ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ЛОПАСТНЫЙ НАСОС

ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ЛОПАСТНЫЙ НАСОС


RU (11) 2052667 (13) C1

(51) 6 F04D29/06, F04D29/58 

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

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

(21) Заявка: 5067672/06 
(22) Дата подачи заявки: 1992.07.16 
(45) Опубликовано: 1996.01.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Robinzon P.R., Holfz J., Schulze H., Loeschen E, Experience of maintenance free shaft guide bearing, "Residur" ip tubular casing Pumps // Pressure Change; 10th Techn. Conf. Brit. Pump Manuf. Assoc., Cambridge, 24-25 March, 1987, Granfield, 1987, p. 189-203. 2. Прибытков Б.П. Эксплуатация циркуляционных насосов ТЭС. М.:Энергоиздат, 1991, с.7,15. 
(71) Заявитель(и): Уральский филиал Всероссийского теплотехнического научно- исследовательского института им.Дзержинского 
(72) Автор(ы): Туркин А.Н.; Прибытов Б.П. 
(73) Патентообладатель(и): Уральский теплотехнический научно-исследовательский институт 

(54) ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ЛОПАСТНЫЙ НАСОС 

Использование: в системах технического водоснабжения. Сущность изобретения: внутри проточного канала корпуса расположены рабочее колесо, вал, окруженный защитной трубой, примыкающей к верхнему обтекателю, расположенному за рабочим колесом по ходу потока перекачиваемой воды. В камерах установлены направляющий верхний и нижний подшипники с уплотнениями, смазываемые и охлаждаемые водой, подводимой к зазорам между валом и вкладышами подшипников. Камера верхнего подшипника соединена с кольцевым каналом, образованным между защитной трубой в совокупности с верхним обтекателем и валом. Камера нижнего подшипника сообщена с кольцевым каналом. Трубопроводы с запорной арматурой подключены к камерам и образуют с кольцевым каналом и камерами замкнутый контур циркуляции смазки и охлаждения подшипников. В контуре циркуляции на валу насоса между нижним уплотнением нижнего подшипника и верхним уплотнением верхнего подшипника установлен импеллер. 1 з. п. ф-лы, 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к насосостроению и может найти применение в насосах систем технического водоснабжения, электростанций орошения и др. в которых подшипники смазываются и охлаждаются водой.

Известен вертикальный лопастной насос с водяной смазкой подшипников [1] состоящий из корпусных частей (закладное и переходное кольца (конус), камера рабочего колеса, выправляющий аппарат, диффузор, отвод) с проточным каналом, в котором размещаются направляющие подшипники верхний и нижний (каждый с верхним и нижним уплотнениями), рабочее колесо и вал. Между корпусом верхнего подшипника и корпусом горловины отвода имеется камера верхнего подшипника, соединенная трубопроводом с камерой нижнего подшипника, образуемой между корпусом нижнего подшипника и корпусом ступицы выправляющего аппарата. В корпусе верхнего подшипника имеются отверстия, сообщающие камеру верхнего подшипника с зазором между валом и вкладышами подшипника. К камере верхнего подшипника примыкают трубопровод от постороннего источника и трубопровод перекачиваемой воды от насоса с вентилями и обратными клапанами. Между валом и вкладышами нижнего подшипника имеются зазоры, а между валом и обтекателем выправляющего аппарата кольцевая камера. В корпусе нижнего подшипника также имеются отверстия, сообщающие камеру с зазорами между валом и вкладышами.

Смазка осуществляется предварительно осветленной до определенной степени водой, поступающей от постороннего источника под давлением выше давления насоса и используемой в качестве смазки только один раз. После смазки зазоров подшипников вода под избыточным давлением выдавливается через полость насоса, смешивается с перекачиваемой водой и на подшипники не возвращается, т. е. оборот воды конструкцией насоса не предусматривается. Протечки воды через верхнее уплотнение верхнего подшипника удаляются с помощью трубки.

Наиболее близким к предлагаемому насосу по конструкции является вертикальный лопастной насос с водяной системой смазки подшипника [2] состоящий из корпусных частей (закладное и переходное кольца (конус), камера рабочего колеса, выправляющий аппарат, диффузор, отвод) с проточным каналом, в котором размещаются направляющие подшипники (верхний с верхним уплотнением и нижний с нижним уплотнением), и вал с рабочим колесом и трубой, обратным концом примыкающей к верхнему обтекателю, установленному на ступице выправляющего аппарата. Между корпусом верхнего подшипника и корпусом горловины отвода имеется камера верхнего подшипника. В корпусе верхнего подшипника имеются отверстия, соединяющие камеру этого подшипника с зазорами между валом и вкладышами подшипника. К камере верхнего подшипника примыкают трубопровод от постороннего источника и трубопровод перекачиваемой воды от насоса с вентилями и обратными клапанами. Между валом и вкладышами нижнего подшипника имеются зазоры, а между трубой в совокупности с обтекателем и валом кольцевой канал. Между корпусом нижнего подшипника и корпусом ступицы выправляющего аппарата имеется камера, не сообщающаяся с зазорами и каналами.

