Пристрій та принцип роботи відцентрових насосів. Робоче колесо для насоса або крильчатки

Робоче колесовідцентровий насос є основною деталлю пристрою. Це елемент, який перетворює енергію обертання, тиск у корпусі, де перекачується рідина.
Яка роль робочого колеса в відцентровому насосі, як правильно його розрахувати та замінити у пристрої своїми руками пропонує познайомитись ця стаття.

Як працює відцентровий насос

Всередині корпусу насоса, що має форму спіралі, на валу жорстко кріпиться робоче колесо, що складається з двох дисків:

Задній.
Переднього.
Лопатей, між дисками.

Від радіального напрямку лопаті відігнуті у протилежний від обертання колеса бік. Корпус насоса, за допомогою патрубків, з'єднується з напірним та всмоктувальним трубопроводами.
При повному наповненні рідиною корпусу насоса з трубопроводу, що всмоктує, при обертанні робочого колеса від електродвигуна, рідина, що знаходиться між лопатями, в каналах робочого колеса, від центру, під дією на неї відцентрової сили, відкидається до периферії. В цьому випадку створюється розрідження в центральній частині колеса, а на периферії тиск підвищується.
При підвищенні тиску рідина почне з насоса надходити в трубу напірного трубопроводу. Це спричинить утворення розрідження всередині корпусу.
Під його дією рідина почне одночасно надходити з трубопроводу, що всмоктує, в насос. Так рідина безперервно подається в напірний трубопровід із всмоктуючого.
Відцентрові насоси бувають:

Одноступеневий, у якого одне робоче колесо.
Багатоступінчасті, мають кілька робочих коліс.

При цьому принцип роботи у всіх випадках однаковий. Рідина під дією на неї відцентрової сили, що розвивається за рахунок робочого колеса, що обертається, починає рух.

Як класифікуються відцентрові насоси

Інструкція з класифікації відцентрових насосіввключає:

Кількість сходів або робочих коліс:

одноступінчасті насоси;
багатоступінчасті, з кількома колесами.

Розташування осі коліс у просторі:

горизонтальне;
вертикальне.

Тиск:

низький тиск, до 0,2 МПа;
середня, від 02 до 06 МПа;
висока, понад 0,6 МПа.

Спосіб підведення рідини до робочого елементу:

з одностороннім входом;
двостороннім входом або подвійним всмоктуванням;
закриті;
напівзакриті.

Спосіб роз'єму корпусу:

горизонтальний;
вертикальний роз'єм.

Спосіб відведення рідини із робочої зони в канал корпусу:

спіральний. Тут рідина одразу відводиться у спіральний канал;
лопатковий. У цьому випадку рідина проходить спочатку через спеціальний пристрій, який називається направляючим апаратом і є нерухомим колесом з лопатками.

Коефіцієнт швидкохідності:

тихохідні насоси;
нормальні;
швидкохідні.

Функціональне призначення:

для водопроводів;
каналізації;
лужні;
нафтові;
терморегулюючі та багато інших.

Спосіб з'єднання з двигуном:

приводні, в системі є редуктор або шків;
з'єднання з електродвигуном за допомогою муфти.

ККД насоса.
Спосіб розташування насоса по відношенню до поверхні води:

поверхневі;
глибинні;
занурювальні.

Особливості робочого колеса пристрою

Порада: Своєчасна заміна зношеного робочого колеса збільшить термін експлуатації відцентрового насоса.

Робоче колесо перетворює енергію обертання валу тиск, що створюється всередині корпусу пристрою, де перекачується рідина. Гідродинамічний розрахунок робочого колеса відцентрового насоса за заданими вимогами проводиться для визначення розміру проточної або внутрішньої та зовнішньої частини колеса, форми та кількість лопаток.
Детально, як виконується розрахунок елемента, можна дізнатися на відео в цій статті.

Форма колеса та його конструктивні розміри забезпечують елементу необхідну механічну міцність та технологічність виготовлення:

Можливість отримати якісний виливок.
Забезпечити подальше дотримання техпроцесу механічної обробки.

При виборі матеріалу до нього мають бути такі вимоги:

Стійкість до дії корозії.
Хімічна стійкість до впливу елементів рідини, що прокачується.
Стійкість до режиму роботи пристрою.
Тривалий термін експлуатації, згідно з паспортними характеристиками.

Найчастіше виготовлення робочого колеса береться чавун марок СЧ20 – СЧ40.
При роботі зі шкідливими хімічними речовинами та корозійно-агресивними середовищами, робоче колесо та корпус відцентрового насоса виготовляються з нержавіючої сталі. Для роботи пристрою в напружених режимах, що включають: - тривалий термін включення; рідина для перекачування містить механічні домішки; високий напір, для виготовлення коліс береться хромистий чавун ІЧХ, як показано на фото.

