Насос для жидкости

Полезная модель относится к средствам подачи жидкости. Повышение производительности насоса и повышение его эксплуатационных параметров достигается тем, что насос имеет привод, на выходном валу которого установлена расположенная в корпусе с подающим и отводящим патрубками турбина в виде кольцевого диска с первой группой криволинейных лопаток. Они расположены с постоянным угловым шагом по окружности диска с профилем в виде монотонной кривой без точек перегиба, начинающейся вблизи внутреннего края диска и заканчивающейся в его средней зоне. Диск имеет вторую и третью группы лопаток, наиболее удаленные от центра диска концы которых совпадают с краем диска, с расположением между двумя соседними лопатками третьей группы лопаток первой и второй групп без контакта всех лопаток между собой. Профиль каждой лопатки второй группы имеет противоположное направление вогнутости, чем профиль соседней с ней лопатки первой группы, и между ними и профилями лопаток второй группы имеется кольцевой промежуток. При этом профиль каждой лопатки из третьей группы имеет вид кривой с точкой перегиба, расположенной в упомянутом кольцевом промежутке. Направление профиля каждой лопатки последней группы до точки перегиба имеет такое же направление вогнутости, что и профиля соседней с ней лопатки второй группы, а после точки перегиба - такое же, что и направление вогнутости профиля соседней с ней лопатки первой группы. Нижний конец профиля каждой из лопаток третьей группы расположен в кольцевой зоне расположения лопаток первой группы.

Полезная модель относится к области машиностроения, в том числе сельскохозяйственного, а именно к средствам подачи жидкости.

Известен насос для жидкости, включающий привод, на выходном валу которого установлена расположенная в корпусе с подающим и отводящим патрубками турбина в виде кольцевого диска с первой группой криволинейных лопаток, расположенных с постоянным угловым шагом по окружности диска, профиль прямоугольной проекции на диск каждой из которых имеет вид монотонной кривой без точек перегиба, начинающейся вблизи внутреннего края диска и заканчивающейся в его средней зоне (Сурин В.А., Носенко В.Ф. Механизация и автоматизация полива сельскохозяйственных культур. - М.: Колос, 1981.), который является наиболее близким к заявленному. Недостатком такого типа насосов является их недостаточная производительность.

Задачей полезной модели является повышение производительности насоса и его эксплуатационных параметров.

Поставленная задача решается насосом для жидкости, включающем привод, на выходном валу которого установлена расположенная в корпусе с подающим и отводящим патрубками турбина в виде кольцевого диска с первой группой криволинейных лопаток, расположенных с постоянным угловым шагом по окружности диска, профиль прямоугольной проекции на диск каждой из которых имеет вид монотонной кривой без точек перегиба, начинающейся вблизи внутреннего края диска и заканчивающейся в его средней зоне, отличающемся тем, что он снабжен установленными на диске с упомянутым ранее шагом второй и третьей группой лопаток, наиболее удаленные от центра диска концы которых совпадают с краем диска, с расположением между двумя соседними лопатками третьей группы лопаток первой и второй групп без контакта всех лопаток между собой, при этом профиль прямоугольной проекции каждой лопатки второй группы на диск имеет противоположное направление вогнутости, чем профиль проекции соседней с ней лопатки первой группы на диск, а между наиболее удаленными концами последних от центра диска и между наиболее приближенными к центру диска концами упомянутых профилей лопаток второй группы имеется кольцевой промежуток, при этом профиль прямоугольной проекции на диск каждой лопатки из третьей группы имеет вид кривой с точкой перегиба, расположенной в упомянутом кольцевом промежутке, причем направление профиля каждой лопатки последней группы до точки перегиба имеет такое же направление вогнутости, что и профиль соседней с ней лопатки второй группы, а после точки перегиба - такое же, что и направление вогнутости профиля соседней с ней лопатки первой группы, кроме того, нижний конец профиля проекции каждой из лопаток третьей группы расположен в кольцевой зоне расположения лопаток первой группы.

На фиг. 1 представлен боковой разрез турбины насоса для жидкости, на фиг. 2 - вид турбины сверху /показана одна половина/.

Насос для жидкости имеет корпус /не показан/ с входным и выходным патрубками /не показано/, привод /не показан/, на выходном валу которого установлена турбина в виде кольцевого диска 1 первой группой криволинейных лопаток 2, расположенных с постоянным угловым шагом по окружности диска, профиль прямоугольной проекции на диск 1, каждый из которых имеет вид монотонной кривой без точек перегиба [2], начинающейся вблизи внутреннего края диска 1 и заканчивающаяся в его средней зоне. На диске 1 с упомянутым ранее шагом расположены вторая 3 и третья 4 группы лопаток, наиболее удаленные от центра диска 1, концы которых совпадают с краем диска 1, с расположением между двумя соседними лопатками 4 третьей группы лопаток первой 2 и второй групп 3 без контакта всех лопаток между собой.

