химический горизонтальный электронасосный агрегат (варианты)

Формула изобретения

1. Химический горизонтальный электронасосный агрегат с рабочим колесом закрытого типа, характеризующийся тем, что содержит электродвигатель с валом ротора, центробежный насос, имеющий ротор с валом и рабочим колесом закрытого типа, а также силовой узел в виде муфты втулочно-пальцевого типа, упруго соединяющей валы роторов электродвигателя и насоса с возможностью передачи крутящего момента на вал ротора и рабочее колесо насоса; центробежный насос выполнен одноступенчатым, консольного типа, содержит корпус, включающий снабженный подводящим осевым и напорным патрубками корпус проточной части, имеющий проточную полость, объединенную со спиральным сборником перекачиваемой жидкости, а также включает охватывающий, по меньшей мере, большую часть длины вала ротора и снабженный картером корпус ходовой части насоса, по меньшей мере, с одной подшипниковой опорой, установленной, преимущественно, со стороны, обращенной к силовому узлу, и с возможностью размещения другой подшипниковой опоры, предпочтительно, обращенной к проточной части, непосредственно в указанном корпусе ходовой части насоса, причем вал ротора насоса выполнен с консолями, при этом одна из консолей выполнена с выходом в проточную полость и имеет длину превышающую длину другой консоли, обращенной к электродвигателю, не менее чем в два раза, а рабочее колесо выполнено в виде многозаходной крыльчатки, включающей основной и покрывной диски и систему расположенных между ними лопаток, при этом основной диск содержит ступицу, посредством которой фиксированно посажен на упомянутую консоль вала, и защищен с тыльной стороны гидрозатвором, содержащим импеллер в виде дополнительного автономного диска с расположенными, по меньшей мере, со стороны, противоположной основному диску рабочего колеса лучевидными лопатками, причем корпус проточной части снабжен кольцевой съемной уступообразной в поперечном сечении тыльной стенкой, геометрически согласованной с гидрозатвором, при этом меньший из внешних радиусов указанной стенки выполнен не менее проходного радиуса рабочего колеса, а радиус импеллера гидрозатвора выполнен меньше радиуса рабочего колеса, но не менее величины, достаточной для создания гидродинамического защитного противодавления напору проникающей в гидрозатвор перекачиваемой среды, кроме того основной диск рабочего колеса снабжен с тыльной стороны промежуточным кольцевым гребнем с внутренним радиусом меньше радиуса диска импеллера и образует со стенкой ступицы рабочего колеса кольцевой канал, сообщенный с импеллером гидрозатвора и посредством не менее одного сквозного отверстия в основном диске сообщенный на проток с объемом рабочего колеса, а покрывной диск наделен входной горловиной, внутренний заходный радиус которой выполнен не менее радиуса входного проема корпуса проточной части, предпочтительно, заподлицо с ним, кроме того съемная тыльная стенка корпуса проточной части, вмонтирована в проем указанного корпуса, имеющий проходной радиус, обеспечивающий возможность ввода и вывода рабочего колеса при монтаже и демонтаже насоса.

2. Электронасосный агрегат по п.1, отличающийся тем, что рабочее колесо насоса содержит прикрепленную к основному и покрывному дискам многозаходную систему криволинейных, по меньшей мере, в проекции на условную плоскость основного диска лопаток, разделенных межлопаточными каналами, причем лопатки рабочего колеса выполнены одинаковой или различной длины, а количество лопаток рабочего колеса принято от 3 до 24, предпочтительно от 5 до 7, при этом активный объем объем динамического заполнения совокупности межлопаточных каналов включает вариантную возможность выброса на проток за один оборот рабочего колеса (5÷1500)×10^-5 м³/об перекачиваемой жидкой среды.

3. Электронасосный агрегат по п.1, отличающийся тем, что напорный патрубок корпуса проточной части выполнен в виде диффузора с разностью площадей входного и выходного поперечных сечений, обеспечивающей снижение скорости нагнетаемого потока на выходе из диффузора в 1,2÷4,0 раза.

4. Электронасосный агрегат по п.1, отличающийся тем, что подводящий патрубок, сборник и напорный патрубок размещены в корпусе проточной части насоса последовательно с образованием единого канала по потоку перекачиваемой среды, в котором подводящий патрубок выполнен симметричным относительно оси вала, и содержит заходную горловину с радиусом, частично перекрывающим в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала, оконечности лопаток, обращенные к указанной оси, кроме того проточная полость выполнена с тыльной, боковой и заходной стенками, образующими объем, достаточный для размещения рабочего колеса и сборника, который выполнен, преимущественно, тангенциально сообщенным с напорным патрубком.

5. Электронасосный агрегат по п.1, отличающийся тем, что вал ротора насоса выполнен состоящим из участков с различными диаметрами, при этом участок с наибольшим диаметром имеет, по меньшей мере, в зонах примыкания к подшипниковым опорам диаметр, превышающий диаметры остальных участков вала, которые выполнены с диаметрами, ступенчато последовательно убывающими в направлении к консолям вала.

6. Электронасосный агрегат по п.1, отличающийся тем, что вал ротора насоса оперт на корпус ходовой части через упомянутые подшипниковые опоры, одна из которых, предпочтительно, обращенная к корпусу проточной части содержит радиальный подшипник, а другая, предпочтительно, обращенная к электродвигателю, содержит, преимущественно, двойной радиально-упорный подшипник, и кроме того подшипниковые опоры снабжены системой смазки подшипников, для чего в корпусе подшипниковых опор выполнены пресс-масленки.

7. Электронасосный агрегат по п.1, отличающийся тем, что вал ротора насоса содержит узел сальникового уплотнения, включающий корпус уплотнения, а также состоящую из колец сальниковую набивку, дренажную втулку, штуцеры подвода и отвода охлаждающей жидкости и, предпочтительно, разрезной фланец, при этом при работающем агрегате охлаждающая жидкость поступает в узел уплотнения через нижний штуцер, а отвод осуществляют через верхний штуцер.

8. Электронасосный агрегат по п.1, отличающийся тем, что для устранения утечки перекачиваемой жидкости по валу и через разъемы корпусов проточной и ходовой частей установлены уплотнительные кольца, предпочтительно, из упругого материала типа резины.

9. Электронасосный агрегат по п.4, отличающийся тем, что боковая стенка проточной полости насоса образует спиральный сборник, который за пределами контура рабочего колеса имеет форму двояковыпуклой оболочки, закрученной по спирали перемещаемым в условной средней плоскости последовательно нарастающим радиусом и не менее чем на одном участке поперечного сечения выпукло изогнутой в условной плоскости, нормальной к упомянутой средней плоскости сборника и проведенной через ось вала ротора насоса, при этом указанная оболочка снабжена на выходе проемом, сообщенным по потоку с тангенциально примыкающем к ней напорным патрубком корпуса проточной части насоса.

10. Электронасосный агрегат по п.1, отличающийся тем, что муфта, соединяющая консольный вал ротора электродвигателя и обращенную к нему консоль вала насоса, выполнена с возможностью передачи крутящего момента от первого ко второму с демпфированием взаимных угловых колебаний указанных валов, для чего содержит объединенные через амортизатор в виде упругого, преимущественно, кольцевого вкладыша полумуфты электродвигателя и насоса.

11. Электронасосный агрегат по п.1, отличающийся тем, что предназначен для перекачивания химически агрессивных жидкостных сред типа кислот, щелочей, электролитов и других с температурой от 0÷98°С, с водородным показателем 0÷14 рН, плотностью до 1870 кг/м³, кинематической вязкостью до 30×10^-6 м²/с и твердыми включениями до 1 мм с объемной концентрацией последних, не превышающей 5%, либо для перекачивания горячих и кристаллизующихся жидкостей с температурой от 0 до 250°С, а также пожаро-взрывоопасных сред, при этом центробежный насос электронасосного агрегата для перекачивания упомянутых горячих и кристаллизующихся сред снабжен системой обогрева проточной части и охлаждения подшипниковых узлов.

12. Электронасосный агрегат по п.1, отличающийся тем, что центробежный насос и комплектующий электродвигатель, предпочтительно асинхронный, вариантно выполнены с возможностью подачи от 20 до 1000 м³/ч и напором от 10 до 120 м, при этом электродвигатель принят, предпочтительно, асинхронным с вариантной мощностью от 8 до 435 кВт, адекватной диапазонам напора и подачи и частотой вращения вала предпочтительно до 1500 об/мин, а при частоте вращения вала, предпочтительно, до 2950 об/мин электронасосный вариантно выполнен с возможностью подачи от 12,5 до 600 м³/ч с напором от 20 до 120 м, мощностью от 7,5 до 250 кВт.

13. Электронасосный агрегат по п.1, отличающийся тем, что электродвигатель и насос закреплены через опорные элементы на опорной платформе, при этом один из опорных элементов насоса сообщен с корпусом ходовой части насоса, а другой опорный элемент соединяет с платформой корпус проточной части насоса, причем соосность расположения валов электродвигателя и насоса выполнена посредством упомянутой вне осевой фиксации указанных частей электронасосного агрегата на платформе с возможностью юстировочного регулирования положения осей валов, предпочтительно, посредством регулировочных прокладок между нижней частью опорных элементов и поверхностью опорной платформы, а силовая муфта, соединяющая валы электродвигателя и насоса, закрыта защитным кожухом также закрепленным, предпочтительно, на опорной платформе.

14. Химический горизонтальный электронасосный агрегат с рабочим колесом закрытого типа, характеризующийся тем, что содержит электродвигатель с валом ротора, центробежный насос, имеющий ротор с валом и рабочим колесом закрытого типа, а также силовую муфту втулочно-пальцевого типа, упруго соединяющую валы роторов электродвигателя и насоса с возможностью передачи крутящего момента на вал ротора и рабочее колесо насоса; центробежный насос выполнен одноступенчатым, консольного типа, содержит корпус, включающий снабженный подводящим осевым и напорным патрубками корпус проточной части, имеющий проточную полость, объединенную со спиральным сборником перекачиваемой жидкости, а также включает охватывающий, по меньшей мере, большую часть длины вала ротора и снабженный картером корпус ходовой части насоса, по меньшей мере, с одной подшипниковой опорой, установленной, преимущественно, со стороны, обращенной к силовому узлу, и с возможностью размещения другой подшипниковой опоры, предпочтительно, обращенной к проточной части, непосредственно в указанном корпусе ходовой части насоса, причем вал ротора насоса выполнен с консолями, при этом одна из консолей выполнена с выходом в проточную полость, снабжена рабочим колесом и имеет длину превышающую длину другой консоли, обращенной к электродвигателю, не менее чем в два раза, а рабочее колесо закрытого типа выполнено в виде многозаходной крыльчатки, включающей основной и покрывной диски и систему расположенных между ними лопаток, при этом основной диск содержит ступицу, посредством которой фиксированно посажен на упомянутую консоль вала, и защищен с тыльной стороны гидрозатвором, содержащим импеллер в виде дополнительного автономного диска с расположенными, по меньшей мере, со стороны, противоположной основному диску рабочего колеса лучевидными лопатками, при этом корпус проточной части снабжен кольцевой съемной уступообразной в поперечном сечении тыльной стенкой, геометрически согласованной с гидрозатвором, причем меньший из внешних радиусов указанной стенки выполнен не менее проходного радиуса рабочего колеса, а радиус импеллера гидрозатвора выполнен меньше радиуса рабочего колеса, но не менее величины, достаточной для создания гидродинамического защитного противодавления напору проникающей в гидрозатвор перекачиваемой среды, кроме того основной диск рабочего колеса снабжен с тыльной стороны промежуточным кольцевым гребнем с внутренним радиусом меньше радиуса диска импеллера и образует со стенкой ступицы рабочего колеса кольцевой канал, сообщенный, по меньшей мере, с импеллером гидрозатвора, а покрывной диск наделен входной горловиной, внутренний заходный радиус которой выполнен не менее радиуса входного проема корпуса проточной части, предпочтительно, заподлицо с ним, кроме того съемная тыльная стенка корпуса проточной части вмонтирована в проем указанного корпуса, имеющий проходной радиус, обеспечивающий возможность ввода и вывода рабочего колеса при монтаже и демонтаже насоса.

15. Электронасосный агрегат по п.14, отличающийся тем, что рабочее колесо насоса содержит прикрепленную к основному и покрывному дискам многозаходную систему криволинейных, по меньшей мере, в проекции на условную плоскость основного диска лопаток, разделенных межлопаточными каналами, причем лопатки рабочего колеса выполнены одинаковой или различной длины, а количество лопаток рабочего колеса принято от 3 до 24, предпочтительно, от 5 до 7, при этом активный объем динамического заполнения совокупности межлопаточных каналов включает вариантную возможность выброса на проток за один оборот рабочего колеса (5÷1500)×10^-5 м³/об перекачиваемой жидкой среды.

16. Электронасосный агрегат по п.14, отличающийся тем, что напорный патрубок корпуса проточной части выполнен в виде диффузора с разностью площадей входного и выходного поперечных сечений, обеспечивающей снижение скорости нагнетаемого потока на выходе из диффузора в 1,2÷4,0 раза.

17. Электронасосный агрегат по п.14, отличающийся тем, что подводящий патрубок, сборник и напорный патрубок размещены в корпусе проточной части насоса последовательно с образованием единого канала по потоку перекачиваемой среды, в котором подводящий патрубок выполнен симметричным относительно оси вала, и содержит заходную горловину с радиусом, частично перекрывающим в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала, оконечности лопаток, обращенные к указанной оси, кроме того проточная полость выполнена с тыльной, боковой и заходной стенками, образующими объем, достаточный для размещения рабочего колеса и сборника, который выполнен, преимущественно, тангенциально сообщенным с напорным патрубком.

18. Электронасосный агрегат по п.14, отличающийся тем, что вал ротора насоса выполнен состоящим из участков с различными диаметрами, при этом участок с наибольшим диаметром имеет, по меньшей мере, в зонах примыкания к подшипниковым опорам диаметр, превышающий диаметры остальных участков вала, которые выполнены с диаметрами, ступенчато последовательно убывающими в направлении к консолям вала, кроме того вал ротора насоса оперт на корпус ходовой части через упомянутые подшипниковые опоры, одна из которых, предпочтительно, обращенная к корпусу проточной части содержит радиальный подшипник, а другая, предпочтительно, обращенная к электродвигателю, содержит, преимущественно, двойной радиально-упорный подшипник, при этом подшипниковые опоры снабжены системой смазки подшипников, для чего в корпусе подшипниковых опор выполнены пресс-масленки.

19. Электронасосный агрегат по п.14, отличающийся тем, что вал ротора насоса содержит узел сальникового уплотнения, включающий корпус уплотнения, а также состоящую из колец сальниковую набивку, дренажную втулку, штуцеры подвода и отвода охлаждающей жидкости и, предпочтительно, разрезной фланец, при этом при работающем агрегате охлаждающая жидкость поступает в узел уплотнения через нижний штуцер, а отвод осуществляют через верхний штуцер.

20. Электронасосный агрегат по п.14, отличающийся тем, что для устранения утечки перекачиваемой жидкости по валу и через разъемы корпусов проточной и ходовой частей установлены уплотнительные кольца, предпочтительно, из упругого материала типа резины.

