Насосів. Робоче колесо лопасного насоса симетричне відносно вісі обертання, в зв'язку з чим силова взаємодія лопастей з рідиною повністю врівноважена в радіальному

Робоче колесо лопасного насоса симетричне відносно вісі обертання, в зв'язку з чим силова взаємодія лопастей з рідиною повністю врівноважена в радіальному напрямі. Радіальні (нормальні до вісі обертання) сили виникають із-за асиметрії потоку у відводі та змінності швидкостей та тисків при русі рідини у напрямі до виходу з насоса.

Якщо відвід виконаний кільцевою камерою постійного поперечного зрізу (рис. 1.11),то швидкість руху рідини по відводі збільшується по мірі наближення до нагнітального патрубка, так як зростає її витрата, яка утворюється потоками з окремих міжлопасних каналів. При однаковому повному запасі енергії рідини на виході з робочого колеса виникає поступове зростання швидкості та відповідне

Рис. 1.11.

зменшення тиску у поперечному зрізі відвода, як це показано на рис. 1.11. 'Несиметричність епюри розподілу тисків у відводі обумовлює результуючу силу, яка діє на робоче колесо та вал машини. Для усунення нерівномірності розподілу тисків та швидкостей по відводу йому придають форму спіралі. При спіральній формі відводу радіальна сила відсутня на розрахунковому режимі, по якому спроектований оберт спіралі. Але якщо дійсна витрата насоса відрізняється від розрахункової, то радіальна сила з'являегься.

Рис 1.12.

Одним із способів повної компенсації радіальних сил є застосування подвійних спіральних відводів (рис. 1.12). В цьому випадку асиметрія епюри тисків в одному спіральному напіввідводі, який охоплює половину робочого колеса, компенсується аналогічною епюрою в іншому відводі. Результуючі радіальні сили, які виникають в кожному з цих напіввідводах, спрямовані назустріч одна одній та рівні.

У багатоколісних насосах радіальні сили майже повністю врівноважують за рахунок попарного зсунення спіральних відводів відносно один одного на 180° по колу робочого колеса (рис. 1.13). У секційних багатоступеневих насосах кільцеві відводи мають спрямовуючі лопатки (рис. 1.14), які забезпечують плавний, з малими

Рис. 1.13. Зсунення спіральних

відводів відносно один одного на

180° по калу робочого колеса у

багатоколісних насосах..

Рис. 1.14, Спрямовуючі лопатки у секційних багатоступеневих насосах.

Рис. 1.14.

ударами та завихреннями, перехід рідини з каналу робочого колеса у відвід. Кожна пара спрямовуючих лопаток утворює окремий спіральний відвід. Радіальні сили, які виникають в кожному з таких відводів, взаємно компенсуються за рахунок їх вісесиметричності.

2.5. Конструкції підводів.

Підвід рідини до робочого колеса здійснюється підвідними при­строями, завданням яких є зміна швидкості рідини до розрахункових значень та забезпечення рівномірності поля швидкостей на вході в ро­боче колесо. В практиці насособудування застосовуються дві конструк­тивні форми підводящих пристроїв: осьовий підвід конфузорного типу та боковий підвід.

Осьовий підвід застосовується у консольних типах та більшості

типів вертикальних насосів. Він
може виконуватись або в виді
прямолінійного конфузору

Рис. 1.15.

(рис1.15,а), або в виді коліна, яке звужується (рис. 1.15,6) з великим радіусом закруглення. Прямоліній ний конфузор є найбільш простим типом підвідного пристрою. Він забезпечує стабілізацію потоку та підвід рідини до колеса з рівно­мірним полем швидкостей по зрізу потоку.

В насосах двобічного всмоктування та в переважній більшості багатоступеневих насосів застосовується боковий підвід, який може бути кільцевим або напівспіральним.

 

9

Кільцевий підвід (рис.
1.16) являє собою канал
постійного зрізу, розташо
ваний по колу входу в робоче
колесо. Кільцевий підвід не
забезпечує рівномірного

розподілу швидкостей в

Рис. 1.16.

потоці рідини перед входом в
робоче колесо, що пов'язане з
виникненням вихрових зон
при обтіканні валу. Це
призводить до зниження

ККД. Але простота виготов
лення кільцевого підводу

визначає доцільним його

±1__ ^ Рис. 1.17.

застосування в деяких типах
фунтових насосів та в ряді
конструкцій багатоступіневих

секційних насосів.

Напівспіральний підвід

(рис. 1.17)являє собою канал змінного зрізу. Практика насособудування показує, що насоси з напівспіральним підводом мають дуже високі техніко-економічні показники та не поступаються по ККД та всмок­туючій спроможності насосам з осьовим підводом. Це пояснюється в першу чергу відсутністю вихрових зон при обтіканні вала.

2.6. Вузли у щігпьі іення.

Для ущільнення валу у місцях виходу його з корпусу передбачають так звані кінцеві ущільнення, які запобігають витоку

рідини з насоса та попадання
повітря у насос при роботі з
розрідженням. Найбільше

б» Рис. 1.18.

поширення здобули сальникові ущільнення (рис. 1.18.а), які скла­даються з кілець м'якої сальникової набивки 2. У

осьовому спрямуванні сальникова набивка піджимається нажимною втулкою 3 та ущільнює вал докорпусу 1. Якщо сальникове ущільнення знаходиться на всмоктуючій стороні і насос працює з розрідженням, то між кільцями набивки встановлюється підпірне кільце 4 (рис. 1.18.6), до

якого під надлишковим тиском по отвору підводиться запірна рідина запірна рідина (напрям руху рідини показано стрілкою). Так створюється гідравлічий затвор, який запобігає попаданню повітря в насос.