Рис. 1. Схеми доопрацювання робочого колеса пристрою
а) відцентрового
б) осьового
При підрізанні робочих елементів відцентрових насосів зміну параметрів насоса приблизно можна розрахувати за рівняннями подібності:

де Q - номінальна подача;
H – натиск;
N – потужність;
D 2 - Зовнішній діаметр (до обрізки колеса);
Q', H', N', D' 2 ті ж позначення після обрізки.

На рис. 2 вказані робочі розміри колеса після закінчення його обточування. Як видно, після цього процесу суттєво розширюється подача та напір для насосів цього типу.

На ККД мало позначається зменшення діаметра від початкового на 10…15 % для пристроїв з n s = 60…120. При підвищенні n s зниження ККД буде суттєвим, що видно з рис. 3.

Як змінюються параметри під час підрізування елемента для осьових насосів можна розрахувати за формулами:

де Q - номінальна подача;
H – натиск;
D 2 - Зовнішній діаметр елемента;
d - діаметр втулки (до обрізки колеса);
Q', H', D' 2 — ті ж позначення після обрізки.

Подачу осьового насоса можна зменшити і заміною робочого колеса іншим, з тими ж лопатками і великим діаметром втулки. І тут напірна характеристика насоса перераховується за формулами: де d' — більший діаметр втулки.
У відцентрових насосів (див.) обрізання елемента можна виконувати за шириною (рис. 4).

Тут натиск зберігається постійною величиною, а подача пропорційно знижується із зменшенням ширини лопатки.
Пропонується ще вид доопрацювання робочого елемента насоса лише з лопаток. У цьому випадку вихідна кромка деталі сточується по довжині, що збільшує вихідну площу каналів робочого елемента периферії (рис. 5).

Порада: Під час виконання таких операцій ціна відцентрового насоса буде значно знижена, ніж при покупці нового пристрою.

Використання відцентрових насосів у справному стані збільшує їх термін експлуатації, що значно знижує витрати під час перекачування рідини.

Насоси вже давно увійшли в наше життя, причому відмова від них не є можливою в більшості галузей. Існує велика кількість різновидів цих пристроїв: у кожного свої особливості, конструкція, призначення та можливості.

Найбільш поширені - відцентрові - агрегати оснащені робочим колесом, яке є головною деталлю, що передає енергію, що надходить від двигуна. Діаметр (внутрішній та зовнішній), форма лопаток, ширина колеса – всі ці дані є розрахунковими.

Типи та особливості

Більшість насосів здійснюють свою роботу з використанням одного або кількох зубчастих або пласких коліс. Передача руху відбувається за рахунок обертання змійовиком або трубою, після чого рідина видається в опалювальну або водопровідну систему.

Можна виділити такі типи робочих коліс відцентрових насосів:

Відкриті– мають низьку продуктивність: ККД становить до 40 відсотків. Звісно, деякі землесосні снаряди досі використовують такі агрегати. Адже вони мають високу стійкість до засмічення, при цьому їх легко захистити, використовуючи сталеві накладки. Додається до цього ще й спрощений ремонт робочих коліс насосів.
Напівзакриті– використовуються для перекачування або передачі рідини з низькою кислотністю та вмістом невеликої кількості абразиву у великих ґрунтових агрегатах. Такі елементи оснащені диском з боку, протилежним до всмоктування.
Закриті– сучасний та найбільш оптимальний вид насосів. Використовується для подачі чи перекачування стічних чи чистих вод, продуктів нафтопереробки. Особливість такого типу коліс у тому, що на них може бути різна кількість лопаток, що знаходяться під різними кутами. Такі елементи мають найбільший високий ККД, цим пояснюється висока затребуваність. Колеса складніше захистити від зносу та ремонтувати, проте вони мають високу міцність.

Щоб було зручніше вибирати та розрізняти, на кожному насосі є маркування, що дозволяє правильно підібрати для нього робоче колесо. Багато в чому тип визначається обсягом рідин, що передаються, при цьому використовуються і різні двигуни.

Що стосується кількості робочих лопаток у колесі, то ця кількість коливається від двох до п'яти, рідше використовується шість штук. Іноді на зовнішній частині дисків закритих коліс робляться виступи, які можуть бути радіальними або повторюючими контури лопаток.

