RU2688058C1 - Device and method of injecting fluid pressure - Google Patents
Device and method of injecting fluid pressure Download PDFInfo
- Publication number
- RU2688058C1 RU2688058C1 RU2018122144A RU2018122144A RU2688058C1 RU 2688058 C1 RU2688058 C1 RU 2688058C1 RU 2018122144 A RU2018122144 A RU 2018122144A RU 2018122144 A RU2018122144 A RU 2018122144A RU 2688058 C1 RU2688058 C1 RU 2688058C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- main
- disk
- outlet
- inlet
- gap
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
ОПИСАНИЕ ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИDESCRIPTION TECHNICAL FIELD
Изобретение относится к области энергетики, а именно к устройствам и способам для нагнетания давления текучих сред, и может быть использовано для перекачки жидкостей, газов а также в конструкциях движителей в судостроении.The invention relates to the field of energy, namely, devices and methods for pressurizing fluids, and can be used for pumping liquids, gases and also in the construction of propulsion in shipbuilding.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
Из уровня техники известно множество решений, описывающих насосы для нагнетания давления с использованием центробежного рабочего колеса, вращающегося в замкнутом корпусе, и преобразующем кинетическую энергию потока в потенциальную энергию давления. Однако, применение подобных конструкций является одной из основных причин возникновения кавитационных процессов, которые в свою очередь ограничивают максимальную скорость вращения колеса, вызывают биения и значительные радиальные нагрузки, приводят к повышенному износу. Также, ни одно решение не позволяет в полной мере избавиться от потерь, вызванных протечками через внутренние уплотнения рабочего колеса от зоны повышенного давления к зоне всасывания.A variety of solutions are known in the art that describe pressure pumps using a centrifugal impeller rotating in a closed case and converting the kinetic energy of the flow into potential pressure energy. However, the use of such structures is one of the main causes of cavitation processes, which in turn limit the maximum wheel speed, cause beats and considerable radial loads, and lead to increased wear. Also, no solution allows to fully get rid of losses caused by leaks through the inner seals of the impeller from the zone of high pressure to the suction zone.
Наиболее близким аналогом заявленной группы изобретений является способ и устройство для нагнетания давления текучей среды, раскрытые в патенте РФ на изобретение RU №2617614. Известное устройство содержит включающее, по меньшей мере, одно выполненное с возможностью вращения безлопастное рабочее колесо, содержащее жестко соединенные задний и передний диски, размещенные соосно с зазором, причем в переднем диске выполнено входное отверстие для текучей среды, а на смежных торцевых поверхностях переднего и заднего дисков выполнены чередующиеся кольцевые выступы, формирующие лабиринтный канал для прохождения текучей среды от упомянутого входного отверстия к выходному отверстию, образованному упомянутым зазором между дисками, при этом указанный лабиринтный канал имеет постоянную площадь проходного сечения.The closest analogue of the claimed group of inventions is a method and a device for injecting pressure fluid, disclosed in the RF patent for invention RU №2617614. The known device contains including at least one rotatable no-blade impeller containing rigidly connected rear and front disks arranged coaxially with a gap, with the fluid inlet in the front disk and on the adjacent end surfaces of the front and rear disks made alternating annular protrusions forming a labyrinth channel for the passage of fluid from said inlet to the outlet formed by said gap m between the disks, said labyrinthine channel having a constant flow area.
Недостатком данного аналога являются протечки через внутренние уплотнения рабочего колеса от зоны повышенного давления к зоне всасывания.The disadvantage of this analogue is leakage through the internal seals of the impeller from the zone of high pressure to the suction zone.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF INVENTION
Задачей изобретений является устранение недостатков аналогов.The task of the invention is to eliminate the disadvantages of analogues.
Технический результат группы изобретений заключается в устранении возможности гидравлических потерь в результате недостаточного уплотнения рабочего колеса.The technical result of the group of inventions is to eliminate the possibility of hydraulic losses due to insufficient sealing of the impeller.
Указанный технический результат достигается в устройстве для нагнетания давления текучей среды за счет того, что оно включает, по меньшей мере, одно выполненное с возможностью вращения закрытое рабочее колесо, содержащее жестко соединенные основной, передний и задний диски, размещенные соосно с зазором, причем в переднем диске выполнено входное отверстие для текучей среды с патрубком, образующим ось вращения. Аналогично выполнено соосное выходное отверстие с патрубком в заднем диске. Между передним и основным дисками имеются радиальные лопатки, а на периферии основного диска выполнены отверстия, через которые нагнетаемая среда перетекает из нагнетательной камеры между передним и основным дисками в выходную камеру между основным и задним дисками. Диски соединены между собой по периферии глухими обечайками и образуют герметичную емкость, имеющую входной и выходной соосно расположенные патрубки, образующие ось вращения.This technical result is achieved in a device for injecting fluid pressure due to the fact that it includes at least one rotatable closed impeller containing rigidly connected main, front and rear disks arranged coaxially with a gap, and in the front the disk has a fluid inlet with a nozzle that forms an axis of rotation. Similarly made coaxially with the outlet in the rear disk. Radial vanes are located between the front and main discs, and holes are made on the periphery of the main disc, through which the injected medium flows from the discharge chamber between the front and main discs to the output chamber between the main and rear discs. The disks are interconnected peripherally by blind shells and form an airtight container having inlet and outlet coaxially disposed nozzles forming the axis of rotation.
Указанный технический результат достигается в способе нагнетания давления текучей среды за счет того, что он включает осевую подачу текучей среды в, по меньшей мере, одно вращающееся рабочее колесо с последующим радиальным распределением текучей среды и ее перетоком через отверстия на периферии основного диска в разгрузочную зону между средним и задним дисками с последующим осевым выходом через выходной патрубок. При этом используют рабочее колесо, содержащее герметично соединенные задний, основной и передний диски, размещенные соосно, причем в переднем диске выполнен соосно размещенный входной патрубок для текучей среды, на заднем диске имеется расположенный соосно выходной патрубок, между передним и основным диском имеются радиальные лопатки, а диски соединены глухими обечайками таким образом, что образуют герметичный сосуд с входным и выходным патрубками. Для присоединения вращающихся патрубков к неподвижным подводам используются торцевые уплотнения.This technical result is achieved in the method of injection of fluid due to the fact that it includes the axial flow of fluid into at least one rotating impeller with subsequent radial distribution of the fluid and its flow through the openings at the periphery of the main disk into the discharge zone between middle and rear discs with subsequent axial exit through the outlet. An impeller is used that contains rear, main and front disks hermetically connected, arranged coaxially, and coaxially arranged inlet for fluid is made in the front disk, radial vanes are located coaxially in the rear disk, between the front and main disks and the disks are connected with blind shells in such a way that they form a sealed vessel with inlet and outlet nozzles. To attach the rotating nozzles to the fixed feeds, face seals are used.
Кроме того, предусмотрены частные варианты реализации группы изобретений, согласно которым:In addition, there are private options for implementing a group of inventions, according to which:
- вместо радиальных лопаток используются кольцевые выступы на основном и переднем дисках,- instead of the radial blades are used annular protrusions on the main and front disks,
- вместо радиальных лопаток используются перфорированные радиальные перегородки,- instead of radial blades, perforated radial partitions are used,
- в устройстве дополнительно предусмотрен привод вращения рабочего колеса,- the device additionally provides for a drive rotation of the impeller,
- с целью снижения осевых нагрузок используются, по меньшей мере, два симметрично расположенных на одном валу рабочих колеса, причем подвод нагнетаемой жидкости осуществляется через патрубки колес направленные разнонаправленно, а отвод осуществляют через патрубки, направленные навстречу друг другу.- in order to reduce axial loads, at least two impellers symmetrically located on the same shaft are used, with the pumped liquid being supplied through the nozzles of the wheels directed in different directions, and the removal is carried out through the nozzles directed towards each other.
