рабочее колесо центробежного насоса

Формула изобретения

РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА, содержащее диски с установленными между ними основными и дополнительными лопастями, а также два последовательно размещенных участка проточных трактов потока, первый из которых расположен между входными кромками основных и дополнительных лопастей, а второй - в зоне расположения дополнительных лопастей, причем первый участок проточных трактов потока выполнен диффузорным в поперечном сечении и конфузорным в продольном сечении колеса, отличающееся тем, что второй участок проточных трактов выполнен постоянной ширины в обоих сечениях, при этом толщина основных и дополнительных лопастей выполнена плавно увеличивающейся в радиальном направлении с образованием выходных участков, поверхности которых наклонены вперед в направлении вращения под углом 15 - 30^o и сопряжены с рабочими поверхностями лопастей под углом 70 - 85^o, причем угол наклона рабочих поверхностей лопастей в зоне сопряжения составляет 85 - 90^o, а длина дополнительных лопастей составляет 50 - 70% от длины основных лопастей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано при конструировании рабочих колес центробежных насосов.

Известно рабочее колесо центробежного насоса, содержащее диски с установленными между ними основными и дополнительными лопастями, а также два последовательно размещенных участка проточных трактов потока, первый из которых расположен между входными кромками основных и дополнительных лопастей, а второй - в зоне расположения дополнительных лопастей, причем первый участок проточных трактов потока выполнен диффузорным в поперечном сечении и конфузорным в продольном сечении колеса.

Цель изобретения - снижение пульсаций потока, повышение КПД и напора насоса.

На чертеже показано предлагаемое рабочее колесо, разрез.

Колесо содержит диски 1 и 2 с основными 3 и дополнительными 4 лопастями между ними, два последовательно размещенных участка 5 и 6 проточных трактов потока и выходные участки 7 лопастей.

Второй участок 6 проточных трактов выполнен постоянной ширины в обоих сечениях, при этом толщина основных и дополнительных лопастей выполнена плавно увеличивающейся в радиальном направлении с образованием выходных участков 7, поверхности которых наклонены вперед в направлении вращения под углом ₂=15-30^о и сопряжены с рабочими поверхностями лопастей под углом = 70-85^о, причем угол наклона рабочих поверхностей лопастей в зоне сопряжения ₃= 85-90^о, а длина дополнительных лопастей составляет 50-70% от длины основных лопастей L.

Рабочее колесо работает следующим образом.

Поток поступает в первый участок 5 проточных трактов потока по оптимальной схеме, для чего ограничивают число рабочих лопастей с целью недопущения чрезмерного стеснения потока на входе в колесо - выбираются лучшие их существующих. В концевой зоне первого участка проточных трактов расстояние между основными лопастями увеличивается настолько, что появляется возможность для установки дополнительных лопастей 4 во втором участке 6 проточных трактов потока. При этом за счет выполнения проточных трактов второго участка 6 постоянной ширины в обоих сечениях, а также за счет уменьшения расстояний между лопастями выравнивается поле скоростей в межлопастных каналах, что позволяет увеличить угол их наклона в направлении течения потока для форсирования приращения напора во втором проточном тракте рабочего колеса.

Поверхности выходных участков 7 лопастей наклонены вперед в направлении вращения под углом ₂ =15-30^о, что позволяет преобразовать большую часть кинетической составляющей энергии потока в потенциальную непосредственно в выходной зоне рабочего колеса, снизить за счет этого скорости выброса потока из колеса в отвод насоса и увеличить его КПД.

За счет незначительного наклона выходных участков 7 лопастей основная часть проточных трактов колеса используется для интенсивного наращивания энергии потока и лишь незначительная на выходе потока из колеса для оптимизации режимов течения в переходной зоне и отводе с напорным патрубком. В результате увеличиваются и напор, и КПД насоса.