Робоче колесо насоса найчастіше виробляється цільнолитим. Хоча, наприклад, у Сполучених Штатах цей елемент великого ґрунтового агрегату робиться звареним з литих складових. Іноді робочі колеса виготовляються з від'ємною маточкою, що створюється з м'якого матеріалу.

У цьому елементі може бути наскрізний отвір для обробки.

Отвір у маточині для посадки на вал може бути конічним або циліндричним. Останній варіант дозволяє точніше закріплювати положення робочого колеса. Але при цьому поверхні потребують дуже ретельної обробки, та й зняти колесо при циліндричній посадці складніше.

При конічній посадці висока точність обробки не потрібна. Важливо лише дотриматися конусності, яка в основному перебуває у межах від 1:10 до 1:20.

Але є і недолік такого підходу у закріпленні: відзначається значне биття колеса, що спричиняє підвищений знос, особливо при сальниковому ущільненні. При цьому положення колеса щодо равлика в поздовжньому напрямку є менш точним ще один мінус.

Хоча, звичайно, деякі конструкції дозволяють усунути цей недолік шляхом переміщення валу в поздовжньому напрямку.

Робоче колесо водяного насоса з'єднується з валом за допомогою шпонки призматичної форми, що виготовлена з вуглецевої сталі.

Сучасні землесоси все частіше використовують інший вид фіксації робочого колеса з валом – гвинтовою. Звичайно, є певні складнощі у створенні, проте експлуатація набагато спрощується.

Таке рішення застосовується у великих ґрунтових насосах серії Гр (вітчизняного виробництва), а також в агрегатах американського та голландського походження.

На робоче колесо відцентрового насоса діють великі сили – результат:

зміни тиску на зону колеса проти маточини;
зміни напрямку потоку всередині колеса;
різниці тисків на задній та передній диски.

Якщо в маточиці є наскрізні отвори, осьова сила найбільше впливає на хвостовик валу. Якщо ж нескрізні отвори, сила спрямована більше на болти, які використовуються для фіксації з кільцем валом.

Вихрові та відцентрово-вихрові насоси.Колесо відцентрового насоса – диск з радіально розташованими лопатками, кількість яких знаходиться в межах 48-50 штук, що має висвердлені отвори. Робоче колесо може змінювати напрямок обертання, проте при цьому потрібна зміна призначення патрубків.
Лабіринтні насоси.За принципом дії такі агрегати схожі на вихрові. В цьому випадку робоче колесо виготовляється у вигляді циліндра. На внутрішній та зовнішній поверхні є гвинтові канали протилежного напрямку. Між гільзою корпусу та колесом є зазор у розмірі 0,3-0,4 мм. Коли колесо обертається, з гребеня каналу утворюються вихори.

Обточування колеса

Обточування робочого колеса відцентрового насоса дозволяє зменшити діаметр зниження напору, при цьому ефективність гідравліки насоса не погіршується. При малому зниженні ККД досить суттєво збільшується подача та натиск.

Обточування застосовується тоді, коли характеристика насоса не відповідає поточним умовам функціонування в певних межах, причому параметри системи залишаються незмінними, а вибрати агрегат по каталогу не вдається.

Кількість обтічок, які створюються виробником, не перевищує двох.

Розмір обточування знаходиться в діапазоні 8-15% від діаметра колеса. І лише у крайніх випадках цей показник може бути збільшений до двадцяти.

У турбінних насосах обточуються лопатки, а в спіральних ще й диски колеса. Дані продуктивності, напору, потужності та коефіцієнта швидкохідності при процедурі визначаються так:

G 2 = G 1 D 2 / D 1;
H 2 = H 1 (D 2 / D 1) 2;
N 2 = N 1 (D 2 / D 1) 3;
n s2 = n s1 D 1 /D 2 ,

де індексами позначені дані до (1) та після (2) обточування.

При цьому відбуваються такі зміни, залежно від зміни коефіцієнта швидкохідності колеса: 60-120; 120-200; 200-300:

зниження ККД на кожні десять відсотків обточування: 1-1,5; 1,5-2, 2-2,5 відсотків;
зменшення нормального діаметра колеса: 15-20; 11-15; 7-11 відсотків.

Розрахунок колеса відцентрового насоса дозволяє визначити коефіцієнт швидкохідності за такою формулою:

(√Q0/i)/(H0/j)¾.
n s= 3.65 n* (результат першого пункту).

де j - Число ступенів; i – коефіцієнт, що залежить від виду робочого колеса (з двостороннім входом рідини – 2, з одностороннім входом рідини – 1); H 0 - Оптимальний напір, м; Q 0 - Оптимальна подача, м 3 / с; n – частота обертання валу, об/хв.

