насос

Формула изобретения

Вихревой насос, содержащий разъемный корпус с входным и выходным патрубками, установленным между патрубками разделяющим затвором и выполненными на корпусе впадинами и выступами, рабочее колесо, на торцевой поверхности которого выполнены концентрические проточные канавки, разделенные концентрическими выступами, причем канавки и выступы колеса и выступы и впадины корпуса имеют соответствующие конфигурации, обеспечивающие возможность вхождения выступов колеса во впадины корпуса с минимальными зазорами, отличающийся тем, что в радиальной плоскости выступы и канавки колеса разделены на несколько секторов, отделенных один от другого равномерно распределенными по окружности и не имеющими выступов полостями, глубина которых равна глубине проточных канавок, затвор образован выступами и впадинами корпуса, а входной патрубок выполнен на боковой стенке корпуса в виде щели в радиальной плоскости.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к вихревым насосам, преобразующим механическую энергию двигателя в механическую энергию перемещающей жидкости, и может найти широкое применение в технике.

Известные вихревые насосы, передающие свою энергию жидкостям, путем ее завихрения рабочим колесом, содержащие разъемный корпус с входным и выходным патрубками, рабочее колесо, выполненное в виде двух жестко соединенных между собой дисков с лопатками на торцах, обращенных друг другу, и лопатками со стороны вала, установленными на наружной поверхности междисковой втулки. Между входными и выходными патрубками, в полости проточного канала, установлен затвор, жестко связанный с корпусом (авторское свидетельство СССР N 234150, кл. F 04 D 5/00, 26.01.1970).

Наличие проточного гидравлического канала большого сечения и отсутствие лопаток непосредственно в самом проточном канале не может создать мощного завихрения у рабочего тела и, следовательно, высокого напора жидкости.

Наиболее близким к изобретению является вихревой насос, содержащий разъемный корпус с входным и выходным патрубками, установленным между патрубками разделяющим затвором и выполненными на корпусе впадинами и выступами и рабочее колесо, на торцевой поверхности которого выполнены концентрические проточные канавки, разделенные концентрическими выступами, причем канавки и выступы колеса и выступы и впадины корпуса имеют соответствующие конфигурации, обеспечивающие возможность вхождения выступов колеса во впадины корпуса с минимальным зазором (патент РФ N 2062361, кл. F 04 D 5/00, 20.06.1996).

Задачей изобретения является повышение эффективности и работоспособности насосов с вихревым принципом действия и повышение напора жидкости.

Указанная задача решается тем, что в вихревом насосе, содержащем разъемный корпус с входным и выходным патрубками, установленным между патрубками разделяющим затвором и выполненными на корпусе впадинами и выступами и рабочее колесо, на торцевой поверхности которого выполнены концентрические проточные канавки, разделенные концентрическими выступами, причем канавки и выступы колеса и выступы и впадины корпуса имеют соответствующие конфигурации, обеспечивающие возможность вхождения выступов колеса во впадины корпуса с минимальными зазорами, в радиальной плоскости выступы и канавки колеса разделены на несколько секторов, отделенных один от другого равномерно распределенными по окружности и не имеющими выступов полостями, глубина которых равна глубине проточных канавок, затвор образован выступами и впадинами корпуса, а входной патрубок выполнен на боковой стенке корпуса в виде щели в радиальной плоскости.

На фиг. 1 изображен вихревой насос, поперечный разрез.

На фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Насос содержит разъемный корпус, состоящий из частей 1, 2 и 3, с выходным патрубком 4. Выходной патрубок 5 выполнен на боковой стенке 2 в виде щели в радиальной плоскости. В корпусе с возможностью вращения установлено рабочее колесо 6 с втулкой 7, закрепленное на валу 8 (втулка 7 и колесо 6 могут быть выполнены заодно целое). Между патрубками 4 и 5 установлен разделяющий затвор, образованный выступами 12 и впадинами 14 на корпусе (выступы 12 заштрихованы). На торцевой поверхности колеса 6 со стороны входного патрубка 5 выполнены узкие концентрические проточные канавки 9, разделенные концентрическими выступами 10. Канавки 9 и выступы 10 колеса 6 и выступы 12 и впадины 14 корпуса имеют соответствующие конфигурации, обеспечивающие возможность вхождения выступов 10 колеса 6 во впадины 14 корпуса с минимальными зазорами. В радиальной плоскости выступы 10 и канавки 9 колеса 6 разделены на несколько секторов, отделенных один от другого равномерно распределенными по окружности и не имеющими выступов полостями 11. Глубина полостей 11 равна глубине проточных канавок 9. Одна из частей корпуса - часть 2 выполнена в виде крышки, выступы 12 и впадины 14, образующие затвор, выполнены на последней. Выступы 12 имеют торцевые поверхности 13.

Вихревой насос работает следующим образом.

При вращении вала 8 с рабочим колесом 6 по часовой стрелке (см. фиг. 1) выступы 10, проходя между выступами 12 затвора (см. заштрихованные 6 выступов), будут выталкивать порции жидкости из впадин 14 со скоростью вращения рабочего колеса 6 над окном патрубка 5, создавая завихрения жидкости и этим самым вовлекая в движение другие порции жидкости (движение жидкости показано стрелками).

В отличие от известных вихревых насосов в данном насосе жидкость по проточным каналам нагнетается торцевыми поверхностями выступов 10 колеса 6. При прохождении полостей 11 через затвор их объем уменьшается на объем шести выступов 12 затвора. За счет увеличения объема полостей 11 при выходе их из затвора (например, в два раза) на входе патрубка 5 будет создаваться разрежение, в результате которого будет происходить всасывание жидкости из патрубка 5 в полость 11. При вращении рабочего колеса 6 жидкость в полостях 11 будет перемещаться за счет центробежных сил от центра к периферии колеса 6 и при совмещении полости 11 с патрубком 4 будет выбрасываться в патрубок 4 под давлением. При этом на выходе патрубка 4 будет создаваться дополнительный напор жидкости за счет того, что при заходе полостей 11 в зону затвора и перекрытия проточных канавок 9 выступами 12 будет происходить обратный процесс - сокращение объема полостей в два раза (т.е. полный объем полости 11 минус сумма объемов шести выступов 12). Часть жидкости вытесняется и по направляющим торцевым поверхностям 13 затвора подается под напором в патрубок 4, а вторая часть жидкости остается в полости 11 между выступами 12 и совершает движение вдоль впадин 14 со скоростью вращения рабочего колеса 6. При вращении колеса выступы 10 своими торцевыми поверхностями (как лопасти в центробежном насосе) воздействуют на жидкость и увлекают ее за собой. Шесть секторов (в каждом секторе по 7 выступов) будут воздействовать на жидкость, и жидкость не сможет в проточных канавках 9 снизить скорость или остановиться при возникновении нагрузки на выходе. В результате повышается эффективность работы насоса и его напор.