Профиль прямоугольной проекции каждой лопатки 3 второй группы на диск 1 имеет противоположное направление вогнутости, чем профиль проекции соседней с ней лопатки 2 первой группы на диск 1, а между наиболее удаленными концами последних от центра диска 1 и между наиболее приближенными к центру диска 1 концами упомянутых профилей лопаток 3 второй группы имеется кольцевой промежуток 5.

Профиль прямоугольной проекции на диск 1 каждой лопатки 4 из третьей группы имеет вид кривой с точкой перегиба, расположенной в упомянутом кольцевом промежутке 5, причем направление профиля каждой лопатки последней группы до точки перегиба имеет такое же направление вогнутости, что и профиля соседней с ней лопатки 3 второй группы, а после точки перегиба - такое же, что и направление вогнутости профиля соседней с ней лопатки 2 первой группы, кроме того, нижний конец профиля упомянутой проекции каждой из лопаток 4 третьей группы расположен в кольцевой зоне расположения лопаток 2 первой группы.

Между лопатками 4 и 2 имеется зазор 6. Данное построение иллюстрируется фиг. 2. В частном случае выполнения турбины лопатки 3 и 4, чередуясь, контактируют с краем диска 1 через 30°, нижние края соседних лопаток 2 и 4, как это показано на фиг. 2, располагаются на одном радиусе с углом опережения этим радиусом следующей лопатки на 8° и, если принять диаметр диска 1 за единицу, то нижний конец лопатки 3 в частном случае может располагаться на расстоянии 0,8, верхний и нижний концы лопатки 2 - на расстоянии 0,7 и 0,4, а нижний коней лопатки 4 - на расстоянии 0,55 от центра диска 1.

Насос работает следующим образом.

Жидкость поступает во входной патрубок при вращении привода и соответственно вращении турбины. Насос позволяет за счет такого расположения лопастей 2-4 существенно увеличить давление в системе за счет того, что жидкость на начальном участке пути в насосе, обтекая лопасти 2 и начальный участок лопастей 4, представляет собой ламинарный поток, который впоследствии эффективно подается к выходу за счет лопастей 3 и конечной части лопастей 4.

Наличие зазоров 5 и 6 позволяет в точке отрыва потока при наличии лопастей 3 и 4 формировать направление потока жидкости, что существенно снижает гидравлическое сопротивление и уменьшает потери энергии. Об этом свидетельствуют натурные испытания, при которых при одних и тех же оборотах привода /в частном случае 1500/ удалось увеличить напор с 30 до 50 мм вод. ст.

Применение насоса данной конструкции позволяет получить более высокие эксплуатационные параметры.

Формула полезной модели

Насос для жидкости, включающий привод, на выходном валу которого установлена расположенная в корпусе с подающим и отводящим патрубками турбина в виде кольцевого диска с первой группой криволинейных лопаток, расположенных с постоянным угловым шагом по окружности диска, профиль прямоугольной проекции на диск каждой из которых имеет вид монотонной кривой без точек перегиба, начинающейся вблизи внутреннего края диска и заканчивающейся в его средней зоне, отличающийся тем, что он снабжен установленными на диске с упомянутым ранее шагом второй и третьей группой лопаток, наиболее удаленные от центра диска концы которых совпадают с краем диска, с расположением между двумя соседними лопатками третьей группы лопаток первой и второй групп без контакта всех лопаток между собой, при этом профиль прямоугольной проекции каждой лопатки второй группы на диск имеет противоположное направление вогнутости, чем профиль проекции соседней с ней лопатки первой группы на диск, а между наиболее удаленными концами последних от центра диска и между наиболее приближенными к центру диска концами упомянутых профилей лопаток второй группы имеется кольцевой промежуток, при этом профиль прямоугольной проекции на диск каждой лопатки из третьей группы имеет вид кривой с точкой перегиба, расположенной в упомянутом кольцевом промежутке, причем направление профиля каждой лопатки последней группы до точки перегиба имеет такое же направление вогнутости, что и профиль соседней с ней лопатки второй группы, а после точки перегиба такое же, что и направление вогнутости профиля соседней с ней лопатки первой группы, кроме того, нижний конец профиля проекции каждой из лопаток третьей группы расположен в кольцевой зоне расположения лопаток первой группы.