Результат интеллектуальной деятельности: СТУПЕНЬ ВИХРЕВОГО НАСОСА

Изобретение относится к области энергетики и предназначено для насосов с круговым или поперечным потоком рабочего вещества, а именно для вихревых насосов.

Известна ступень вихревого насоса, включающая рабочее колесо с лопатками и две части статора с дистанционным кольцом, а также подводящим и отводящим окнами, между которыми расположен разделитель (см. патент SU 280743, кл. F04D 5/00, опубл. 03.09.1970). Недостатками известного устройства являются громоздкость и недостаточная эффективность эксплуатации.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в уменьшении линейных размеров насоса, увеличении расхода рабочей жидкости и повышении износоустойчивости. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в ступени вихревого насоса, включающей рабочее колесо с лопатками и две части статора с дистанционным кольцом, а также подводящим и отводящим окнами, между которыми расположен разделитель, подводящие и отводящие окна выполнены осевыми, а в дистанционном кольце выполнен канал, сообщающийся с соответствующими областями, причем части статора могут быть скоординированы штифтом, расположенным в дистанционном кольце. Ступень насоса может быть снабжена двумя и более разделителями. Разделители могут быть выполнены за одно с одной из частей статора и дистанционным кольцом. В диске рабочего колеса предпочтительно выполняют сквозные отверстия. В области торцевых зазоров между рабочим колесом и статором на статоре и (или) рабочем колесе установлены кольца из износостойкого материала. В центральной части периферии лопаток целесообразно выполнить бандажное кольцо.

На фиг.1 представлен центральный осевой разрез предлагаемой ступени;

на фиг.2 - поперечный разрез со стороны А на фиг.1;

на фиг.3 - поперечный разрез со стороны Б на фиг.1;

на фиг.4 - центральный осевой разрез по плоскости Г-Г на фиг.2;

на фиг.5 - круговая развертка вдоль линии Д-Д на фиг.2;

на фиг.6 - то же, что на фиг.2, в случае снабжения двумя разделителями;

на фиг.7 - то же, что на фиг.3, в случае снабжения двумя разделителями;

на фиг.8 - элемент предлагаемой конструкции в сечении, как на фиг.1;

на фиг.9 - элемент предлагаемой конструкции в сечении, как на фиг.4, в случае снабжения рабочего колеса бандажом.

Ступень вихревого насоса содержит состоящий из двух частей 1 и 2 статор и рабочее колесо 3 с лопатками 4 на периферии. В статоре выполнен свободный канал 5, охватывающий лопатки рабочего колеса с периферии и боковых сторон. Рабочая среда поступает во всасывающее окно 6 и подается в нагнетательное окно 7, причем оба окна осевые. Области нагнетания и всасывания разобщены разделителем 8 и расположены в свободном канале 5. В статоре расположено дистанционное кольцо 9, регулирующее зазор между статором и ротором. Разделитель 8 может быть выполнен за одно со статором и дистанционным кольцом 9. На периферии кольца 9 выполнен канал 10, через который осуществляется сообщение соответствующих областей нагнетания и всасывания полостей свободного канала 5, наряду с сообщением через периферийную часть межлопастного пространства рабочего колеса 3. На разделителе 8 могут быть выполнены пазухи 11, увеличивающие проходное сечение между полостями свободного канала 5. В колесе и (или) статоре выполнены пазы, в которых установлены кольца 12 из износостойкого материала, позволяющие уменьшить износ деталей. В рабочем колесе 3 выполнены сквозные отверстия 13, разгружающие осевые усилия. Части статора могут быть координированы штифтом 14, расположенным в дистанционном кольце 9. В центральной части периферии лопаток 4 может быть выполнен бандаж 15, увеличивающий жесткость лопаток 4 как при обработке, так и во время работы насоса.

Насос работает следующим образом.

Рабочая среда проходит через всасывающее окно 6 и попадет в свободный канал 5, где отбрасывается лопатками 4 рабочего колеса 3 на периферию, в том числе в канал 10. Ускоренная среда под давлением через нагнетательное окно 7 передается на следующую ступень насоса.

Снабжение ступени двумя и более разделителями 8 позволяет обеспечить увеличение расхода рабочей жидкости и уменьшить действующие на рабочее колесо 1 радиальные усилия. Выполнение подвода и отвода среды через осевые окна 6 и 7 позволяет сократить диаметральные размеры и упростить конструкцию насоса. Выполнение канала 10 на периферии дистанционного кольца 9 упрощает организацию и поддержку вихревого течения. Координирующий штифт 14 позволяет ускорить и упростить сборку ступени, обеспечивая при этом надежное закрепление относительного углового положения деталей.