21. Электронасосный агрегат по п.17, отличающийся тем, что боковая стенка проточной полости насоса образует спиральный сборник, который за пределами контура рабочего колеса имеет форму двояковыпуклой оболочки, закрученной по спирали перемещаемым в условной средней плоскости последовательно нарастающим радиусом и не менее чем на одном участке поперечного сечения выпукло изогнутой в условной плоскости, нормальной к упомянутой средней плоскости сборника и проведенной через ось вала ротора насоса, при этом указанная оболочка снабжена на выходе проемом, сообщенным по потоку с тангенциально примыкающем к ней напорным патрубком корпуса проточной части насоса.

22. Электронасосный агрегат по п.14, отличающийся тем, что муфта, соединяющая консольный вал ротора электродвигателя и обращенную к нему консоль вала насоса, выполнена с возможностью передачи крутящего момента от первого ко второму с демпфированием взаимных угловых колебаний указанных валов, для чего содержит объединенные через амортизатор в виде упругого, преимущественно, кольцевого вкладыша полумуфты электродвигателя и насоса.

23. Электронасосный агрегат по п.14, отличающийся тем, что предназначен для перекачивания химически агрессивных жидкостных сред типа кислот, щелочей, электролитов и других с температурой от 0÷98°C, с водородным показателем 0÷14 рН, плотностью до 1870 кг/м³, кинематической вязкостью до 30×10^-6 м²/с и твердыми включениями до 1 мм с объемной концентрацией последних, не превышающей 5%, либо для перекачивания горячих и кристаллизующихся жидкостей с температурой от 0 до 250°С, а также пожаро-взрывоопасных сред, при этом центробежный насос электронасосного агрегата для перекачивания упомянутых горячих и кристаллизующихся сред снабжен системой обогрева проточной части и охлаждения подшипниковых узлов.

24. Электронасосный агрегат по п.14, отличающийся тем, что центробежный насос и комплектующий электродвигатель, предпочтительно, асинхронный вариантно выполнены с возможностью подачи от 20 до 1000 м³/ч и напором от 10 до 120 м, при этом электродвигатель принят, предпочтительно, асинхронным с вариантной мощностью от 8 до 435 кВт, адекватной диапазонам напора и подачи и частотой вращения вала предпочтительно до 1500 об/мин, а при частоте вращения вала, предпочтительно, до 2950 об/мин электронасосный вариантно выполнен с возможностью подачи от 12,5 до 600 м³/ч с напором от 20 до 120 м, мощностью от 7,5 до 250 кВт.

25. Электронасосный агрегат по п.14, отличающийся тем, что электродвигатель и насос закреплены через опорные элементы на опорной платформе, при этом один из опорных элементов насоса сообщен с корпусом ходовой части насоса, а другой опорный элемент соединяет с платформой корпус проточной части насоса, причем соосность расположения валов электродвигателя и насоса выполнена посредством упомянутой вне осевой фиксации указанных частей электронасосного агрегата на платформе с возможностью юстировочного регулирования положения осей валов, предпочтительно, посредством регулировочных прокладок между нижней частью опорных элементов и поверхностью опорной платформы, а силовая муфта, соединяющая валы электродвигателя и насоса, закрыта защитным кожухом также закрепленным, предпочтительно, на опорной платформе.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к насосостроению, а именно к конструкциям химических горизонтальных электронасосных агрегатов с центробежным насосом с рабочим колесом закрытого типа, предназначенных для перекачивания химически агрессивных жидкостей.

Известен герметичный центробежный насос, содержащий корпус с размещенным в нем рабочим колесом, приводимым во вращение цилиндрической магнитной муфтой, ведущая полумуфта которой соединена с приводным валом электродвигателя, а ведомая с рабочим колесом. Полумуфты установлены коаксиально, разделены экраном в виде цилиндрического стакана. Стакан выполнен с переменной толщиной стенки вдоль его образующей, а участок наименьшей толщины стенки расположен между полюсами ведущей и ведомой полумуфт (RU 2088807 С1, опубл. 27.08.1997).

Наиболее близким по сущности и достигаемому техническому результату известен центробежный насос, содержащий закрепленный на станине корпус из износостойкого материала, имеющий входной и напорный патрубки с фланцами, вал с рабочим колесом закрытого типа в подшипниковых опорах, и узел уплотнений. На входном и напорном патрубках фланцы выполнены вращающимися, съемными и установлены на патрубках без непосредственного упора фланца в патрубок. На фланце и патрубках выполнены полукруглые выточки, в которых размещены разрезные стопорные кольца круглого сечения, воспринимающие осевые нагрузки в соединениях фланцев с патрубками (RU 2332591 С1, опубл. 27.08.2008).

Недостатками известных технических решений являются негарантированная надежность защиты от протечек химически агрессивной перекачиваемой жидкости при длительной работе насоса в процессе эксплуатации из чего вытекает недостаточно высокий ресурс насоса и эффективность перекачивания рабочих сред с повышенной концентрацией агрессивных компонентов и, в конечном счете, снижает отраслевую конкурентноспособность насоса и выполняемых на их основе электронасосных агрегатов.

Задача настоящего изобретения заключается в вариантной разработке химического электронасосного агрегата горизонтального типа с центробежным насосом, наделенным повышенной защитой от протечек химически агрессивной перекачиваемой жидкости и загрязнения атмосферного воздуха ядовитыми испарениями, а также наделенного повышенным ресурсом, надежностью и эффективностью перекачивания химически агрессивных жидких сред, определяющими отраслевую конкурентноспособность электронасосного агрегата в целом.

Поставленная задача в части электронасосного агрегата по первому варианту решается тем, что химический горизонтальный электронасосный агрегат с рабочим колесом закрытого типа, согласно изобретению, содержит электродвигатель с валом ротора, центробежный насос, имеющий ротор с валом и рабочим колесом закрытого типа, а также силовой узел в виде муфты втулочно-пальцевого типа, упруго соединяющую валы роторов электродвигателя и насоса с возможностью передачи крутящего момента на вал ротора и рабочее колесо насоса; центробежный насос выполнен одноступенчатым, консольного типа, содержит корпус, включающий снабженный подводящим осевым и напорным патрубками корпус проточной части, имеющий проточную полость, объединенную со спиральным сборником перекачиваемой жидкости, а также включает охватывающий, по меньшей мере, большую часть длины вала ротора и снабженный картером корпус ходовой части насоса, по меньшей мере, с одной подшипниковой опорой, установленной, преимущественно, со стороны, обращенной к силовому узлу, и с возможностью размещения другой подшипниковой опоры, предпочтительно, обращенной к проточной части, непосредственно в указанном корпусе ходовой части насоса, причем вал ротора насоса выполнен с консолями, при этом одна из консолей выполнена с выходом в проточную полость и имеет длину превышающую длину другой консоли, обращенной к электродвигателю, не менее чем в два раза, а рабочее колесо выполнено в виде многозаходной крыльчатки, включающей основной и покрывной диски и систему расположенных между ними лопаток, при этом один из дисков, а именно основной диск содержит ступицу, посредством которой фиксировано посажен на упомянутую консоль вала, и защищен с тыльной стороны гидрозатвором, содержащим импеллер в виде дополнительного автономного диска с расположенными, по меньшей мере, со стороны, противоположной основному диску рабочего колеса лучевидными лопатками, причем корпус проточной части снабжен кольцевой съемной уступообразной в поперечном сечении тыльной стенкой, геометрически согласованной с гидрозатвором, при этом меньший из внешних радиусов указанной стенки выполнен не менее проходного радиуса рабочего колеса, а радиус импеллера гидрозатвора выполнен меньше радиуса рабочего колеса, но не менее величины, достаточной для создания гидродинамического защитного противодавления напору проникающей в гидрозатвор перекачиваемой среды, кроме того основной диск рабочего колеса снабжен с тыльной стороны промежуточным кольцевым гребнем с внутренним радиусом меньше радиуса диска импеллера и образует со стенкой ступицы рабочего колеса кольцевой канал, сообщенный с импеллером гидрозатвора и посредством не менее одного сквозного отверстия в основном диске сообщенный на проток с объемом рабочего колеса, а покрывной диск наделен входной горловиной, внутренний заходный радиус которой выполнен не менее радиуса входного проема корпуса проточной части, предпочтительно, заподлицо с ним, кроме того съемная тыльная стенка корпуса проточной части, вмонтирована в проем указанного корпуса, имеющий проходной радиус, обеспечивающий возможность ввода и вывода рабочего колеса при монтаже и демонтаже насоса.