В отличие от наиболее близкого аналога, в заявленных способе и устройстве используют нагнетательную камеру, образованную между основным и передним дисками, и выходную, образованную между основным и задним дисками. По заявленному способу не требуется неподвижного внешнего корпуса насоса, а вход и выход нагнетаемой среды расположены соосно. При этом обеспечивается отсутствие причин для возникновения кавитации, помпажа и гидравлических протечек от зоны нагнетания к зоне разрежения.In contrast to the closest analogue, in the claimed method and device use the injection chamber formed between the main and front discs, and the output formed between the main and rear discs. According to the claimed method does not require a fixed external pump casing, and the inlet and outlet of the injected medium are located coaxially. This ensures that there are no reasons for the occurrence of cavitation, surge and hydraulic leaks from the discharge zone to the vacuum zone.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯIMPLEMENTATION OF THE INVENTION
Заявленное устройство для нагнетания давления текучей среды поясняется чертежами и содержит, по меньшей мере, одно рабочее колесо (1), выполненное с возможностью вращения с использованием привода (2).The claimed device for pressurizing a fluid is illustrated by drawings and comprises at least one impeller (1) rotatable using an actuator (2).
Рабочее колесо (1) имеет задний (3), передний (4) и основной (5) диски, установленные соосно с зазором и жестко соединенные посредством шпилек (6). Герметичность обеспечивается обечайкой (7). В рамках данной заявки термины «передний» и «задний» применяются относительно направления потока. В переднем диске (4), со стороны торцевой поверхности выполнено осевое входное отверстие (8) с патрубком (9) для подачи текучей среды в зазор между передним диском (4) и основным диском (5). На смежных торцевых поверхностях дисков (4) и (5) выполнены радиальные лопатки (10). На периферии основного диска (5) имеются отверстия (11). Задний выходной диск (3) имеет выходной патрубок (12). Входной (9) и выходной (12) патрубки выполнены соосно, образуют ось вращения и вращаются в опорных подшипниках (13). Для соединения с подводящим и отводящим трубопроводами используются торцевые уплотнения (14). Для сообщения вращательного движения, используется ременная передача (15).The impeller (1) has a rear (3), front (4) and main (5) discs mounted coaxially with a gap and rigidly connected by means of studs (6). The tightness is ensured by the shell (7). In the framework of this application, the terms "front" and "back" are applied relative to the direction of flow. In the front disk (4), on the side of the end surface, an axial inlet (8) is made with a pipe (9) for supplying fluid into the gap between the front disk (4) and the main disk (5). Radial vanes (10) are made on the adjacent end surfaces of the disks (4) and (5). On the periphery of the main disk (5) there are holes (11). The rear output disc (3) has an outlet (12). The inlet (9) and outlet (12) nozzles are made coaxially, form the axis of rotation and rotate in the support bearings (13). For connection with the inlet and outlet pipes, end seals are used (14). To communicate the rotational motion, a belt drive (15) is used.
Заявленный способ нагнетания давления с использованием описанного устройства реализуется следующим образом.The claimed method of pressure injection using the described device is implemented as follows.