Предварительно осветленная до определенной степени вода, поступающая от постороннего источника под давлением выше давления насоса и используемая в качестве смазки только один раз, отделяется от перекачиваемой воды с помощью трубы с уплотнениями, обтекателя выправляющего аппарата, верхнего уплотнения верхнего подшипника и нижнего уплотнения нижнего подшипника.

В известном насосе требуются постоянное предварительное осветление и постоянная подача воды на смазку подшипников с определенным расходом (до нескольких кубических метров воды в час). С этой целью за пределами насоса устраивают дорогостоящие внешние сооружения и оборудование, включающие в свой состав отстойники большой площади, фильтры, дополнительные насосы и сеть трубопроводов, недостаточно эффективные вследствие неизбежной коррозии металла и больших дополнительных затрат.

При работе осветленная вода по трубопроводу подается в камеру верхнего подшипника, затем через отверстия в корпусе подшипника и зазоры между валом и вкладышами (включая канавки) в направлении сверху вниз в трубу, обратным концом примыкающую к обтекателю выправляющего аппарата, и далее к нижнему подшипнику. Пройдя через зазоры между валом и вкладышем, а также уплотнение нижнего подшипника, она под избыточным давлением выдавливается в проточный канал насоса и смешивается с перекачиваемой водой без вывода наружу.

При неисправности системы по осветлению воды на подшипники подается перекачиваемая вода, содержащая взвешенные частицы выше установленного предела, вследствие чего надежность подшипниковых узлов и насоса в целом резко снижается.

Изобретение направлено на исключение необходимости осветления и постоянной подачи (расхода) воды на смазку подшипников от постороннего источника с давлением выше давления насоса, а также на снижение затрат на насосную установку и повышение надежности работы насоса во всех рабочих режимах.

Эта задача решается тем, что в вертикальном лопастном насосе, содержащем корпус с проточным каналом, внутри которого расположены рабочие колесо, вал, окруженный защитной трубой, примыкающей к верхнему обтекателю, расположенному за рабочим колесом по ходу потоку перекачиваемой воды, и установленные в камерах верхних и нижний направляющие подшипники с уплотнениями, смазываемые и охлаждаемые водой, подводимой к зазорам между валом и вкладышами, причем камера верхнего подшипника сообщена с кольцевым каналом, образованным между защитной трубой в совокупности с верхним обтекателем и валом, согласно изобретению камера нижнего подшипника сообщена с кольцевым каналом, насос снабжен трубопроводами с запарной арматурой, подключенными к камерам подшипников и образующими с кольцевым каналом и камерами подшипников замкнутой контур циркуляции смазки и охлаждения, а в контуре на валу насоса между нижним уплотнением нижнего подшипника и верхним уплотнением верхнего подшипника установлен импеллер, в частности может быть установлен на валу насоса между нижним торцом нижнего подшипника и его уплотнением в дополнительной камере, выполненной в виде полого проставка, полость которой сообщена с камерой нижнего подшипника.

Известными и предлагаемыми элементами, сообщающимися между собой посредством отверстий и соединенных трубопроводов, образован встроенный в насос замкнутый контур, в котором при работе с помощью устанавливаемого на валу импеллера создается замкнутая циркуляция, т.е. многократное использование воды для смазки и охлаждения подшипников с давлением, не превышающим давление насоса во всех рабочих режимах.

На чертеже представлен предлагаемый насос с водяной смазкой подшипников, продольный разрез.