При этом рабочее колесо насоса может содержать прикрепленную к основному и покрывному дискам многозаходную систему, криволинейных, по меньшей мере, в проекции на условную плоскость основного диска лопаток, разделенных межлопаточными каналами, причем лопатки рабочего колеса выполнены одинаковой или различной длины, а количество лопаток рабочего колеса принято от 3 до 24, предпочтительно, от 5 до 7, при этом активный объем динамического заполнения совокупности межлопаточных каналов включает вариантную возможность выброса на проток за один оборот рабочего колеса (5÷1500)×10 ^-5 м³/об перекачиваемой жидкой среды.

Напорный патрубок корпуса проточной части может быть выполнен в виде диффузора с разностью площадей входного и выходного поперечных сечений, обеспечивающей снижение скорости нагнетаемого потока на выходе из диффузора в 1,2÷4,0 раза.

Подводящий патрубок, сборник и напорный патрубок могут быть размещены в корпусе проточной части насоса последовательно с образованием единого канала по потоку перекачиваемой среды, в котором подводящий патрубок выполнен симметричным относительно оси вала, и содержит заходную горловину с радиусом, частично перекрывающим в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала, оконечности лопаток, обращенные к указанной оси, кроме того проточная полость выполнена с тыльной, боковой и заходной стенками, образующими объем, достаточный для размещения рабочего колеса и сборника, который выполнен, преимущественно, тангенциально сообщенным с напорным патрубком.

Вал ротора насоса может быть выполнен состоящим из участков с различными диаметрами, при этом участок с наибольшим диаметром имеет, по меньшей мере, в зонах примыкания к подшипниковым опорам диаметр, превышающий диаметры остальных участков вала, которые выполнены с диаметрами, ступенчато последовательно убывающими в направлении к консолям вала.

Вал ротора насоса может быть оперт на корпус ходовой части через упомянутые подшипниковые опоры, одна из которых, предпочтительно, обращенная к корпусу проточной части содержит радиальный подшипник, а другая, предпочтительно, обращенная к электродвигателю, содержит, преимущественно, двойной радиально-упорный подшипник, и кроме того подшипниковые опоры снабжены системой смазки подшипников, для чего в корпусе подшипниковых опор выполнены пресс-масленки.

Вал ротора насоса может содержать узел сальникового уплотнения, включающий корпус уплотнения, а также состоящую из колец сальниковую набивку, дренажную втулку, штуцеры подвода и отвода охлаждающей жидкости и, предпочтительно, разрезной фланец, при этом при работающем агрегате охлаждающая жидкость поступает в узел уплотнения через нижний штуцер, а отвод осуществляют через верхний штуцер.

Для устранения утечки перекачиваемой жидкости по валу и через разъемы корпусов проточной и ходовой частей могут быть установлены уплотнительные кольца, предпочтительно, из упругого материала типа резины.

Боковая стенка проточной полости насоса может образовать спиральный сборник, который за пределами контура рабочего колеса имеет форму двояковыпуклой оболочки, закрученной по спирали перемещаемым в условной средней плоскости последовательно нарастающим радиусом и не менее чем на одном участке поперечного сечения выпукло изогнутой в условной плоскости, нормальной к упомянутой средней плоскости сборника и проведенной через ось вала ротора насоса, при этом указанная оболочка снабжена на выходе проемом, сообщенным по потоку с тангенциально примыкающем к ней напорным патрубком корпуса проточной части насоса.

Муфта, соединяющая консольный вал ротора электродвигателя и обращенную к нему консоль вала насоса, может быть выполнена с возможностью передачи крутящего момента от первого ко второму с демпфированием взаимных угловых колебаний указанных валов, для чего содержит объединенные через амортизатор в виде упругого, преимущественно, кольцевого вкладыша полумуфты электродвигателя и насоса.

Электронасосный агрегат может быть предназначен для перекачивания химически агрессивных жидкостных сред типа кислот, щелочей, электролитов и других с температурой от 0÷98°С, с водородным показателем 0÷14 рН, плотностью до 1870 кг/м³, кинематической вязкостью до 30×10^-6 м²/с и твердыми включениями до 1 мм с объемной концентрацией последних, не превышающей 5%, либо для перекачивания горячих и кристаллизующихся жидкостей с температурой от 0 до 250°С, а также пожаро-взрывоопасных сред, при этом центробежный насос электронасосного агрегата для перекачивания упомянутых горячих и кристаллизующихся сред снабжен системой обогрева проточной части и охлаждения подшипниковых узлов.

Центробежный насос и комплектующий электродвигатель, предпочтительно, асинхронный вариантно могут быть выполнены с возможностью подачи от 20 до 1000 м³/ч и напором от 10 до 120 м, при этом электродвигатель принят, предпочтительно, асинхронным с вариантной мощностью от 8 до 435 кВт, адекватной диапазонам напора и подачи и частотой вращения вала предпочтительно, до 1500 об/мин, а при частоте вращения вала, предпочтительно, до 2950 об/мин электронасосный вариантно выполнен с возможностью подачи от 12,5 до 600 м³/ч с напором от 20 до 120 м, мощностью от 7,5 до 250 кВт.

Электродвигатель и насос могут быть закреплены через опорные элементы на опорной платформе, при этом один из опорных элементов насоса сообщен с корпусом ходовой части насоса, а другой опорный элемент соединяет с платформой корпус проточной части насоса, причем соосность расположения валов электродвигателя и насоса выполнена посредством упомянутой вне осевой фиксации указанных частей электронасосного агрегата на платформе с возможностью юстировочного регулирования положения осей валов, предпочтительно, посредством регулировочных прокладок между нижней частью опорных элементов и поверхностью опорной платформы, а силовая муфта, соединяющая валы электродвигателя и насоса, закрыта защитным кожухом также закрепленным, предпочтительно, на опорной платформе.

Поставленная задача в части электронасосного агрегата по второму варианту решается тем, что химический горизонтальный электронасосный агрегат с рабочим колесом закрытого типа, согласно изобретению, содержит электродвигатель с валом ротора, центробежный насос, имеющий ротор с валом и рабочим колесом закрытого типа, а также силовую муфту втулочно-пальцевого типа, упруго соединяющую валы роторов электродвигателя и насоса с возможностью передачи крутящего момента на вал ротора и рабочее колесо насоса; центробежный насос выполнен одноступенчатым, консольного типа, содержит корпус, включающий снабженный подводящим осевым и напорным патрубками корпус проточной части, имеющий проточную полость, объединенную со спиральным сборником перекачиваемой жидкости, а также включает охватывающий, по меньшей мере, большую часть длины вала ротора и снабженный картером корпус ходовой части насоса, по меньшей мере, с одной подшипниковой опорой, установленной, преимущественно, со стороны, обращенной к силовому узлу, и с возможностью размещения другой подшипниковой опоры, предпочтительно, обращенной к проточной части, непосредственно в указанном корпусе ходовой части насоса, причем вал ротора насоса выполнен с консолями, при этом одна из консолей выполнена с выходом в проточную полость, снабжена рабочим колесом и имеет длину превышающую длину другой консоли, обращенной к электродвигателю, не менее чем в два раза, а рабочее колесо закрытого типа выполнено в виде многозаходной крыльчатки, включающей основной и покрывной диски и систему расположенных между ними лопаток, при этом основной диск содержит ступицу, посредством которой фиксированно посажен на упомянутую консоль вала, и защищен с тыльной стороны гидрозатвором, содержащим импеллер в виде дополнительного автономного диска с расположенными, по меньшей мере, со стороны, противоположной основному диску рабочего колеса лучевидными лопатками, при этом корпус проточной части снабжен кольцевой съемной уступообразной в поперечном сечении тыльной стенкой, геометрически согласованной с гидрозатвором, причем меньший из внешних радиусов указанной стенки выполнен не менее проходного радиуса рабочего колеса, а радиус импеллера гидрозатвора выполнен меньше радиуса рабочего колеса, но не менее величины, достаточной для создания гидродинамического защитного противодавления напору проникающей в гидрозатвор перекачиваемой среды, кроме того основной диск рабочего колеса снабжен с тыльной стороны промежуточным кольцевым гребнем с внутренним радиусом меньше радиуса диска импеллера и образует со стенкой ступицы рабочего колеса кольцевой канал, сообщенный, по меньшей мере, с импеллером гидрозатвора, а покрывной диск наделен входной горловиной, внутренний заходный радиус которой выполнен не менее радиуса входного проема корпуса проточной части, предпочтительно, заподлицо с ним, кроме того съемная тыльная стенка корпуса проточной части, вмонтирована в проем указанного корпуса, имеющий проходной радиус, обеспечивающий возможность ввода и вывода рабочего колеса при монтаже и демонтаже насоса.