Розрахунок робочого колеса відцентрового насоса виконувати самостійно не рекомендується — це робота відповідальна і вимагає уваги фахівців.

Ремонт та заміна

При неякісно виготовленому елементі створюється нерівномірне навантаження, що стимулює порушення рівноваги проточних елементів. А це, своєю чергою, призводить до дисбалансу ротора. Якщо виникла подібна проблема, необхідно замінити робоче колесо.

Ця процедура включає такі дії:

Розбирання насосної частини.
Випресування, заміна колеса або кількох коліс (залежно від конструкції).
Перевіряє інші елементи насоса.
Складання агрегату.
Тестування характеристик пристрою під час навантаження.

Процедура ремонту елемента може коштувати від 2000 рублів. Купити робоче колесо відцентрового насоса можна від 500 рублів - само собою, за найменший варіант.

Коментарів:

Відцентровий насос для води, як один із видів динамічних гідравлічних пристроїв, застосовується у водопостачанні, енергетичній промисловості, водовідведенні, автомобілебудуванні, теплопостачанні та інших областях при перекачуванні будь-яких рідин, таких як вода, агресивні хімічні реагенти, кислоти, паливо, стічні води.

Пристрій відцентрового насоса є герметичний спіральний корпус, що є робочою камерою, всередині якої жорстко закріплений вал з робочим колесом. Зібраний пристрій здатний виконувати роботу, тільки якщо всі порожнини заповнені водою ще до запуску.

Відцентрові насоси мають такі основні вузли, як:

корпус;
всмоктувальний патрубок;
нагнітальний патрубок;
робоче колесо;
робочий вал;
підшипники;
сальники;
напрямний пристрій;
кожух.

Корпус (статор), всмоктувальний та нагнітальний патрубки

Корпус відцентрового насоса є несучим елементом всієї конструкції, він є сталевою або чавунною чашею, всередині якої буде поміщатися крильчатка. Корпус має два отвори: що всмоктує з нижньої сторони і викидає збоку на ребре корпусу. На нього кріпляться всі інші деталі. Найчастіше він буває литим, спіральної форми, обумовленої гідродинамічних особливостей, необхідними для надання рідини правильного напрямку в ході роботи насоса. Корпус буває як окремим елементом конструкції з патрубками, що приєднуються, так і литим (у цьому випадку патрубки і корпус можуть являти собою єдиний блок). Кронштейн, за допомогою якого вся конструкція кріпиться до якоїсь площини, є частиною корпусу.

У нижню частину корпусу насоса вкручується патрубок, що всмоктує (приймає), необхідний для подачі води всередину робочої камери. Через цей патрубок насос з'єднується з трубопроводом, зануреним у водоймище або інше джерело рідини, з якого відбуватиметься паркан. Залежно від конструкції, патрубок, що всмоктує, може бути як литою частиною корпусу насоса, так і відокремлюваною.

На боці корпусу знаходиться нагнітальний (віддає) патрубок, що здійснює викид води з робочої камери насоса. До нагнітального патрубка приєднуватиметься напірний трубопровід, що йде до споживача. Патрубок є литою частиною корпусу.

Робоче колесо (ротор)

Основним елементом, що робить корисну роботу в насосі, є робоче колесо (крильчатка).

Крильчатка виготовляється з чавуну, міді чи сталі. Ротор складається з двох з'єднаних дисків, між якими від центру до країв розташовуються лопатки, вигнуті проти осі обертання колеса. Центральна частина конструкції, маючи отвір (горловину) на одній з його сторін, що дорівнює діаметру всмоктуючого патрубка, щільно прилягає до його входу для здійснення безпосереднього контакту лопаток з водою, що всмоктується. Колесо поміщене всередину чаші корпусу і повністю "заповнює" собою робочу камеру, що виключає щілинний перетікання рідини, залишаючи вільний простір тільки в жолобах диска.

Велика частина води під час роботи накопичується між лопатями, що дозволяє їй при обертанні колеса розбігатися від центру до країв під дією відцентрової сили, що виникає, без зниження напору. Відкинута від центру вода утворює біля периферії підвищений тиск і витісняється через нагнітальний патрубок назовні, в той час як розрідження, що виникає у центру диска, всмоктує рідину через вхідний трубопровід, і тому перекачування води відбувається постійно. У деяких моделях високопродуктивних відцентрових насосів на валу кріпиться кілька коліс. Насоси цього типу називаються багатоступінчастими. Для перекачування агресивних хімічних речовинРобоче колесо може виготовлятись з кераміки, каучуку чи інших стійких матеріалів.

