UA81286C2

UA81286C2 - Inlet variable diffuser of centrifugal pump

Info

Publication number: UA81286C2
Application number: UAA200507624A
Authority: UA
Inventors: Viktor Borysovych Maleiev; Volodymyr Anatoliio Pryschenko
Original assignee: Univ Donetsk Nat Technical
Priority date: 2005-08-01
Filing date: 2005-08-01
Publication date: 2007-12-25

Abstract

An inlet variable diffuser has a mechanism for simultaneous turn of all blades, this is rotary ring with guide screws going through inclined radial slots in tail elements of rotary blades. Such implementation makes it possible to increase suction ability of the diffuser through control of flow swirling at inlet to the pump impeller.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до регулювання і керування віддентровими насосами, зокрема до конструкцій 2 відцентрових насосів шахтного водовідливу, що працюють з перемінною подачею і високою вакуумметричною висотою всмоктування.The invention relates to the regulation and control of submersible pumps, in particular to the designs of 2 centrifugal pumps of mine drainage, operating with variable supply and high vacuum suction height.

Відомий пристрій насоса, що підводить, містить всмоктувальну трубу і камеру, що її охоплює, поєднану із всмоктувальною трубою за допомогою гвинтового прорізу і зоною нагнітання насоса, причому гвинтовий проріз виконаний з перемінним кроком, який зменшується по ходу потоку |З, а. с. Мо 1448115, кл Р04029/40, опубл. 70 30.12.88р, бюл. Мо 48).The known device of the pump, which feeds, contains a suction pipe and a chamber covering it, connected to the suction pipe by means of a screw slot and a pumping zone of the pump, and the screw slot is made with a variable pitch, which decreases along the flow |Z, a. with. Mo 1448115, kl P04029/40, publ. 70 30.12.88, Bull. Mo 48).

Однак у даному пристрої в результаті відбору рідини на закручування потоку знижується подача насоса, що зменшує корисну потужність і тим самим зменшує ККД установки.However, in this device, as a result of liquid selection for swirling the flow, the pump supply decreases, which reduces the useful power and thereby reduces the efficiency of the installation.

Найбільш близьким аналогом по функціональному призначенню і конструктивному виконанню є вхідний регулюємий апарат відцентрового компресора, що містить коаксіальне розміщені одна щодо іншої багатогранні 12 зовнішню і внутрішню обичайки і розміщені між ними лопатки за кількістю граней обичайок, причому кожна лопатка виконана плоскою і має нерухому передню частину і поворотний закрилок у формі трапеції, основи якої дорівнюють ширині граней зовнішньої і внутрішньої обичайок, а вісь симетрії збігається з віссю повороту закрилка ІЗ, а. с. Мо1513228, кл Г04029/46, Опубл. 07.10.89р, Бюл. Мо 37.The closest analogue in terms of functional purpose and design is the adjustable input device of a centrifugal compressor, which contains coaxially placed 12 outer and inner polyhedral blades and vanes placed between them according to the number of faces of the blades, and each blade is made flat and has a fixed front part and rotary flap in the form of a trapezoid, the bases of which are equal to the width of the faces of the outer and inner flaps, and the axis of symmetry coincides with the axis of rotation of the flap IZ, a. with. Mo1513228, kl G04029/46, Publ. 07.10.89, Bul. Mo 37.

Ознаки найбільш близького аналога, які збігаються з істотними ознаками винаходу, що заявляється: наявність вхідного регулюємого апарата, що містить коаксіальне розміщені одна щодо іншої зовнішню і внутрішню обичайки і розміщені між ними лопатки.Features of the closest analogue, which coincide with the essential features of the claimed invention: the presence of an adjustable input device, which contains coaxial outer and inner sleeves placed relative to each other and vanes placed between them.

Встановлений вхідний регулюємий апарат збільшує осьовий розмір відцентрового нагнітача, у результаті чого збільшується радіальне биття вала і підвищується вібрація, що знижує надійність конструкції.The installed input adjustable device increases the axial size of the centrifugal supercharger, as a result of which the radial runout of the shaft increases and the vibration increases, which reduces the reliability of the design.

В основу винаходу поставлена задача удосконалення конструкції відцентрових насосів з кільцевим с підведенням для підвищення їх всмоктувальної здатності і ККД при збереженні осьового розміру шляхом Ге) регулювання закручення потоку на вході в робоче колесо насоса.The basis of the invention is the task of improving the design of centrifugal pumps with an annular feed to increase their suction capacity and efficiency while maintaining the axial size by adjusting the swirl of the flow at the entrance to the pump impeller.

Поставлена задача вирішується за рахунок того, що вхідний регулюємий направляючий апарат відцентрового насоса, який містить коаксіальне розміщені одна щодо іншої зовнішню і внутрішню обичайки і розташовані між ними лопатки та відповідно до винаходу вхідний регулюємий направляючий апарат має о механізм одночасного повороту всіх лопаток, який являє собою поворотне кільце із направляючими гвинтами, с пропущеними крізь похилі радіальні пази в хвостовиках поворотних лопаток.The problem is solved due to the fact that the input adjustable guide apparatus of the centrifugal pump, which contains coaxial outer and inner rings placed relative to each other and blades located between them, and according to the invention, the input adjustable guide apparatus has a mechanism for simultaneous rotation of all blades, which is rotary ring with guide screws, with inclined radial grooves passed through in the shafts of the rotary vanes.

У номінальному режимі роботи насоса лінії струму рідини на вході в міжлопаточні канали робочого колеса сч являють собою радіальні лінії що виходять від його втулки до вхідних крайок лопаток робочого колеса. «--In the nominal mode of operation of the pump, the flow lines of the liquid at the entrance to the inter-blade channels of the impeller are radial lines coming from its sleeve to the inlet edges of the blades of the impeller. "--

Закручування потоку при цьому відсутнє. При зміні подачі насоса відбувається закручування потоку на вході в робоче колесо, що викликає удар. Закручування потоку на вході в робоче колесо приводить до зміни напрямку со руху потоку. Однак рідина не може миттєво змінити напрямок руху, у результаті чого утворюються вихори на вхідних крайках лопаток робочого колеса і, відповідно, зростають гідравлічні втрати. Для усунення удару рідина повинна входити в міжлопаточні канали робочого колеса вже з закруткою. «There is no twisting of the flow. When the pump supply is changed, the flow swirls at the inlet to the impeller, which causes a shock. The twisting of the flow at the entrance to the impeller leads to a change in the direction of the flow. However, the liquid cannot instantly change the direction of movement, as a result of which vortices are formed at the inlet edges of the impeller blades and, accordingly, hydraulic losses increase. To eliminate the shock, the liquid must enter the interblade channels of the impeller already with a twist. "

На фіг.1 приведена конструкція вхідного регулюємого направляючого апарата; на фіг.2 - вузол кріплення З 50 поворотної лопатки до регулювального кільця. с Вхідний регулюємий направляючий апарат (фіг.1) складається з плоских поворотних лопаток 1, що маютьFig. 1 shows the design of the input adjustable guide apparatus; in Fig. 2 - the attachment unit Z 50 of the rotary vane to the adjusting ring. c The input adjustable guiding device (Fig. 1) consists of flat rotary vanes 1 having

Із» співвісні внутрішню вісь 2 і зовнішню вісь 3. Внутрішні вісі 2 поворотних лопаток 1 розташовані у внутрішній обичайці 4, яка встановлена з зазором на дистанційну втулку 5 насоса, а зовнішні осі З - у кріпильній обичайці 6, яка для зручності зборки складається з двох складових частин і кріпиться до кришки 7 робочої секції насоса за допомогою гвинтів 8. У паз кільцевого підведення 9 встановлено регулююче кільце 10. бо Направляючі гвинти 11 угвинчені в регулююче кільце 10 (фіг.2) і пропущені крізь радіальні пази 12. Радіальні - пази 12 виконані на хвостовиках 13 поворотних лопаток 1.Из» are coaxial with the inner axis 2 and the outer axis 3. The inner axes 2 of the rotary vanes 1 are located in the inner sleeve 4, which is installed with a gap on the remote sleeve 5 of the pump, and the outer axes Z are in the fastening sleeve 6, which for ease of assembly consists of two component parts and is attached to the cover 7 of the working section of the pump with the help of screws 8. In the groove of the annular feed 9, a regulating ring 10 is installed. Because the guide screws 11 are screwed into the regulating ring 10 (Fig. 2) and passed through radial grooves 12. Radial - grooves 12 made on the shanks of 13 rotary vanes 1.