При этом рабочее колесо насоса может содержать прикрепленную к основному и покрывному дискам многозаходную систему, криволинейных, по меньшей мере, в проекции на условную плоскость основного диска лопаток, разделенных межлопаточными каналами, причем лопатки рабочего колеса выполнены одинаковой или различной длины, а количество лопаток рабочего колеса принято от 3 до 24, предпочтительно, от 5 до 7, при этом активный объем динамического заполнения совокупности межлопаточных каналов включает вариантную возможность выброса на проток за один оборот рабочего колеса (5÷1500)×10^-5 м³/об перекачиваемой жидкой среды.

Напорный патрубок корпуса проточной части может быть выполнен в виде диффузора с разностью площадей входного и выходного поперечных сечений, обеспечивающей снижение скорости нагнетаемого потока на выходе из диффузора в 1,2÷4,0 раза.

Подводящий патрубок, сборник и напорный патрубок могут быть размещены в корпусе проточной части насоса последовательно с образованием единого канала по потоку перекачиваемой среды, в котором подводящий патрубок выполнен симметричным относительно оси вала, и содержит заходную горловину с радиусом, частично перекрывающим в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала, оконечности лопаток, обращенные к указанной оси, кроме того проточная полость выполнена с тыльной, боковой и заходной стенками, образующими объем, достаточный для размещения рабочего колеса и сборника, который выполнен, преимущественно, тангенциально сообщенным с напорным патрубком.

Вал ротора насоса может быть выполнен состоящим из участков с различными диаметрами, при этом участок с наибольшим диаметром имеет, по меньшей мере, в зонах примыкания к подшипниковым опорам диаметр, превышающий диаметры остальных участков вала, которые выполнены с диаметрами, ступенчато последовательно убывающими в направлении к консолям вала, кроме того вал ротора насоса оперт на корпус ходовой части через упомянутые подшипниковые опоры, одна из которых, предпочтительно, обращенная к корпусу проточной части содержит радиальный подшипник, а другая, предпочтительно, обращенная к электродвигателю, содержит, преимущественно, двойной радиально-упорный подшипник, при этом подшипниковые опоры снабжены системой смазки подшипников, для чего в корпусе подшипниковых опор выполнены пресс-масленки.

Вал ротора насоса может содержать узел сальникового уплотнения, включающий корпус уплотнения, а также состоящую из колец сальниковую набивку, дренажную втулку, штуцеры подвода и отвода охлаждающей жидкости и, предпочтительно, разрезной фланец, при этом при работающем агрегате охлаждающая жидкость поступает в узел уплотнения через нижний штуцер, а отвод осуществляют через верхний штуцер.

Для устранения утечки перекачиваемой жидкости по валу и через разъемы корпусов проточной и ходовой частей могут быть установлены уплотнительные кольца, предпочтительно, из упругого материала типа резины.

Боковая стенка проточной полости насоса может образовать спиральный сборник, который за пределами контура рабочего колеса имеет форму двояковыпуклой оболочки, закрученной по спирали перемещаемым в условной средней плоскости последовательно нарастающим радиусом и не менее чем на одном участке поперечного сечения выпукло изогнутой в условной плоскости, нормальной к упомянутой средней плоскости сборника и проведенной через ось вала ротора насоса, при этом указанная оболочка снабжена на выходе проемом, сообщенным по потоку с тангенциально примыкающем к ней напорным патрубком корпуса проточной части насоса.

Муфта, соединяющая консольный вал ротора электродвигателя и обращенную к нему консоль вала насоса, может быть выполнена с возможностью передачи крутящего момента от первого ко второму с демпфированием взаимных угловых колебаний указанных валов, для чего содержит объединенные через амортизатор в виде упругого, преимущественно, кольцевого вкладыша полумуфты электродвигателя и насоса.

Электронасосный агрегат может быть предназначен для перекачивания химически агрессивных жидкостных сред типа кислот, щелочей, электролитов и других с температурой от 0÷98°С, с водородным показателем 0÷14 рН, плотностью до 1870 кг/м³, кинематической вязкостью до 30×10^-6 м²/с и твердыми включениями до 1 мм с объемной концентрацией последних, не превышающей 5%, либо для перекачивания горячих и кристаллизующихся жидкостей с температурой от 0 до 250°С, а также пожаро-взрывоопасных сред, при этом центробежный насос электронасосного агрегата для перекачивания упомянутых горячих и кристаллизующихся сред снабжен системой обогрева проточной части и охлаждения подшипниковых узлов.

Центробежный насос и комплектующий электродвигатель, предпочтительно, асинхронный вариантно могут быть выполнены с возможностью подачи от 20 до 1000 м³/ч и напором от 10 до 120 м, при этом электродвигатель принят, предпочтительно, асинхронным с вариантной мощностью от 8 до 435 кВт, адекватной диапазонам напора и подачи и частотой вращения вала предпочтительно, до 1500 об/мин, а при частоте вращения вала, предпочтительно, до 2950 об/мин электронасосный вариантно выполнен с возможностью подачи от 12,5 до 600 м³/ч с напором от 20 до 120 м, мощностью от 7,5 до 250 кВт.

Электродвигатель и насос могут быть закреплены через опорные элементы на опорной платформе, при этом один из опорных элементов насоса сообщен с корпусом ходовой части насоса, а другой опорный элемент соединяет с платформой корпус проточной части насоса, причем соосность расположения валов электродвигателя и насоса выполнена посредством упомянутой вне осевой фиксации указанных частей электронасосного агрегата на платформе с возможностью юстировочного регулирования положения осей валов, предпочтительно, посредством регулировочных прокладок между нижней частью опорных элементов и поверхностью опорной платформы, а силовая муфта, соединяющая валы электродвигателя и насоса, закрыта защитным кожухом также закрепленным, предпочтительно, на опорной платформе.

Технический результат, достигаемый приведенной совокупностью признаков, состоит в вариантной разработке химического электронасосного агрегата горизонтального типа с центробежным насосом, наделенным повышенной защитой от протечек химически агрессивной перекачиваемой жидкости, а также повышенными ресурсом, надежностью и эффективностью перекачивания химически агрессивных жидких сред. Это достигается совокупностью разработанных в изобретении конструктивных решений и технологических параметров основных узлов и элементов агрегата, в первую очередь комбинированной системы усиленной гидродинамической защиты в процессе работы насоса, оптимально дополняемой гидростатической защитой от протечек химически агрессивной среды и ядовитых испарений, исключающих негативное воздействие на подшипниковые опоры и окружающую среду.