Робочі колеса бувають кількох видів:

закритого типу;
відкритого типу(де лопаті відкриті та розташовуються на одному диску);
штамповані;
литі;
клепані.

Відкриті крильчатки відрізняються від закритих розташуванням лопатей тільки одному диску, без покриває. Ці крильчатки застосовуються при низьких тисках і перекачуванні надмірно густих і забруднених суспензій, що дозволяє мати вільний доступ до лопаток для їх очищення. У простих насосах колесо закрите, при цьому обидва диски з лопатками виготовляються як монолітна деталь. Для великих важких насосів колесо виготовляється методом штампування зі сталі. Залежно від швидкостей обертання передбачена форма лопаток може бути як прямий, так і під кутом. Для високошвидкісних насосів, підвищення продуктивності, лопатки починаються від втулки. На вал таке колесо кріпиться шпонками. Клепані ж крильчатки застосовуються в побутових водяних насосах малої потужності.

Вал робочого колеса

Обертальний момент передається робочому колесу через вал, на якому колесо жорстко закріплене.

Вал виготовляється з кованої сталі, а для підвищеного навантаження - з легованого, зі сплавом ванадію, хрому або нікелю. Для роботи з кислотами вал виготовляється з нержавіючої сталі. Сам вал встановлюється на підшипниках, це необхідно, щоб уникнути перекосів та вібрацій насоса під час роботи.

Вал робочого колеса є чи не найбільш сприйнятливою до пошкоджень деталлю. Вібрації, що виникають внаслідок неправильного балансування валу, можуть призвести до нестійкої роботи або навіть до руйнування насоса. Через велику швидкість обертання робочі вали агрегату виготовляються з урахуванням критичних оборотів.

Робочі вали бувають наступних видів:

жорсткі;
гнучкі;
злиті (робочий вал насоса є одночасно валом двигуна).

Жорсткий вал робиться для спокійних режимів роботи, коли не висуваються високі вимоги до експлуатації і немає швидкостей, що перевищують допустимі. Гнучкі вали застосовуються там, де потрібна стабільність при можливому частому перевищенні критичних оборотів. Невелике розбалансування мас при обертанні здатне призвести до коливань і викликати прогин, руйнівний для валу. Вал має бути добре збалансований статично, а в деяких випадках динамічно за допомогою спеціальних верстатів. Злитий вал застосовується в побутових насосах, у цьому випадку крильчатка кріпиться прямо на ротор електродвигуна.

Інші складові відцентрових насосів

Підшипники робочого валу необхідний елементконструкції. Підшипники для насосів виготовляються із вкладишами із чавуну, залитими бабітом. Змащуються густим або рідким мастилом. У деяких випадках у підшипниках передбачено водяне охолодження олії. Охолодження мастильного матеріалу здійснюється як за допомогою водяної сорочки, так і через змійовик.

У насосах можуть застосовуватися не лише роликові та кулькові, а й гумові, текстолітові та інші підшипники. Це тип підшипників на водяному мастилі.

Задня стінка (кожух) відноситься до корпусу. Вона встановлюється безпосередньо на корпус. Герметизація кожуха здійснюється шляхом прокладання між стінкою та корпусом насоса гумової прокладки, яка запобігатиме проникненню всередину повітря, що може порушити нормальну роботу конструкції та знизити продуктивність насоса через падіння розрідження. Щоб у двигун з робочої камери не проникла вода, на валу в місці його стику задньою стінкою, у гнізді посаджено ущільнення (сальник).

Напрямний апарат є статичний диск з борозенками, спрямованими в протилежний бік від обертання ротора. Направляючий апарат необхідний зменшення швидкості води на виході з колеса і часткової трансформації енергії цієї швидкості в тиск. У більшості звичайних насосів напрямний апарат відлитий з чавуну, а в спеціалізованих – із бронзи або сталі. Для побутових насосів він може бути виготовлений із алюмінію або пластмаси.

Сальники виготовляються з м'яким набиванням з азбестового шнура, паперу або бавовни. Набивання просочується салом на графіті. З боку всмоктування сальник робиться із водяним затвором. Пристрій такого сальника являє собою муфту з кільцем ущільнювача, до якого підводиться рідина з нагнітального трубопроводу, запобігаючи потраплянню повітря всередину робочої камери. У хімічних насосах затвор здійснюється рідиною, що підводиться ззовні. Для перекачування високотемпературних рідин сальники повинні мати конструкцію, що охолоджується.

