МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС С ПРОМЕЖУТОЧНЫМ ОТБОРОМ ПЕРЕКАЧИВАЕМОЙ ЖИДКОСТИ

Полезная модель относится к отрасли гидромашиностроения, а именно к многоступенчатым центробежным насосам с промежуточным отбором перекачиваемой жидкости и может быть использована для подачи питательной воды в технологических системах на тепловых электростанциях (ТЭС).
Известен многоступенчатый центробежный насос с промежуточным отбором перекачиваемой жидкости, содержащий секции, включающие секцию с промежуточным отбором, с установленными в них рабочими колесами и направляющими аппаратами. Промежуточный отбор осуществляется от третьей ступени внутреннего корпуса посредством шести отверстий, просверленных в теле секции с промежуточным отбором. Перекачиваемая жидкость по данным отверстиям попадает в камеру между наружным корпусом и стыковой крышкой внутреннего корпуса, а оттуда через отверстие в наружном корпусе направляется в трубопровод отбора. Все рабочие колеса, за исключением рабочего колеса первой ступени, и направляющие аппараты имеют одинаковую геометрию проточной части. [Малюшенко В.В., Михайлов А.К. Энергетические насосы: Справочное пособие. - М.: Энергоиздат, 1981, с.80, 81].
Данная конструкция насоса с промежуточным отбором выбрана в качестве прототипа для заявляемого объекта.
Недостатком известного насоса является следующее.
Рабочие колеса и направляющие аппараты во всех его ступенях, кроме рабочего колеса первой ступени, имеют одинаковую геометрию проточной части. В этом случае не все ступени будут работать в оптимальном режиме, так как первые три ступени должны обеспечить полный расход, равный сумме подачи номинальной и величины промежуточного отбора, то есть работать на большей подаче, чем остальные, которые обеспечивают подачу номинальную. Это снижает экономичность насоса, причем чем больше будет значение величины промежуточного отбора относительно подачи номинальной, тем больше будет падение экономичности насоса.
Кроме того, поскольку оптимальные режимы работы для первой группы ступеней (до промежуточного отбора) и для второй группы ступеней насоса (после промежуточного отбора) различны, в известном насосе из-за работы части ступеней на неоптимальных режимах, возникают повышенные вибрации, которые снижают надежность насоса.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение экономичности и надежности многоступенчатого центробежного насоса с промежуточным отбором перекачиваемой жидкости за счет оптимизации режимов работы его ступеней.
Технический результат достигается тем, что в многоступенчатом центробежном насосе с промежуточным отбором перекачиваемой жидкости, содержащем секции, включающие секцию с промежуточным отбором, и установленные в них рабочие колеса и направляющие аппараты, рабочие колеса и направляющие аппараты, расположенные после секции с промежуточным отбором, выполнены с геометрией проточной части, отличной от геометрии проточной части рабочих колес и направляющих аппаратов, расположенных до секции с промежуточным отбором, при этом секция с промежуточным отбором выполнена с двумя диаметрально расположенными горизонтальными отверстиями.
Использование рабочих колес и направляющих аппаратов, имеющих разную геометрию проточной части до и после промежуточного отбора, за исключением рабочего колеса первой ступени, обеспечивающего бескавитационную работу насоса, позволяет каждой группе ступеней (до и после промежуточного отбора) работать в режиме, соответствующем его оптимальной подаче, что позволяет повысить экономичность и надежность насоса.
Кроме того, возможное использование двух диаметрально расположенных горизонтальных отверстий, выполненных в секции с промежуточным отбором, позволяет осуществлять промежуточный отбор перекачиваемой жидкости, обеспечив при этом разгрузку радиальной силы в данной ступени, и тем самым повысить надежность работы насоса.
Заявляемая полезная модель поясняется рисунками, на которых представлены:
Фиг.1 - многоступенчатый центробежный насос с промежуточным отбором перекачиваемой жидкости, продольный разрез;
Фиг.2 - фрагмент исполнения отвода от ступени с промежуточным отбором, поперечный разрез (сечение А-А на фиг.1).
Многоступенчатый центробежный насос с промежуточным отбором перекачиваемой жидкости содержит входную крышку 1 (фиг.1), напорную крышку 2, секции 3 и секцию 4 с промежуточным отбором. Разъемы между крышкой входной 1, секциями 3, 4 и крышкой напорной 2 уплотнены за счет металлического контакта уплотняющих поясков и уплотнительных колец. В секциях 3 и 4 расположены рабочие колеса 5, 6 и направляющие аппараты 7, 8. Два отвода 9 (фиг.2), с помощью которых осуществляется промежуточный отбор, содержат патрубки, приваренные к двум диаметрально расположенным горизонтальным отверстиям, просверленным в секции 4, например, пятой ступени (выполненной с расширенной камерой отвода) перпендикулярно оси насоса. Рабочие колеса 5, 6 и направляющие аппараты 7, 8, расположенные до и после промежуточного отбора (за исключением рабочего колеса первой ступени), имеют разные геометрии проточной части: геометрия проточной части рабочих колес 5 и направляющих аппаратов 7 до промежуточного отбора выбрана таким образом, чтобы при полном расходе получить напор, требуемый для промежуточного отбора, и сообщить потоку энергию, необходимую для создания напора на выходе из насоса, а геометрия проточной части рабочих колес 6 и направляющих аппаратов 8 после промежуточного отбора выбрана отличной от геометрии проточной части предыдущих ступеней и рассчитана на расход, меньший на величину отбора. Опоры ротора - радиальные подшипники скольжения 10 с принудительной смазкой. Концевые уплотнения 11 ротора насоса - механические торцового типа. Гидравлическая пята 12 служит для разгрузки ротора от осевых сил.
Насос работает следующим образом. При вращении ротора от привода перекачиваемая жидкость в полном объеме через входной патрубок поступает к рабочим колесам 5 и направляющим аппаратам 7, расположенным до промежуточного отбора, осуществляемом в секции 4 пятой ступени. В результате взаимодействия лопастей рабочих колес 5 с потоком жидкости происходит преобразование механической энергии привода в энергию потока. После пятой ступени перекачиваемая жидкость в уменьшенном на величину отбора объеме поступает к последующим рабочим колесам 6 и направляющим аппаратам 8, имеющим другую геометрию проточной части, которая обеспечивает заданные параметры на выходе из насоса.
Использование предлагаемой полезной модели позволяет, по сравнению с прототипом, повысить надежность и экономичность насоса.