Насос содержит корпус (закладное и переходное кольца 1, камера 2 рабочего колеса, выправляющий аппарат 3, диффузор 4, отвод 5) с проточным каналом, в котором размещены направляющие подшипники верхний 6 с верхним уплотнением 7, нижний 8 с нижним уплотнением 9, вал 10 с рабочим колесом 11 и защитной трубой 12, примыкающей к верхнему обтекателю 13, расположенному за рабочим колесом 11 по ходу потока перекачиваемой воды, установленному на ступице 14 направляющего аппарата 3. Между корпусом верхнего подшипника 6 и корпусом горловины 15 отвода 5 выполнена кольцевая камера 16, которая сообщена с кольцевым каналом, образованным между защитной трубой 12 в совокупности с верхним обтекателем 13 и валом 10, а трубопроводом 17 с камерой 18 нижнего подшипника 8, образуемой между его корпусом 4 и корпусом ступицы 14 выправляющего аппарата 3. В корпусе верхнего подшипника 6 имеется отверстие 19, соединяющей камеру 16 верхнего подшипника 6 с зазорами 20 между валом 10 и вкладышами подшипника 6. К камере 16 верхнего подшипника 6 примыкают трубопровод 21 от постороннего источника и трубопровод 22 перекачиваемой воды от насоса с вентилями 23 и обратными клапанами 24. Протечки через верхнее уплотнение удаляются наружу с помощью трубки 25. Между валом 10 и вкладышами нижнего подшипника 8 имеются зазоры 26, а между валом 10 и обтекателем 13 камера 27, между валом и трубой камера 28. Камеры 27 и 28 объединены в кольцевой канал. Зазоры 26 между валом 10 и вкладышами нижнего подшипника 8 сообщены с его камерой 18, а камеры 16 и 18 нижнего и верхнего подшипников между собой, образуя за счет трубопроводов с запорной арматурой, подключенных к камерам подшипников, и кольцевого канала замкнутый контур циркуляции связи и охлаждения подшипников. В частности, к нижнему торцу нижнего подшипника 8 примыкает полый проставок 29. Уплотнение 9 нижнего подшипника 8 установлено после проставка, образующего дополнительную камеру 30 замкнутого контура циркуляции воды, полость которой соединена с полостью камеры 18 нижнего подшипника посредством соединения 31.

В замкнутом контуре циркуляции воды на смазку и охлаждение на валу насоса между нижним уплотнением 9 нижнего подшипника 8 и верхним уплотнением 7 верхнего подшипника 6 установлен импеллер 32, в частности, он установлен между торцом нижнего подшипника 8 и его уплотнением 9 в дополнительной камере 30.

При установке импеллера на валу насоса между нижним подшипником и его уплотнением отдельные элементы образуют следующий замкнутый контур: камера 16 верхнего подшипника 6, трубопровод 17, камера 18 нижнего подшипника 8, трубопровод 31, дополнительная камера 30, зазоры 26 между валом 10 и вкладышами нижнего подшипника 8, камера 27 между валом и обтекателем 13 выправляющего аппарата 3 и камера 28 между валом и трубой 12, образующие кольцевой канал, зазоры 20 между валом и вкладышами верхнего подшипника 6, отверстие 19 в корпусе верхнего подшипника 6, камера 16 верхнего подшипника.

Перед пуском насоса предварительно заполняют замкнутый контур технической (перекачиваемой) водой под давлением, не превышающим давление насоса. С этой целью открывают вентиль 23 или клапан 24. После заполнения контура вентиль 23 или клапан 24 целесообразно закрыть.

При работе насоса в предлагаемом контуре за счет вращения импеллера создается замкнутая циркуляция воды, подаваемой на смазку и охлаждение подшипников, например, в направлении, обозначенном стрелками (см.п.17 на чертеже). Охлаждение циркулируемой по замкнутому контуру воды на смазку осуществляется перекачиваемой водой через стенку трубы 12 и ступицы 14 выправляющего аппарата 3.

Предлагаемое техническое решение может быть использовано на вновь изготавливаемых, а также на уже эксплуатируемых насосах. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. ВЕРТИКАЛЬНЫЙ ЛОПАСТНОЙ НАСОС, содержащий корпус с проточным каналом, внутри которого расположены рабочее колесо, вал, окруженный защитной трубой, примыкающей к верхнему обтекателю, расположенному за рабочим колесом по ходу потока перекачиваемой воды, установленные в камерах направляющие верхний и нижний подшипники с уплотнениями, смазываемые и охлаждаемые водой, подводимой к зазорам между валом и вкладышами подшипников, причем камера верхнего подшипника сообщена с кольцевым каналом, образованным между защитной трубой в совокупности с верхним обтекателем и валом, отличающийся тем, что камера нижнего подшипника сообщена с кольцевым каналом, насос снабжен трубопроводами с запорной амплитудой, подключенными к камерам подшипников и образующими с кольцевым каналом и камерами подшипников замкнутый контур циркуляции смазки и охлаждения подшипников, а в контуре циркуляции на валу насоса между нижним уплотнением нижнего подшипника и верхним уплотнением верхнего подшипника установлен импеллер.

2. Насос по п.1, отличающийся тем, что он снабжен полым проставком, размещенным между торцом нижнего подшипника и его нижним уплотнением и образующим сообщенную с камерой нижнего подшипника дополнительную камеру контура циркуляции, и импеллер установлен в последней.




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