Кроме того, в принятом в составе электронасосного агрегата предпочтительном варианте центробежного насоса технический результат достигается за счет разработанных в изобретении конструктивного решения и формы вариантно выполненного рабочего колеса закрытого типа, спирального сборника и напорного патрубка, обеспечивающих в совокупности эффективную диффузорность межлопаточных каналов и спирального сборника; а также конструкцией силового сопряжения валов роторов электродвигателя и насоса, передающей крутящий момент от электродвигателя к насосу с демпфированием вибрации.

Технический результат выражается также в повышенной износостойкости к химической и механической агрессии наиболее изнашиваемых частей проточной части предлагаемой конструкции насоса, в частности, за счет вариантно разработанной в изобретении конструкции гидрозатвора в сочетании с системой стояночной гидрозащиты насоса и сопряжения подвижных частей ротора с корпусом проточной и ходовой частей насоса.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 изображен электронасосный агрегат, общий вид;

на фиг.2 - вид по А на фиг.1;

на фиг.3 - центробежный насос, продольный разрез;

на фиг.4 - силовой узел электронасосного агрегата, продольный разрез;

на фиг.5 - рабочее колесо, разрез.

Химический горизонтальный электронасосный агрегат с рабочим колесом закрытого типа в вариантном исполнении конструктивно выполнен с возможностью перекачивания химически агрессивных жидких сред.

По первому варианту электронасосный агрегат содержит электродвигатель 1 с валом 2 ротора, центробежный насос 3, имеющий ротор с валом 4 и рабочим колесом 5 закрытого типа, а также силовой узел в виде муфты 6 втулочно-пальцевого типа, упруго соединяющую валы 2 и 4 роторов соответственно электродвигателя 1 и насоса 3 с возможностью передачи крутящего момента на вал 4 ротора и рабочее колесо 5 насоса 3.

Центробежный насос 3 выполнен одноступенчатым, консольного типа, состоит из проточной и ходовой частей 7 и 8. Насос 3 содержит корпус 9 проточной части 7 и корпус 10 ходовой части 8. Корпус 9 проточной части снабжен подводящим осевым патрубком 11 и напорным патрубком 12, имеет проточную полость 13, объединенную со спиральным сборником 14 перекачиваемой жидкости. Корпус 10 ходовой части выполнен охватывающим, по меньшей мере, большую часть длины вала 4 ротора и снабжен картером 15, а также, по меньшей мере, одной подшипниковой опорой 16, установленной, преимущественно, со стороны, обращенной к силовому узлу, и с возможностью размещения другой подшипниковой опоры 17 предпочтительно, обращенной к проточной части непосредственно в корпусе 10 ходовой части насоса 3.

Вал 4 ротора насоса 4 выполнен с консолями 18, 19. Консоль 18 выполнена с выходом в проточную полость 13 и имеет длину превышающую длину другой консоли 19, обращенной к электродвигателю 1, не менее чем в два раза.

Рабочее колесо выполнено в виде многозаходной крыльчатки, включающей основной и покрывной диски 20 и 21 соответственно и систему расположенных между ними лопаток 22. Основной диск 20 содержит ступицу 23, посредством которой фиксированно посажен на консоль 18 вала 4, и защищен с тыльной стороны гидрозатвором 24. Гидрозатвор 24 содержит импеллер 25 в виде дополнительного автономного диска с расположенными, по меньшей мере, со стороны, противоположной основному диску 20 рабочего колеса 5 лучевидными лопатками.

Корпус 9 проточной части 7 снабжен кольцевой съемной уступообразной в поперечном сечении тыльной стенкой 26, геометрически согласованной с гидрозатвором 24. Меньший из внешних радиусов тыльной стенки 26 выполнен не менее проходного радиуса рабочего колеса 5. Радиус импеллера 25 гидрозатвора 24 выполнен меньше радиуса рабочего колеса 5, но не менее величины, достаточной для создания гидродинамического защитного противодавления напору проникающей в гидрозатвор 24 перекачиваемой среды.

Основной диск 20 рабочего колеса 5 снабжен с тыльной стороны промежуточным кольцевым гребнем 27 с внутренним радиусом меньше радиуса диска импеллера 25 и образует со стенкой ступицы 23 рабочего колеса 5 кольцевой канал 28, сообщенный с импеллером 25 гидрозатвора 24 и посредством не менее одного сквозного отверстия 29 в основном диске 20 сообщенный на проток с объемом рабочего колеса 5.

Покрывной диск 21 рабочего колеса наделен входной горловиной 30. Внутренний заходный радиус горловины 30 выполнен не менее радиуса входного проема корпуса 9 проточной части 7, предпочтительно, заподлицо с ним.

Съемная тыльная стенка 26 корпуса 9 проточной части, вмонтирована в проем указанного корпуса, имеющий проходной радиус, обеспечивающий возможность ввода и вывода рабочего колеса 5 при монтаже и демонтаже насоса 3.

Рабочее колесо 5 насоса 3 содержит, прикрепленную к упомянутым дискам 20, 21 многозаходную систему, криволинейных, по меньшей мере, в проекции на условную плоскость основного диска 20 лопаток 21, разделенных межлопаточными каналами. Лопатки 21 рабочего колеса 5 выполнены одинаковой или различной длины, а количество лопаток 21 рабочего колеса принято от 3 до 24, преимущественно, 5÷7. Активный объем динамического заполнения совокупности межлопаточных каналов включает вариантную возможность выброса на проток за один оборот рабочего колеса (5÷1500)×10^-5 м³ /об перекачиваемой жидкой среды.

Напорный патрубок 12 корпуса 9 проточной части 7 выполнен в виде диффузора с разностью площадей входного и выходного поперечных сечений, обеспечивающей снижение скорости нагнетаемого потока на выходе из диффузора в 1,2÷4,0 раза.

Подводящий патрубок 11, проточная полость 13, сборник 14 и напорный патрубок 12 размещены в корпусе 9 проточной части насоса последовательно с образованием единого канала по потоку перекачиваемой среды. Подводящий патрубок 11 выполнен симметричным относительно оси вала 4, и содержит заходную горловину с радиусом, частично перекрывающим в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала 4, оконечности лопаток 21, обращенные к указанной оси. Проточная полость 13 выполнена с тыльной, боковой и заходной стенками, образующими объем, достаточный для размещения рабочего колеса 5 и сборника 14, который выполнен, преимущественно, тангенциально сообщенным с напорным патрубком 12.

Вал 4 ротора насоса 3 выполнен состоящим из участков с различными диаметрами. Участок с наибольшим диаметром имеет, по меньшей мере, в зонах примыкания к подшипниковым опорам 16, 17 диаметр, превышающий диаметры остальных участков вала, которые выполнены с диаметрами, ступенчато последовательно убывающими в направлении к консолям 18, 19 вала.

Вал 4 ротора насоса 3 оперт на корпус 10 ходовой части 8 через упомянутые подшипниковые опоры 16, 17. Подшипниковая опора 17, обращенная к корпусу 9 проточной части содержит радиальный, преимущественно, роликовый подшипник 31. Подшипниковая опора 16, обращенная к электродвигателю 1, содержит, преимущественно, двойной радиально-упорный подшипник 32. Подшипниковые опоры 16, 17 снабжены системой смазки подшипников 31, 32, для чего в корпусе подшипниковых опор выполнены пресс-масленки.

Вал 4 ротора насоса содержит узел сальникового уплотнения, включающий корпус 33 уплотнения, а также состоящую из колец сальниковую набивку 34, дренажную втулку 35, штуцеры подвода и отвода охлаждающей жидкости и, предпочтительно, разрезной фланец 36. При работающем агрегате охлаждающая жидкость поступает в узел уплотнения через нижний штуцер 37, а отвод осуществляют через верхний штуцер.

Для устранения утечки перекачиваемой жидкости по валу 4 и через разъемы корпусов 9 и 10 соответственно проточной и ходовой частей установлены уплотнительные кольца 38 предпочтительно, из упругого материала типа резины.