Винахід відноситься до галузі відцентрових насосів. Робоче колесо відцентрового насоса містить щонайменше дві лопаті з різним кутом входу β л1 . Всі лопаті робочого колеса розташовані з постійним зовнішнім кроком і мають однаковий кут виходу л2. В окремому випадку кожній лопаті відповідає лопата з таким же кутом входу β л1 розташована симетрично щодо центру робочого колеса. Робоче колесо може містити три пари лопатей з різними кутами входу β л1 . Досягається приріст ККД насоса області значень подачі, відмінних від розрахункового значення. 4 з.п. ф-ли, 3 іл.

Винахід відноситься до галузі відцентрових насосів, зокрема до конструювання їх робочих коліс, і може бути використане для підвищення ефективності роботи насосів у системах теплопостачання та водопостачання.

Лопатева система робочих коліс насосів профільується для розрахункового значення подачі насоса, виходячи з умови зниження гідравлічних втрат. Мінімізація гідравлічних втрат дозволяє забезпечити максимальний ККДнасоса в оптимальному режимі роботи, що відповідає розрахунковому значенню подачі.

Основні закономірності для профілювання лопатевої системи робочого колеса відцентрового насоса викладено у виданні: М.Д. АЙЗЕНШТЕЙН Відцентрові насоси для нафтової промисловості. - М.: Державне науково-технічне видавництво нафтової та гірничо-паливної літератури, 1957. Проте робоче колесо, спроектоване відповідно до зазначеного джерела, забезпечуватиме мінімальні гідравлічні втрати, тобто технічні характеристики. висока значення ККДнасоса лише у вузькій області поблизу розрахункових значень подачі насоса.

Методика побудови лопатевої системи відцентрового насоса набула розвитку у роботі: А.Н. МАШИН. Профілювання проточної частини робочих коліс відцентрових насосів. - М.: Московський Орден Леніна Енергетичний Інститут, 1976. У цій публікації детально розкрито методику розрахунку всіх параметрів лопатевої системи, при цьому насос, оснащений таким робочим колесом, також показує високу ефективністьтільки під час роботи в оптимальному режимі або поблизу нього.

Таким чином, відомі з рівня техніки робочі колеса не дозволяють ефективно використовувати насос при значеннях подачі значно відрізняються від розрахункових.

Однак у реальних умовах, зокрема в системах теплопостачання та водопостачання, значну частину часу насос експлуатується в режимі, відмінному від оптимального, наприклад, при значенні подачі менше розрахункового. У таких умовах ККД насоса суттєво знижується. Слід зазначити, що виробник встановлює розрахункове значення подачі ближче до максимального значення, оскільки насос повинен забезпечити стійку роботу у всьому заявленому діапазоні подачі. Отже, оптимальний режим роботи насоса не завжди відповідає режиму експлуатації, а середньозважений за часом ККД насоса може виявитися значно нижчим за розрахунковий.

Завданням винаходу є підвищення ККД насоса області значень подачі насоса, що відрізняються від розрахункового значення подачі.

Для вирішення цього завдання пропонується робоче колесо відцентрового насоса, яке містить щонайменше дві лопаті, що мають різні кути входу. Усі лопаті у своїй можуть мати однаковий кут виходу. Усі лопаті можуть розташовуватися із постійним зовнішнім кроком. Кожній лопаті може відповідати лопаті з таким же кутом входу, розташована симетрично щодо центру робочого колеса, при цьому лопаті утворюють пару. Робоче колесо може містити три пари лопатей з різними кутами входу.

При використанні винаходу досягаються такі технічні результати:

Підвищення ККД насоса в області значень подачі насоса, які відрізняються від розрахункового значення подачі насоса;

Підвищення середньозваженого за часом ККД насоса.

Опис здійснення винаходу пояснюється посиланнями на фігури:

фіг.1 - вихідне робоче колесо;

фіг.2 - модернізоване робоче колесо;

фіг.3 - залежність ККД насоса від подачі для вихідного та модернізованого коліс.

Лопаті робочого колеса, зображеного на фіг.1, мають робочу поверхню, представлену на кресленні лінією L, яка позначається надалі як зовнішня лінія лопаті. Вхідні кромки лопатей 1 лежать на кола входу, що має діаметр D1. Вихідні кромки лопатей 2 лежать на колі виходу з діаметром D2, як правило, що збігається із зовнішнім діаметром робочого колеса. Кут між вихідними кромками лопатей α, надалі - зовнішній крок, однаковий всім лопатей.

Дотична до зовнішньої лінії лопаті в точці її перетину з колом входу і дотична до кола входу у вказаній точці утворюють кут входу 1л. Дотична до зовнішньої лінії лопаті в точці її перетину з коло виходу і дотична до кола виходу у зазначеній точці утворюють кут виходу 2л.

