СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА


RU (11) 2007621 (13) C1

(51) 5 F04D7/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5050435/29 
(22) Дата подачи заявки: 1992.07.01 
(45) Опубликовано: 1994.02.15 
(71) Заявитель(и): Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов 
(72) Автор(ы): Малышенко Ф.В.; Григорьев Д.К.; Николаев В.В.; Пантелеймонов Е.Н.; Углицких А.В.; Кокоулин Н.А.; Осоргин Ю.К. 
(73) Патентообладатель(и): Уральский научно-исследовательский институт композиционных материалов 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА 

Сущность изобретения: перед изготовлением корпуса с проточным элементом и рабочего колеса изготовляют каркасы из деталей из углеродного волокнистого наполнителя. Затем каркасы деталей насыщают пироуглеродом и производят механическую обработку. После сборки корпуса и колеса донасыщают сборки пироуглеродом. Изготовление каркасов деталей корпуса и колеса производят путем прессования пропитанного органической смолой углеродного волокнистого наполнителя с последующей полимеризацией и карбонизацией. 1 з. п. ф-лы. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в производстве, связанном с перекачиванием агрессивных сред, например, кислот, щелочей.

Известен способ изготовления центробежного насоса, предусматривающий изготовление проточного элемента из графитопласта АТМ-1. Изготовление корпуса насоса и рабочего колеса осуществляют путем прессования графитовой массы с последующей пропиткой фенолформальдегидной смолой и полимеризацией.

Известный способ не обеспечивает механической прочности, температура перекачиваемой жидкости не превышает 70oC, а при установке насоса предъявляются высокие технологические конструктивные требования для исключения ударных нагрузок на корпус и рабочее колесо.

В известном способе, включающем изготовление корпуса и рабочего колеса из углеволокнита, например, ЭПАН, за счет подготовки пресс-композиции из дискретных углеродных волокон и синтетической смолы, несколько повышается прочность деталей корпуса и рабочего колеса.

Однако, такой способ изготовления центробежного насоса не обеспечивает необходимой прочности в местах контакта корпуса и рабочего колеса, т. к. происходит истирание трущихся поверхностей. Температура перекачиваемой жидкости ограничивается температурой деструкции матрицы и допускается не выше 70oC.

Предлагаемое техническое решение позволяет повысить прочностные и улучшить эксплуатационные характеристики химического центробежного насоса за счет выбора оптимальной ориентации углеродного волокнистого наполнителя - анизотропии свойств получаемого композиционного материала с соответственным распределением нагрузок в деталях и донасыщения корпуса и рабочего колеса пироуглеродом, что дает возможность перекачивать жидкости при температуре до 450oC.

Это достигается тем, что в способе изготовления химического центробежного насоса, предусматривающем изготовление корпуса с проточным элементом и рабочего колеса, выполненных из углеродного материала, и сборку насоса, перед изготовлением корпуса и рабочего колеса изготавливают каркасы их деталей из углеродного волокнистого наполнителя, после чего каркасы деталей корпуса и рабочего колеса насыщают пироуглеродом и производят механическую обработку, затем проводят сборку корпуса и сборку рабочего колеса и донасыщают сборки корпуса и рабочего колеса пироуглеродом.

Кроме того, изготовление каркасов деталей корпуса и рабочего колеса можно производить путем прессования пропитанного органической смолой углеродного волокнистого наполнителя с последующей полимеризацией и карбонизацией.

Изготовление каркасов деталей корпуса и рабочего колеса из углеродного волокнистого наполнителя и насыщения их пироуглеродом позволяет реализовать прочностные характеристики углеродного волокнистого наполнителя, что увеличивает прочностные характеристики насоса (срок эксплуатации возрастает в 4 раза от 0,5 года до 2 лет по сравнению с прототипом) и повышает температуру перекачиваемой жидкости до 450оС.

Проведение механической обработки деталей корпуса и рабочего колеса после насыщения их пироуглеродом обеспечивает последующие сборку корпуса и сборку рабочего колеса с заданными геометрическими параметрами и повышает насыщаемость деталей пироуглеродом в объеме.

Донасыщение сборок корпуса и рабочего колеса пироуглеродом позволяет производить прочное соединение (сращивание) отдельных частей корпуса и рабочего колеса, с повышением плотности и уменьшением пористости, что обеспечивает непроницаемость деталей для рабочего жидкости.

Изготовление каркасов деталей корпуса и рабочего колеса прессованием пропитанного органической смолой углеродного волокнистого наполнителя с последующей полимеризацией и карбонизацией увеличивает плотность деталей за счет повышения степени заполнения объема деталей углеродными волокнами и сокращает объем механической обработки за счет получения точных размеров каркасов деталей.

По предлагаемому способу был изготовлен насос типа Х45/31 для перекачки смесей органических растворов с соляной кислотой при 125oC.

Корпус насоса выполняют разъемным из двух частей. Одну часть корпуса выполняют совместно с всасывающим патрубком, другую - совместно с патрубком уплотнения вала рабочего колеса. Разъем корпуса размещен в плоскости вращения рабочего колеса открытого типа, включающего диск с рабочими лопатками и ступицу.

Обе части каркаса корпуса изготавливают путем выкладки пакета углеродной ткани типа Урал-ТМ/4 с последующей прошивкой пакета углеродной нитью. В местах образования всасывающего патрубка и патрубка уплотнения выполняют на пакете ткани утолщения. Каркас рабочего колеса изготавливают аналогичным образом по форме близкой к размерам рабочего колеса с лопатками.

Каркас ступицы рабочего колеса получают путем намотки углеродной ткани на графитовую оправку.

Каркасы деталей помещают в печь СШВГ для изотермического насыщения пироуглеродом путем пиролиза природного газа (по известной технологии). Длительность процесса насыщения 320 ч. Плотность полученных заготовок 1,2-1,3 г/см3.

После насыщения заготовки корпуса и рабочего колеса обрабатывают до получения требуемых размеров.

Соединение ступицы и рабочего колеса резьбовое. После сборки рабочего колеса проводят донасыщение корпуса и собранного рабочего колеса пироуглеродом до плотности 1,5-1,6 г/см3. (56) Информационный сборник насосного оборудования, М. , ЦИНТИхимнефтемаш, 1991 г. , с. 53. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА, предусматривающий изготовление корпуса с проточным элементом и рабочего колеса, выполненных из углеродного материала, и сборку насоса, отличающийся тем, что перед изготовлением корпуса и рабочего колеса изготавливают каркасы их деталей из углеродного волокнистого наполнителя, после чего каркасы деталей корпуса и рабочего колеса насыщают пироуглеродом и производят механическую обработку, затем проводят сборку корпуса и сборку рабочего колеса и донасыщают сборки корпуса и рабочего колеса пироуглеродом.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что изготовление каркасов деталей корпуса и рабочего колеса производят путем прессования пропитанного органической смолой углеродного волокнистого наполнителя с последующей полимеризацией и карбонизацией.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru