнетательную камеру второй ступени .
Ha фигуре 2 на поперечном сечении двухступенчатого, погружного центробежного насоса системы смазки турбоагрегата (разрез по плоскости А-А, фиг.1) представлена схема расположения дозирующих отверстий 7 для организации перепуска рабочего тела в камеру всасывания второй ступени на дуге 9. В частности изображены, всасывающая камера второй ступени 4, дуга расположения 9 дозирующих отверстий 7 для организации перепуска напорного давления во вторую ступень, радиальные ребра, образующие четыре сектора 10, камеры всасывания второй ступени.
Предлагаемое устройство повышения давления напора всасывающего тракта второй и далее ступеней, погружного многоступенчатого центробежного насоса, работает следующим образом.
Как при первом включении основного насоса, так и при включении в работу резервного погружного многоступенчатого центробежного насоса, рабочее тело с давлением нагнетания, развиваемым рабочим колесом второй ступени 5, из зоны 6, через дозирующие отверстия 7, поступает во всасывающую камеру второй ступени 4. Дозирующие отверстия 7, расположенные на равном расстоянии друг от друга, на отрезке дуги 9, диаметром 325 + 1,5 мм., по 2 отверстия в каждом из четырех секторов 10 камеры всасывания второй ступени и выполненные в стенке корпуса насоса 8, разделяющей всасьшающую и камеру нагнетания второй ступени, перепуская часть напорного давления, развиваемого рабочим колесом 5 второй ступени, обеспечивают повышение величины давления всасывании второй ступени. При этом, дополнительный переток рабочего тела в камеру всасывания составляет не более чем 4% от объема подачи масла на вторую и далее ступень напора, предусмотренной технической характеристикой насоса для второй ступени.
Тем самым, обеспечивается повышение и стабильность напора второй ступени, снижается зависимость работы насоса от величины амплитуды колебаний уровня масла в баке системы очистки, степени завоздушивания и качества масла, циркулирующего в системе смазки турбоагрегата.
Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании полезной модели, следзтощей совокупности условий:
- средство, воплощающее предлагаемое устройство при его осуществлении,
предназначено для использовании в нромьшхленности, а именно
осуществления с помощью приведенных в описании заявки средств и методов;
средство, воплощающее заявлепн5то полезную модель при его осуществлении, способно обеспечить достижение желаемого заявителем технического результата, а именно, существенно стабилизировать давление нагнетания, развиваемое мощным погружньм насосом системы смазки, даже при большой степени завоздушивания и снижении вязкости, поступающего во всасывающую камеру второй ступени рабочего тела, исключить срывы давления нагнетания при включении насоса в работу, а также зависимость его работы от величины амплитуды колебаний уровня масла в баке системы очистки, циркулирующего в системе смазки мощного турбоагрегата.
Следовательно, предлагаемая полезная модель соответствует критерию промышленная нрнменимость.