Значення параметрів D1, D2, ? Оскільки, як показано у наведеній вище роботі О.М. Машина, сполучення кутів входу і виходу може бути здійснено плавною кривою довільної форми, можна вважати, що зазначені параметри визначають форму і розташування лопатей робочого колеса. Усі лопаті такого робочого колеса, надалі - вихідні лопаті, однакові.

Лопаті робочого колеса, спроектованого для іншого значення подачі насоса, будуть мати інші кути входу та виходу, причому для нижчого значення подачі кути входу та виходу зменшуються, а для більш високого значення подачі - відповідно збільшуються.

Дослідження показали, що при заміні частини вихідних лопат лопатями, що мають інший кут входу, ККД насоса зростає в області подачі, для якої спроектовані додані лопаті. При цьому кут виходу лопатей, що замінюють, доцільно зберегти рівним куту виходу вихідних лопатей. Діаметри кіл входу та виходу, що встановлюються з урахуванням конструкторських обмежень, для замінних лопатей також зберігаються рівними відповідним значенням цих параметрів, визначених для вихідних лопатей. Зовнішній крок залишається постійним для всіх лопат, і його значення не змінюється.

При здійсненні такої модернізації робочого колеса ККД насоса на оптимальному режимі роботи, для якого розроблені вихідні лопаті, знижується. Однак приріст ККД насоса в області низьких значень подачі перевищує його падіння в області оптимального режиму, що дозволяє отримати більш високий середньозважений за часом ККД насоса.

На фіг.2 представлено модернізоване робоче колесо, що має три пари лопатей. Кожна пара утворюється лопатями, розташованими симетрично щодо центру робочого колеса, у своїй лопаті кожної пари мають однаковий кут входу, тоді як кути входу лопатей, які входять у різні пари, різні. Таке колесо показує найкращі результати, проте є окремим випадком винаходу.

На фіг.3 представлена залежність ККД насоса від режиму його роботи для вихідного та модернізованого колеса. Підвищення ККД насоса в області низької подачі до 4,5% при застосуванні модернізованого колеса супроводжується незначним зниженням на оптимальному режимі, що підтверджує досягнення заявленого технічного результату.

1. Робоче колесо відцентрового насоса, яке відрізняється тим, що містить щонайменше дві лопаті, що мають різний кут входу.

2. Робоче колесо по п.1, яке відрізняється тим, що всі лопаті мають однаковий кут виходу.

3. Робоче колесо по п.1, яке відрізняється тим, що всі лопаті розташовані з постійним зовнішнім кроком.

4. Робоче колесо по п.1, яке відрізняється тим, що кожній лопаті відповідає лопаті з таким же кутом входу, розташована симетрично щодо центру робочого колеса, при цьому зазначені лопаті утворюють пару.

5. Робоче колесо по п.4, яке відрізняється тим, що включає три пари лопатей з різними кутами входу.

Винахід відноситься до насособудування, зокрема до насосів відцентрового типуз робочим осерадіальним колесом тунельного тину з одностороннім осьовим входом. Відцентровий насос містить корпус із вхідним патрубком, що переходить у центральну частину корпусу. Центральна частина корпусу перетворюється на напірний патрубок. У центральній частині корпусу встановлено робоче колесо тунельного типу. На передньому кільцеподібному диску колеса виконані кільцеві канали. На внутрішній стінці центральної частини корпусу перед входом у напірний патрубок виконано сходинку. На внутрішній стороні кришки корпусу, встановленій з боку вхідного патрубка, виконані кільцеві буртики. Винахід спрямовано на збільшення ККД та максимально допустимої швидкості обертання та зменшення лобового опору обертанню та рівня шуму. 3 іл.

Винахід відноситься до насособудування, а саме до хімічних горизонтальних відцентрових електронасосних агрегатів. Спосіб виробництва агрегату полягає в тому, що виготовляють збірний корпус насоса, ротор з валом та робочим колесом, а також силовий вузол. Корпус ходової частини насоса оснащують підшипниковими опорами. Корпус проточної частини насоса виконують із проточною порожниною, достатньою для розміщення в ній робочого колеса та спіральної збірки. Робоче колесо виконують у вигляді багатозахідної крильчатки закритого типу з основним та покривним дисками. За основним диском розташовують гідрозатвор у вигляді автономного диска з імпелером і обрамляє його по контуру знімний кільцевий елемент. Радіус імпелера гідрозатвора менший за радіус колеса. Основний диск колеса постачають кільцевим гребенем. Гребінь утворює зі стінкою маточини колеса кільцевий канал, повідомлений з гідрозатвором та за допомогою наскрізного отвору в основному диску напротоку з об'ємом колеса. Здійснюють складання насоса та монтаж на опорній платформі насоса та приводу за допомогою силових напівмуфт. Після збирання електронасосного агрегату виконують випробування. Група винаходів спрямована на підвищення ресурсу, довговічності, надійності роботи, захисту від протікання середовищ, що перекачуються, і отруйних випарів в атмосферу при зниженій трудо-, матеріало- і енергоємності виробництва. 4 н. та 21 з.п. ф-ли, 7 іл.