Монтаж вхідного регулюємого направляючого апарата виконується наступним чином. Поворотні лопатки 1 о закріплюють внутрішніми 2 і зовнішніми З осями у внутрішню 4 і кріпильну 5 обичайки відповідно. Хвостовики 13 о 20 поворотних лопаток 1 з'єднують з регулюючим кільцем 10 направляючими гвинтами 11. Змонтований таким чином вхідний регулюємий направляючий апарат встановлюється на дистанційну втулку 5, яка одягається на щи вал насоса. Далі кріпильна обичайка б пригвинчується до кришки 7 робочої секції гвинтами 8. Наступним кроком є установка кільцевого підведення 9 насосу. Для полегшення з'єднання регулюючого кільця 10 із кільцевим підведенням 9 їх поверхні в місті сполучення виконані конічними. 29 Робота вхідного направляючого апарата здійснюється наступним чином. При повороті регулюючого кільця 10Installation of the input adjustable guide device is performed as follows. Rotary vanes 1 o are fixed with the inner 2 and outer Z axes in the inner 4 and fastening 5 bushings, respectively. The shanks 13 o 20 of the rotary vanes 1 are connected to the regulating ring 10 by guide screws 11. The input adjustable guide device assembled in this way is installed on the remote sleeve 5, which is worn on the pump shaft. Next, the mounting bracket b is screwed to the cover 7 of the working section with screws 8. The next step is to install the ring feed 9 of the pump. In order to facilitate the connection of the regulating ring 10 with the ring lead 9, their surfaces in the connection point are made conical. 29 The work of the input guiding device is carried out as follows. When turning the adjusting ring 10

ГФ) направляючі гвинти 11 рухаються у вертикальній площині разом з регулюючим кільцем 10. При цьому переміщення від регулюючого кільця 10 до поворотних лопаток 1 передається через хвостовики 13, крізь які о пропущені направляючі гвинти 11. У результаті цього переміщення поворотні лопатки 1 повертаються в горизонтальній площині щодо своїх внутрішніх 2 і зовнішніх З осей. Внутрішня обичайка 4 вхідного 60 направляючого апарата встановлена на дистанційну втулку 5 без натягу, що забезпечує її вільне обертання. Під час роботи насоса потік рідини надходить в кільцеве підведення, де розбивається лопатками направляючого апарата на рівні об'єми та закручується залежно від значення фактичної подачі.GF) guide screws 11 move in the vertical plane together with the adjusting ring 10. At the same time, the movement from the adjusting ring 10 to the rotary vanes 1 is transmitted through the shanks 13, through which the guide screws 11 are passed. As a result of this movement, the rotary vanes 1 turn in the horizontal plane with respect to its internal 2 and external Z axes. The inner bushing 4 of the input 60 of the guide apparatus is installed on the remote sleeve 5 without tension, which ensures its free rotation. During the operation of the pump, the flow of liquid enters the annular supply, where it is divided by the vanes of the guide device into equal volumes and swirled depending on the value of the actual supply.

Таким чином, запропонована конструкція вхідного регулюємого направляючого апарата, який має невеликий гідравлічний опір, забезпечує регульоване закручування потоку на вході в робоче колесо відцентрового насоса з бо кільцевим підведенням, що дозволяє підвищити всмоктуючу здатність і ККД насоса.Thus, the proposed design of the input adjustable guiding device, which has a small hydraulic resistance, provides adjustable twisting of the flow at the inlet to the impeller of the centrifugal pump with a circular inlet, which allows to increase the suction capacity and efficiency of the pump.

Claims

The formula of the invention is written - - . I. . . . The input adjustable guide apparatus of a centrifugal pump, which includes coaxially placed outer and inner rings with respect to each other and the vanes placed between them, which is characterized by the fact that the input adjustable guide apparatus has a mechanism for the simultaneous rotation of all the blades, which is a rotating ring with guide screws, omitted through inclined radial grooves in the shanks /o0 of rotary vanes. 6) (Se) (ee) s «- d)

- and? (ee) - ime) (ee) 4) ime) 60 b5