Боковая стенка проточной полости 13 насоса 3 образует спиральный сборник 14. Сборник 14 за пределами контура рабочего колеса 5 имеет форму двояковыпуклой оболочки, закрученной по спирали перемещаемым в условной средней плоскости последовательно нарастающим радиусом и не менее чем на одном участке поперечного сечения выпукло изогнутой в условной плоскости, нормальной к упомянутой средней плоскости сборника 14 и проведенной через ось вала 4 ротора насоса. Указанная оболочка снабжена на выходе проемом, сообщенным по потоку с тангенциально примыкающем к ней напорным патрубком 12 корпуса 9 проточной части насоса.

Муфта, соединяющая консольный вал 2 ротора электродвигателя 1 и обращенную к нему консоль 19 вала 4 насоса, выполнена с возможностью передачи крутящего момента от первого ко второму с демпфированием взаимных угловых колебаний указанных валов. Для этого муфта содержит объединенные через амортизатор в виде упругого, преимущественно, кольцевого вкладыша 39 полумуфту 40 электродвигателя 1 и полумуфту 41 насоса 3.

Электронасосный агрегат предназначен для перекачивания химически агрессивных жидкостных сред типа кислот, щелочей, электролитов и других с температурой от 0÷98°С, с водородным показателем 0÷14 рН, плотностью до 1870 кг³/м, кинематической вязкостью до 30×10^-6 м²/с и твердыми включениями до 1 мм с объемной концентрацией последних, не превышающей 5%, либо для перекачивания горячих и кристаллизующихся жидкостей с температурой от 0 до 250°С, а также пожаро-взрывоопасных сред. Центробежный насос электронасосного агрегата для перекачивания упомянутых горячих и кристаллизующихся сред снабжен системой обогрева проточной части и охлаждения подшипниковых узлов.

Центробежный насос 3 и комплектующий электродвигатель 3, предпочтительно, асинхронный вариантно выполнены с возможностью подачи от 20 до 1000 м³/ч и напором от 10 до 120 м. Электродвигатель принят, предпочтительно, асинхронным с вариантной мощностью от 8 до 435 кВт, адекватной диапазонам напора и подачи и частотой вращения вала предпочтительно, до 1500 об/мин, а при частоте вращения вала, предпочтительно, до 2950 об/мин электронасосный вариантно выполнен с возможностью подачи от 12,5 до 600 м ³/ч с напором от 20 до 120 м, мощностью от 7,5 до 250 кВт.

Электродвигатель 1 и насос 3 закреплены через опорные элементы на опорной платформе 42. Один опорный элемент 43 насоса 3 сообщен с корпусом 10 ходовой части насоса, а другой опорный элемент 44 соединяет с платформой 42 корпус 9 проточной части насоса. Соосность расположения валов 2 и 4 соответственно электродвигателя 1 и насоса 3 выполнена посредством упомянутой вне осевой фиксации указанных частей электронасосного агрегата на платформе 42 с возможностью юстировочного регулирования положения осей валов 2 и 4, предпочтительно, посредством регулировочных прокладок между нижней частью опорных элементов 43, 44 и поверхностью опорной платформы 42. Муфта, соединяющая валы 2 и 4 электродвигателя 1 и насоса 3, закрыта защитным кожухом 45 также закрепленным, предпочтительно, на опорной платформе 42.

По второму варианту электронасосный агрегат содержит электродвигатель 1 с валом 2 ротора, центробежный насос 3, имеющий ротор с валом 4 и рабочим колесом 5 закрытого типа, а также силовой узел в виде муфты 6 втулочно-пальцевого типа, упруго соединяющую валы 2 и 4 роторов соответственно электродвигателя 1 и насоса 3 с возможностью передачи крутящего момента на вал 4 ротора и рабочее колесо 5 насоса 3.

Центробежный насос 3 выполнен одноступенчатым, консольного типа, состоит из проточной и ходовой частей 7 и 8. Насос 3 содержит корпус 9 проточной части 7 и корпус 10 ходовой части 8. Корпус 9 проточной части снабжен подводящим осевым патрубком 11 и напорным патрубком 12, имеет проточную полость 13, объединенную со спиральным сборником 14 перекачиваемой жидкости. Корпус 10 ходовой части выполнен охватывающим, по меньшей мере, большую часть длины вала 4 ротора и снабжен картером 15, а также, по меньшей мере, одной подшипниковой опорой 16, установленной, преимущественно, со стороны, обращенной к силовому узлу, и с возможностью размещения другой подшипниковой опоры 17 предпочтительно, обращенной к проточной части непосредственно в корпусе 10 ходовой части насоса 3.

Вал 4 ротора насоса 4 выполнен с консолями 18, 19. Консоль 18 выполнена с выходом в проточную полость 13 и имеет длину превышающую длину другой консоли 19, обращенной к электродвигателю 1, не менее чем в два раза.

Рабочее колесо выполнено в виде многозаходной крыльчатки, включающей основной и покрывной диски 20 и 21 соответственно и систему расположенных между ними лопаток 22. Основной диск 20 содержит ступицу 23, посредством которой фиксированно посажен на консоль 18 вала 4, и защищен с тыльной стороны гидрозатвором 24. Гидрозатвор 24 содержит импеллер 25 в виде дополнительного автономного диска с расположенными, по меньшей мере, со стороны, противоположной основному диску 20 рабочего колеса 5 лучевидными лопатками.

Корпус 9 проточной части 7 снабжен кольцевой съемной уступообразной в поперечном сечении тыльной стенкой 26, геометрически согласованной с гидрозатвором 24. Меньший из внешних радиусов тыльной стенки 26 выполнен не менее проходного радиуса рабочего колеса 5. Радиус импеллера 25 гидрозатвора 24 выполнен меньше радиуса рабочего колеса 5, но не менее величины, достаточной для создания гидродинамического защитного противодавления напору проникающей в гидрозатвор 24 перекачиваемой среды.

Основной диск 20 рабочего колеса 5 снабжен с тыльной стороны промежуточным кольцевым гребнем 27 с внутренним радиусом меньше радиуса диска импеллера 25 и образует со стенкой ступицы 23 рабочего колеса 5 кольцевой канал 28, сообщенный, по меньшей мере, с импеллером 25 гидрозатвора 24.

Покрывной диск 21 рабочего колеса наделен входной горловиной 30. Внутренний заходный радиус горловины 30 выполнен не менее радиуса входного проема корпуса 9 проточной части 7, предпочтительно, заподлицо с ним.

Съемная тыльная стенка 26 корпуса 9 проточной части, вмонтирована в проем указанного корпуса, имеющий проходной радиус, обеспечивающий возможность ввода и вывода рабочего колеса 5 при монтаже и демонтаже насоса 3.

Рабочее колесо 5 насоса 3 содержит, прикрепленную к упомянутым дискам 20, 21 многозаходную систему, криволинейных, по меньшей мере, в проекции на условную плоскость основного диска 20 лопаток 21, разделенных межлопаточными каналами. Лопатки 21 рабочего колеса 5 выполнены одинаковой или различной длины, а количество лопаток 21 рабочего колеса принято от 3 до 24, преимущественно, 5÷7. Активный объем динамического заполнения совокупности межлопаточных каналов включает вариантную возможность выброса на проток за один оборот рабочего колеса (5÷1500)×10^-5 м³ /об перекачиваемой жидкой среды.

Напорный патрубок 12 корпуса 9 проточной части 7 выполнен в виде диффузора с разностью площадей входного и выходного поперечных сечений, обеспечивающей снижение скорости нагнетаемого потока на выходе из диффузора в 1,2÷4,0 раза.