Винахід відноситься до насособудування, а саме до електронасосних агрегатів, призначених для перекачування хімічно агресивних рідин. Агрегат містить електродвигун, відцентровий насос та силову муфту. Насос виконаний одноступінчастим, консольного типумістить корпус з корпусами ходової та проточної частин. Корпус проточної частини включає об'єднаний з напірним патрубком корпус збірника з кільцевим уступообразным гребенем, тильну стінку з сполучених кільцевого гребеня корпусу збірника і уступообразного кільцевого елемента тильної стінки, а також знімну західну кришку з осьовим патрубком, що підводить. Корпус ходової частини забезпечений картером та підшипниковими опорами. Робоче колесо відкритого типу виконано у вигляді багатозахідної крильчатки, що включає з системою лопаток основний диск зі маточкою і по контуру кільцевим гребенем. Гребінь виконаний із зовнішнім радіусом, конгруентним у відповідь внутрішньому радіусу кільцевого уступообразного гребеня. Диск наділений системою променеподібних лопаток, що утворюють імпелер. Насос має гідрозатвор у вигляді встановленого на валу додаткового автономного диска, з імпелером з системою променеподібних лопаток. Радіус імпелера виконаний менше за радіус робочого колеса. Винахід спрямовано на підвищення захисту від протікання, довговічності та надійності роботи агрегату, зниження забруднення повітря отруйними випарами. 12 з.п. ф-ли, 5 іл.

Винахід відноситься до насособудування, а саме до конструкцій відцентрових пульпових насосів вертикального типу. Насос містить корпус, ротор з валом та робоче колесо відкритого типу. Робоче колесо містить основний диск із системою криволінійних лопаток, розділених міжлопатковими каналами. Внутрішня поверхня проточної порожнини корпусу насоса та поверхні робочого колеса покриті захисним шаром полімерного зносостійкого матеріалу. Диск та лопатки робочого колеса виконані комбінованою конструкцією, що складається з формоутворюючого, переважно, пластинчастого силового каркаса та зазначеного захисного шару. Захисний шар нанесений з двох сторін на згадані елементи каркасу з можливістю взаємного попарного самоанкерування оппозитних ділянок каркасу та лопаток. Каркас диска і лопатки забезпечені перфорацією з певним ставленням сумарних площ поперечного перерізу перфорації і полімерних перемичок, що заповнюють її, взаємно анкеруючих захисні шари, до неперфорованої площі каркаса. Діаметром силовий каркас диска прийнято менше проектного діаметра робочого колеса мінімум на дві вихідні контурні товщини захисного шару. Висота каркаса лопаток прийнята менш проектної висоти лопатки на вихідну контурну товщину захисного шару. Винахід спрямований на підвищення ресурсу, надійність роботи пульпового насоса, ефективність перекачування абразивних рідких середовищ. 11 з.п. ф-ли, 2 іл.

Винахід відноситься до нафтового машинобудування і може бути використане в багатоступінчастих відцентрових занурювальні насосидля відкачування пластової рідини з високим вмістом газу. Диспергуючий ступінь заглибного багатоступінчастого відцентрового насоса містить напрямний апарат. Останній включає нижній та верхній диск з лопатками, напіввідкрите робоче колесо, яке містить провідний диск із лопатями. У провідному диску робочого колеса виготовлена крізова кільцева проточка. Ширина проточки становить від двох до десяти відсотків максимального зовнішнього діаметра лопатей. У кожній лопаті провідного диска виготовлений кільцевий паз. Діаметр нижнього диска направляючого апарата становить трохи більше вісімдесяти п'яти відсотків зовнішнього діаметра лопаток. На вході в напрямний апарат у кожній лопатці виготовлений принаймні один кільцевий виріз. Винахід спрямовано на покращення диспергуючих властивостей ступеня та підвищення надійності її роботи. 6 з.п. ф-ли, 7 іл.