Входное устройство центробежного насоса

 

ВХОДНОЕ УСТРОЙСТВО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА, содержащее подводящую магистраль и упругий эластичный патрубок, соединенный с поршнем гидроцилиндра , отличающееся тем, что, с целью повьппения кавитационных качеств насоса, надпоршневое пространство гидроцилиндра сообщено с подводящей магистралью, а на внутренней поверхности патрубка выполнены надрезы треугольной формы. « Од ю О 9)

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) з(я) 04 D 29/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

h0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3614388/25-06 (22) 29.06.83 (46) 30.09.84. Бюп. Ф 36 (72) Ю.М.Дорфман (53) 621.671 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 939828, кл. F 04 Р 1/00, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

У 819402, кл. F 04 D 15/00, 1979. (54) (57) ВХОДНОЕ УСТРОЙСТВО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА, содержащее подводящую магистраль и упругий эластичный патрубок, соединенный с поршнем гидроцилиндра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения кавитационных качеств насоса, надпоршневое пространство гидроцилиндра сообщено с подводящей магистралью, а на внутренней поверхности патрубка выполнены надрезы треугольной формы.

1 11162

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в отраслях народного хозяйства, где требуется создание центробежных насосов с улучшенным кавитационным 5 качеством.

На антикавитационную устойчивость центробежного насоса, характеризуемую величиной кавитационного запаса при входе в насос, большое влияние 1р оказывает конструкция элементов его входной части и, в частности, размеры проходного сечения вблизи входных кромок рабочего колеса.

Известно входное устройство цент- 15 робежного насоса, в котором площадь проходного сечения изменяется путем перемещения обтекателя, что позволяет увеличить ее при снижении давле.ния во всасывающем патрубке, обеспе- 2р ,чивая повышение антикавитациойного качества (1) .

Недостатком данного устройства является его сложность, так как тре- 25 буется существенное изменение конструкции рабочего колеса насоса.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является входное устройство центробежного насоса, содержащее подводящую магистраль и упругий эластичный патрубок, соединенный с поршнем гидроцилнндра. В известном устройстве в процессе работы осуществляется регулирование площади проходного сечения входного патрубка путем перемещения поршня

1 гидроцилиндра в зависимости от напора, развиваемого насосом j2) .

Однако перемещение поршня гидроци-, линдра осуществляется в зависимости ,40 от изменения напора насоса и тем самым давления в зоне нагнетания. Вместе с тем известно, что изменение (уменьшение) напора насоса происходит на режиме развитой кавитации, когда кавитационная каверна распространяется вдоль межлопаточиого канала, достигая выходного канала рабочего колеса, что является причиной снижения напора насоса. Следовательно, ис- р пользуя снижение давления в зоне нагнетания в качестве сигнала на перемещение поршня, невозможно улучшитЬ кавитационное качество насоса (т.е. повысить потребный кавитационный за- 5 пас при входе в насос) на начальной стадии развития кавитации до наступления развитого кавитационного процесса, связанного со снижением давления в зоне нагнетания.

Отмеченный недостаток приводит к тому, что на ранней стадии кавитации, наступающей при снижении давления перед насосом (например в емкости, содержащей перекачиваемую жидкость), поршень не будет перемещаться, и проходное сечение входного патрубка остается неизменным. Перемещение поршня и соответственно изменение площади проходного сечения входного патрубка начинается с запаздыванием относительно начала кавитационного процесса, т.е. тогда, когда насос работает в околосрывной кавитационной области, т.е. в области, в которой наблюдается снижение напора насоса. Однако в ряде случаев кавитационный процесс в срывной области является необратимым и несмотря на увеличение проходного сеЧения насос не может выйти из этого процесса.

Кроме того, конструкция входного патрубка не позволяет исключить огрицательное влияние обратных токов на основной поток всасываемой жидкости, которое наиболее значительно при работе насоса на начальной стадии развития кавитации и на бескавитационных режимах. В конечном итоге влияние обратных токов приводит к снижению кавитационного качества насоса.

Таким образом, известное решение не позволяет использовать его в различных условиях для повышения кавитационного качества насоса.

Целью изобретения является повышение кавитационных качеств насоса.

Указанная цель достигается тем, что во входном устройстве центробежного насоса, содержащем подводящую магистраль и упругий эластичный патрубок, соединенный с поршнем гидроцилиндра, надпоршневое пространство гидроцилиндра сообщено с подводящей магистралью, а на внутренней поверхности патрубка выполнены надрезы треугольной формы.

На фиг. 1 изображено входное устройство центробежного насоса, продольний разрез, на,фиг. 2 — вид А на фиг. 1.

Входное устройство центробежного насоса содержит подводящую магистраль 1 и упругий эластичный патрубок

2, соединенный с поршнем 3 гидроциЗаказ 6901/28

Подписное

ВНИИПИ

Тираж 623

3 1116 лиидра 4, надпоршневое пространство

5 которого сообщено с подводящей магистралью 1, а на внутренней поверхности 6 патрубка 2 выполнены надрезы

7 треугольной формы. Подводящая

5 магистраль 1 подключена к емкости 8.

Патрубок 2 соединен с корпусом 9, в котором размещено рабочее колесо 10.

Устройство работает следующим образом. 10

При работе насоса на бескавитационНом режиме, задаваемом поддержанием- давления Р в подводящей магистрали 1, сила, действующая на поршень

3 со стороны надпоршневого пространства 5 и равная произведению перепада давлений Р1 - Рц „ (где Рц м давление в окружающейсреде) на площадь F поршня 3 уравновешивается силой упругости патрубка 2, в резуль- 20 тате чего последний занимает положение, соответствующее штриховой линии, показанной на фиг. 1.

При таком положении патрубка 2 разрезная его часть отгибается в 25 сторону потока, образуя конус, который ослабляет отрицательное влияние на основной поток обратных токов, приводящее к ухудшению кавитационного качества насоса. 30

При переходе на развитый кавитационный режим работы центробежного насоса, достигаемый снижением давления в подводящей магистрали 1 до значения Р2, сила, действующая на

35 поршень 3 со стороны надпоршневого пространства 5, уменьшается до. значения (Рй — Ретм)Fq в результате чего поршень 3 под действием силы упругости входного патрубка 2, превыФжтиал ППП "Патент", г. Ужгород. Ул.,Проектная, 4

226 4 шающей (Р— Р,м)F„, перемещается влево до тех пор, пока уменьшающая

1 сила упругости не достигает значения, соответствующего силе, действующей со стороны надпоршневого пространства 5. Патрубок 2 занимает при этом положение, показанное на фиг. 1, разрезная часть патрубка 2 перестает отгибаться, и площадь его проход-, ного сечения увеличивается, что при водит к снижению скорости всасываемой жидкости, уменьшению потребного кавитационного запаса и повышению тем,самым кавитационного качества центробежного насоса.

Предлагаемое техническое решение позволяет добиться увеличения площади проходного сечения патрубка 2 примерно на 507.. Применительно к насосу, перекачивающему холодную воду, для которого давление в емкости 8 обратно пропорционально площади проходного сечения, что позволяет примерно на 1/3 снизить давление в емкости 8 беэ ухудшения кавитацион-. ного качества насоса.

Кроме того, предлагаемое устройство не затрагивает конструкцию рабочего колеса 1О самого центробежного насоса и позволяет создать сменный патрубок 2, который может быть использован при эксплуатации различных насосов с одинаковыми размерами их входной части. Диапазон регулирования кавитационных качеств центробежного насоса можно изменять подбором упругоэластичных материалов, из которых выполняется патрубок 2> измененйем его толщины, а также плоl щади поршня 3.