Подводящий патрубок 11, проточная полость 13, сборник 14 и напорный патрубок 12 размещены в корпусе 9 проточной части насоса последовательно с образованием единого канала по потоку перекачиваемой среды. Подводящий патрубок 11 выполнен симметричным относительно оси вала 4, и содержит заходную горловину с радиусом, частично перекрывающим в проекции на условную плоскость, нормальную к оси вала 4, оконечности лопаток 21, обращенные к указанной оси. Проточная полость 13 выполнена с тыльной, боковой и заходной стенками, образующими объем, достаточный для размещения рабочего колеса 5 и сборника 14, который выполнен, преимущественно, тангенциально сообщенным с напорным патрубком 12.

Вал 4 ротора насоса 3 выполнен состоящим из участков с различными диаметрами. Участок с наибольшим диаметром имеет, по меньшей мере, в зонах примыкания к подшипниковым опорам 16, 17 диаметр, превышающий диаметры остальных участков вала, которые выполнены с диаметрами, ступенчато последовательно убывающими в направлении к консолям 18, 19 вала.

Вал 4 ротора насоса 3 оперт на корпус 10 ходовой части 8 через упомянутые подшипниковые опоры 16, 17. Подшипниковая опора 17, обращенная к корпусу 9 проточной части содержит радиальный, преимущественно, роликовый подшипник 31. Подшипниковая опора 16, обращенная к электродвигателю 1, содержит, преимущественно, двойной радиально-упорный подшипник 32. Подшипниковые опоры 16, 17 снабжены системой смазки подшипников 31, 32, для чего в корпусе подшипниковых опор выполнены пресс-масленки.

Вал 4 ротора насоса содержит узел сальникового уплотнения, включающий корпус 33 уплотнения, а также состоящую из колец сальниковую набивку 34, дренажную втулку 35, штуцеры подвода и отвода охлаждающей жидкости и, предпочтительно, разрезной фланец 36. При работающем агрегате охлаждающая жидкость поступает в узел уплотнения через нижний штуцер 37, а отвод осуществляют через верхний штуцер.

Для устранения утечки перекачиваемой жидкости по валу 4 и через разъемы корпусов 9 и 10 соответственно проточной и ходовой частей установлены уплотнительные кольца 38 предпочтительно, из упругого материала типа резины.

Боковая стенка проточной полости 13 насоса 3 образует спиральный сборник 14. Сборник 14 за пределами контура рабочего колеса 5 имеет форму двояковыпуклой оболочки, закрученной по спирали перемещаемым в условной средней плоскости последовательно нарастающим радиусом и не менее чем на одном участке поперечного сечения выпукло изогнутой в условной плоскости, нормальной к упомянутой средней плоскости сборника 14 и проведенной через ось вала 4 ротора насоса. Указанная оболочка снабжена на выходе проемом, сообщенным по потоку с тангенциально примыкающем к ней напорным патрубком 12 корпуса 9 проточной части насоса.

Муфта, соединяющая консольный вал 2 ротора электродвигателя 1 и обращенную к нему консоль 19 вала 4 насоса, выполнена с возможностью передачи крутящего момента от первого ко второму с демпфированием взаимных угловых колебаний указанных валов. Для этого муфта содержит объединенные через амортизатор в виде упругого, преимущественно, кольцевого вкладыша 39 полумуфту 40 электродвигателя 1 и полумуфту 41 насоса 3.

Электронасосный агрегат предназначен для перекачивания химически агрессивных жидкостных сред типа кислот, щелочей, электролитов и других с температурой от 0÷98°С, с водородным показателем 0÷14 рН, плотностью до 1870 кг/м³, кинематической вязкостью до 30×10^-6 м²/с и твердыми включениями до 1 мм с объемной концентрацией последних, не превышающей 5%, либо для перекачивания горячих и кристаллизующихся жидкостей с температурой от 0 до 250°С, а также пожаро-взрывоопасных сред. Центробежный насос электронасосного агрегата для перекачивания упомянутых горячих и кристаллизующихся сред снабжен системой обогрева проточной части и охлаждения подшипниковых узлов.

Центробежный насос 3 и комплектующий электродвигатель 3, предпочтительно, асинхронный вариантно выполнены с возможностью подачи от 20 до 1000 м³/ч и напором от 10 до 120 м. Электродвигатель принят, предпочтительно, асинхронным с вариантной мощностью от 8 до 435 кВт, адекватной диапазонам напора и подачи и частотой вращения вала предпочтительно, до 1500 об/мин, а при частоте вращения вала, предпочтительно, до 2950 об/мин электронасосный вариантно выполнен с возможностью подачи от 12,5 до 600 м ³/ч с напором от 20 до 120 м, мощностью от 7,5 до 250 кВт.

Электродвигатель 1 и насос 3 закреплены через опорные элементы на опорной платформе 42. Один опорный элемент 43 насоса 3 сообщен с корпусом 10 ходовой части насоса, а другой опорный элемент 44 соединяет с платформой 42 корпус 9 проточной части насоса. Соосность расположения валов 2 и 4 соответственно электродвигателя 1 и насоса 3 выполнена посредством упомянутой вне осевой фиксации указанных частей электронасосного агрегата на платформе 42 с возможностью юстировочного регулирования положения осей валов 2 и 4, предпочтительно, посредством регулировочных прокладок между нижней частью опорных элементов 43, 44 и поверхностью опорной платформы 42. Муфта, соединяющая валы 2 и 4 электродвигателя 1 и насоса 3, закрыта защитным кожухом 45 также закрепленным, предпочтительно, на опорной платформе 42.

Работа электронасосного агрегата осуществляется следующим образом.

Присоединяют напорный и подводящий трубопроводы (на чертежах не показано). Подключают питание к электродвигателю 1. Пуск насоса 3 производят в следующей последовательности: открывают задвижку на подводящем трубопроводе, заполняют подводящий трубопровод и насос 3 перекачиваемой жидкостью при закрытой задвижке на напорном трубопроводе, одновременно выпустив воздух через заглушку на напорном фланце корпуса насоса 3, подают охлаждающую жидкость в полость сальникового уплотнения, осуществляют пуск электродвигателя 1. Открывают задвижку на напорном трубопроводе.

Перекачиваемая жидкая среда через подводящий патрубок 11, попадая на вход во вращающееся центробежное рабочее колесо 5, перемещается от центра к периферии под действием центробежных сил и диффузного расширения в межлопаточных каналах рабочего колеса 5, приобретая при этом кинетическую энергию и получая закрутку в направлении вращения рабочего колеса 5.

После выхода из рабочего колеса 5 поток переходит в диффузорный спиральный сборник 14, расширяющийся к напорному патрубку 12 в режиме, приближенном к соблюдению равенства скоростей потока на протяжении сборника. Из сборника 14 перекачиваемая жидкая среда попадает в напорный патрубок 12, выполненный диффузорным со снижением скорости при прохождении в патрубке в два раза с одновременным переходом части кинетической энергии потока в потенциальную и поступает в напорный трубопровод. При этом проточную часть насоса в процессе работы защищает от протечек перекачиваемой жидкости в частично открытую ходовую часть 8 и через нее в атмосферу гидродинамическая защита в виде гидрозатвора 24 с вращающимся диском с импеллером 25, который создает противодавление и сохраняет вал 4 насоса сухим. А после выключения электродвигателя 1 и нахождения насоса 3 с неподвижным положением ротора насос защищен сальниковой набивкой.

Остановку агрегата производят в следующем порядке: плавно закрывают задвижку на напорном трубопроводе, отключают электродвигатель 1, закрывают задвижку на подводящем трубопроводе и прекращают подачу охлаждающей жидкости в узел сальникового уплотнения. Затем сливают остатки перекачиваемой жидкости через заглушку в корпусе насоса. При необходимости производят промывку проточной части 7 насоса 3.

Таким образом, за счет разработанных в изобретении конструктивных решений и технологических параметров основных узлов и элементов агрегата, достигают повышение защиты от протечек химически агрессивной перекачиваемой жидкости и, как следствие, снижение загрязнения атмосферного воздуха ядовитыми испарениями, а также повышение долговечности, надежности и эффективности перекачивания химически агрессивных жидких сред.