Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМА РАБОТЫ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА - Патент РФ 2016251
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМА РАБОТЫ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА
СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМА РАБОТЫ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМА РАБОТЫ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Сущность изобретения: возвратно-поступательно перемещают предвключенный шнек по валу относительно рабочего колеса при изменении расхода жидкости на входе в насос. При увеличении расхода шнек перемешают в направлении движения жидкости, при уменьшении расхода - в противоположном направлении. Перемещение шнека осуществляют при изменении мгновенного значения расхода жидкости относительно среднего его значения на режиме кавитационных автоколебаний с частотой, равной частоте колебаний, и фазой, совпадающей с фазой колебаний. 2 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2016251
Класс(ы) патента: F04D15/00
Номер заявки: 4822119/29
Дата подачи заявки: 03.05.1990
Дата публикации: 15.07.1994
Заявитель(и): Институт технической механики АН УССР
Автор(ы): Пилипенко В.В.; Семенов Ю.А.; Дрозд В.А.
Патентообладатель(и): Институт технической механики АН Украины
Описание изобретения: Изобретение относится к энергетике и гидравлике и может быть использовано при разработке и реконструкции гидравлических систем, содержащих кавитирующие шнекоцентробежные насосы, для повышения устойчивости работы последних по отношению к кавитационным автоколебаниям.
Известен способ регулирования работы шнекоцентробежного насоса, включающий регулирование его производительности. Сущность способа состоит в том, что в процессе изменения расхода рабочей жидкости через насос изменяют шаг винтовой поверхности шнекового преднасоса. При увеличении расхода жидкости через насос шаг шнека увеличивают, а при уменьшении - шаг шнека уменьшают. Известный способ обеспечивает автоматическое регулирование насоса в широком диапазоне изменений расхода.
Однако, способ имеет существенный недостаток, состоящий в ухудшении прочностных характеристик шнекового преднасоса в устройствах, реализующих известный способ.
Известен способ регулирования шнекоцентробежного насоса, включающий возвратно-поступательное перемещение предвключенного шнека по валу относительно центробежного колеса при изменении расхода на входе в насос. При увеличении расхода шнек перемещают в направлении движения жидкости, а при уменьшении расхода - в противоположном направлении. Положительный эффект от использования способа состоит в улучшении антикавитационных качеств шнекоцентробежного насоса.
Недостаток состоит в том, что в процессе регулирования он не обеспечивает постоянства угла атаки потока жидкости на входе в шнековый преднасос при изменениях расхода. В этом случае в гидросистеме с кавитирующим лопастным насосом возможно возникновение кавитационных автоколебаний. Опасность возникновения этого вида неустойчивости резко снижает надежность работы гидросистемы.
Цель изобретения - повышение устойчивости работы гидросистемы со шнекоцентробежным насосом по отношению к кавитационным автоколебаниям путем поддержания близкого к постоянному угла атаки потока жидкости на входе в шнековый преднасос. Частота кавитационных автоколебаний находится в диапазоне 5-50 Гц.
Указанная цель достигается тем, что способ регулирования работы шнекоцентробежного насоса включает возвратно-поступательное перемещение предвключенного шнека по валу относительно центробежного колеса при изменении расхода жидкости на входе в насос. При увеличении расхода шнек перемещают в направлении движения жидкости, а при уменьшении расхода - в противоположном направлении. Перемещения шнека осуществляют при изменении мгновенного значения расхода жидкости относительно среднего его значения на режиме кавитационных автоколебаний с частотой, равной частоте упомянутых колебаний, и с фазой, совпадающей с фазой последних. В этом случае возвратно-поступательные движения, совершаемые шнековым колесом, приводят к уменьшению углов атаки потока жидкости при входе на лопасти, делают углы атаки близкими к постоянным, а это, в свою очередь, снижает амплитуду колебаний объема кавитационных каверн на всасывающих сторонах лопастей и повышает устойчивость работы гидросистемы с таким шнекоцентробежным насосом по отношению к кавитационным автоколебаниям.
На фиг. 1 представлен продольный разрез шнекоцентробежного насоса; на фиг. 2 и 3 - совмещенные колебания расхода жидкости, осевой скорости на входе в насос, а также скорости перемещений шнекового преднасоса.
Насос содержит корпус 1, в котором на валу 2 последовательно установлены осевой шнек 3 и центробежное колесо. Шнек 3 на валу 2 размещен с возможностью возвратно-поступательных перемещений относительно центробежного колеса. В процессе работы шнекоцентробежного насоса возвратно-поступательные перемещения шнека 3 по валу 2 осуществляют так, что при увеличении расхода рабочей жидкости через насос шнек 3 перемещают в направлении движения жидкости, а при уменьшении расхода - против направления ее движения. Перемещения шнека 3 осуществляют при изменении мгновенного значения расхода жидкости относительно среднего его значения. Частота перемещений шнека 3 равна частоте кавитационных колебаний, а их фаза совпадает с фазой изменений мгновенного значения расхода жидкости.
Для осуществления возвратно-поступательных перемещений шнека 3 вдоль вала 2 насос должен быть оснащен специальным узлом. Последний для оказания силового воздействия на шнек 3 может использовать упругие свойства газа или пружины. При колебаниях расхода жидкости, обусловленных кавитационными явлениями, происходят изменения величины осевой, действующей с выхода шнека на вход. Усилие, создаваемое узлом для перемещений шнека 3, должно быть соизмеримо с величиной осевой силы, воздействующей на шнек, а направление перемещения определяется превышением одной силы над другой.
Колебания расхода Q рабочей жидкости при работе насоса на режиме кавитационных автоколебаний вызывают изменения угла атаки αпотока на входе в шнек
α=βл1л- arctg , (1), где βл - угол установки лопастей шнека;
β1 - угол натекания потока на лопасти шнека;
C1= ; U=ω ; ω = ; F и Dш - соответственно площадь проходного сечения питающего трубопровода и диаметр шнека;
n - частота вращения вала насоса.
В выражении (1) β1= const и U = const, а С1 изменяется в соответствии с колебаниями величины среднего расхода Q на входе в насос, т.е. на входе в шнековое колесо.
В соответствии с предлагаемым способом для повышения устойчивости работы гидросистемы с таким насосом по отношению к кавитационным автоколебаниям путем обеспечения угла атаки на входе в шнек, близкого к постоянному, осуществляем возвратно-поступательные перемещения шнекового преднасоса. Скорость перемещений шнека обозначена Сп. При наличии таких перемещений со скоростью Сп результирующая скорость С течения жидкости на входе в шнек равна алгебраической сумме осевой скорости жидкости С1 и скорости Сп возвратно-поступательных перемещений шнека, т.е. =-
Как показано на фиг. 2, выбором величины скорости Сп и направления перемещений шнека, адекватных изменениям осевой скорости С1 и обусловленных колебаниями расхода Q рабочей жидкости, обеспечивается близкая к постоянной величина скорости С натекания жидкости на лопасти шнекового колеса, т.е. устраняется первопричина кавитационных колебаний.
Формула изобретения: СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМА РАБОТЫ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА, включающий возвратно-поступательное перемещение предвключенного шнека по валу относительно рабочего колеса при изменении расхода жидкости на входе в насос, причем при увеличении расхода шнек перемещают в направлении движения жидкости, а при уменьшении расхода - в противоположном направлении, отличающийся тем, что перемещение шнека осуществляют при изменении мгновенного значения расхода жидкости относительно среднего его значения на режиме кавитационных автоколебаний с частотой, равной частоте упомянутых колебаний, и с фазой, совпадающей с фазой последних.