Текучая среда (жидкость, газ, суспензия, жидкостно-газовая среда и т.д.), попадая через входной патрубок (9) внутрь нагнетательной полости между передним диском (4) и основным (5) с радиальными лопатками (10), под воздействием центробежных сил отбрасывается к периферии, где вытесняется через отверстия (11) в выходную полость между основным диском (5) и задним диском (3), откуда отводится через выходной патрубок (12). Пунктиром показан путь движения текучей среды.Fluid medium (liquid, gas, suspension, liquid-gas medium, etc.), getting through the inlet (9) into the discharge cavity between the front disk (4) and the main (5) with radial blades (10), under the influence of centrifugal forces are rejected to the periphery, where it is forced out through the holes (11) into the output cavity between the main disk (5) and the rear disk (3), from where it is discharged through the outlet nozzle (12). The dotted line shows the path of the fluid.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018122144A RU2688058C1 (en) | 2018-06-19 | 2018-06-19 | Device and method of injecting fluid pressure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018122144A RU2688058C1 (en) | 2018-06-19 | 2018-06-19 | Device and method of injecting fluid pressure |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2688058C1 true RU2688058C1 (en) | 2019-05-17 |
Family
ID=66578809
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018122144A RU2688058C1 (en) | 2018-06-19 | 2018-06-19 | Device and method of injecting fluid pressure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2688058C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5297926A (en) * | 1990-03-02 | 1994-03-29 | Nissho Giken Kabushiki Kaisha | Flow generating apparatus and method of manufacturing the apparatus |
RU2187708C1 (en) * | 2001-07-13 | 2002-08-20 | Центр внедрения новых технологий Центрального института авиационного моторостроения им. П.И. Баранова | Centrifugal pump |
RU2518769C1 (en) * | 2013-01-23 | 2014-06-10 | Александр Олегович Кудрявцев | Turbopump for two fluids |
RU2617614C1 (en) * | 2016-06-27 | 2017-04-25 | Закрытое акционерное общество "Путь 910" | Device and method for fluid medium pressurization |
-
2018
- 2018-06-19 RU RU2018122144A patent/RU2688058C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5297926A (en) * | 1990-03-02 | 1994-03-29 | Nissho Giken Kabushiki Kaisha | Flow generating apparatus and method of manufacturing the apparatus |
RU2187708C1 (en) * | 2001-07-13 | 2002-08-20 | Центр внедрения новых технологий Центрального института авиационного моторостроения им. П.И. Баранова | Centrifugal pump |
RU2518769C1 (en) * | 2013-01-23 | 2014-06-10 | Александр Олегович Кудрявцев | Turbopump for two fluids |
RU2617614C1 (en) * | 2016-06-27 | 2017-04-25 | Закрытое акционерное общество "Путь 910" | Device and method for fluid medium pressurization |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2916997A (en) | Double-outlet centrifugal pump | |
US3809491A (en) | Centrifugal pump structure | |
US1334461A (en) | Centrifugal pump | |
JP2016512304A (en) | Gear-driven flowing water Pitot tube pump | |
US9739284B2 (en) | Two piece impeller centrifugal pump | |
RU2656098C1 (en) | Groove seal of a pump impeller | |
RU2688058C1 (en) | Device and method of injecting fluid pressure | |
RU2511967C1 (en) | Turbo-pump unit, and cold, hot and industrial water pumping method | |
US3689931A (en) | Centrifugal pumps | |
CN207004908U (en) | A kind of inducer of no blade tip clearance leakage | |
US3384023A (en) | Pump and method of pumping | |
US3540834A (en) | Apparatus for pumping liquids containing solids | |
US4492516A (en) | Method and apparatus for controlling recirculation in a centrifugal pump | |
RU2628684C1 (en) | Centrifugal pump impeller | |
RU2627476C1 (en) | Centrifugal pump impeller | |
RU2658448C1 (en) | Multistage cavitation heat generator (embodiments) | |
RU2794619C1 (en) | Combined monoblock pump with wet rotor | |
RU2617614C1 (en) | Device and method for fluid medium pressurization | |
RU175504U1 (en) | CENTRIFUGAL PUMP | |
RU2299344C1 (en) | Device for separation of the pump and the turbine of the booster turbo-pump aggregate of the liquid propellant rocket engine | |
RU2813399C1 (en) | Centrifugal pump | |
RU2550564C2 (en) | Centrifugal pump | |
RU2166131C2 (en) | Horizontal centrifugal pump | |
RU2594247C1 (en) | Mid stage impeller of centrifugal pump | |
KR200229322Y1 (en) | Centrifugal pump |