Способ Ходанкова Н.А. закрутки потока перед колесом лопастного насоса

(51) 04 15/00 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ маневрирования затворами, установленными на входе во всасывающую трубу и выходе из плоского конфузора. Это достигается тем, что в способе создания закрутки потока воды перед колесом лопастного насоса всасывающая труба насоса содержит плоский конфузор с промежуточным бычком в котором устроены отверстия, через которые вода поступает из одной камеры плоского конфузора в другую при закрытии и открытии затворов, предварительно снимают показания скорости потока воды и ее расхода, колено и вертикальный конфузор и определяют зависимость закрутки потока воды перед колесом насоса от варианта открытия(закрытия) затворов,а также напорные характеристики насоса при различных вариантах закрутки потока перед колесом и подача насоса,причем выбор необходимого варианта открытия(закрытия) затворов определяют по полученным зависимостям.(72) Ходанков Николай Александрович Ишангалиев Тимур Серикович(73) Республиканское государственное казенное предприятие Таразский государственный Университет им. М.Х. Дулати Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Предварительный патент РК 9280,14.07.2000(54) СПОСОБ ХОДАНКОВА Н.А. ЗАКРУТКИ ПОТОКА ПЕРЕД КОЛЕСОМ ЛОПАСТНОГО НАСОСА(57) Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано при регулировании подачи лопастных насосов. Технический результат изобретения заключается в получении оптимальной величины закрутки потока перед колесом лопастного насоса путем 23214 Изобретение относится к области энергомашиностроения и может найти применение в конструкции насосов, гидротурбин и турбомашин. Известен способ регулирования лопастных насосов изменением закрутки потока перед рабочим колесом (Карелин В.Я., Новодережкин Р.А. Насосные станции гидротехнических систем с осевыми и диагональными насосами - М.Энергия,1980- с. 288, с. 54-55, рис.2-16). Недостатком этого способа является то, что для его применения необходимо устраивать дополнительно потоконаправляющие органы,увеличивающие вертикальные габариты насоса и насосной станции в целом. Наиболее близким к настоящему изобретению является способ регулирования режима работы с помощью подводящего устройства,обеспечивающего изменение циркуляции потока перед рабочим колесом. (Предпатент 9280, кл. 04 15/00, 2000). Подводящее устройство насоса при данном способе регулирования содержит всасывающую трубу и охватывающую ее камеру,сообщенную с проточным трактом всасывающей трубы посредством винтовой прорези и зоной нагнетания насоса с помощью трубопровода,оснащенного регулирующим органом. Для образования циркуляции потока в обратную сторону внутри направляющего конуса образована камера с винтовой прорезью и соединенная со специальным насосом отдельным трубопроводом. При открытии регулирующего органа определенный объем прокачиваемой жидкости высокого давления поступает в камеры закручивающих устройств и через винтовые прорези поступает в проточный тракт всасывающей трубы,осуществляя циркуляцию потока. Направление циркуляции потока может осуществляться в разные стороны, или в направлении вращения рабочего колеса, или в обратную сторону, в зависимости от того, в какую камеру будет подаваться вода. Для изменения интенсивности циркуляции потока, перед рабочим колесом насоса используется регулирующий вентиль. Основным недостатком этого способа регулирования является то, что для создания циркуляции необходимо использовать волу из напорного трубопровода насосной станции, что снижает к.п.д. насоса в целом. При данном способе регулирования режима работы лопастного насоса, включающим подачу под давлением струи воды,закручивающих всасывающий поток в зону всасывающей трубы,перед рабочим колесом из двух камер высокого давления, предварительно снимают напорную характеристику и устанавливают зависимости к.п.д и кавитационного запаса от расхода воды при ряде значений давления подаваемой струей, при этом струи подают к периферии лопаток рабочего колеса или к его втулке, при изменении расхода воды изменяют давление воды в камерах высокого давления, причем величину необходимого давления определяют полученными зависимостями. 2 Задача изобретения - разработать способ регулирования режима работы, обеспечивающей сохранение оптимальных режимов при изменении подачи насоса путем маневрирования затворами,установленными на входе во всасывающую трубу и выходе из плоского конфузора. Это достигается тем,что в способе создания закрутки потока перед колесом лопастного насоса, всасывающая труба насоса содержит вертикальный конфузор, колено,плоский конфузор с промежуточным бычком, в котором устроены донные отверстия, через которые вода поступает из одной камеры плоского конфузора в другую при закрытии и открытии затворов, установленных на входе всасывающей трубы и в выходном сечении конфузора с индивидуальным приводом предварительно снимают показания скорости потока воды перед колесом насоса от варианта открытия (закрытия) затворов, а также напорные характеристики насоса при различных вариантах закрутки потока перед рабочим колесом, причем выбор необходимого варианта открытия (закрытия) затворов определяют по полученным зависимостям. Сущность изобретения поясняется чертежами и графиками. На фиг.1 приведена схема лопастного насоса с закручивающим устройством,реализующим предлагаемый способ на фиг.2 - разрез Б-Б на фиг.1 на фиг.3 - план всасывающей трубы на фиг.4- зависимости закрутки потока от расходов, снятых при различных вариантах закрытия затворов на фиг.5 - рабочая характеристика насоса. Лопастной насос 1 содержит всасывающую трубу, состоящую из вертикального конфузора 2,колена 3 и горизонтального плоского конфузора 4,внутри которого размещен промежуточный бычок 5 с отверстиями 6. На входе во всасывающей трубе установлены затворы 7 и 8, а на выходе из плоского конфузора затворы 9 и 10 с индивидуальным приводом 11,которые поворачиваются относительно оси 12, образуя тем самым камеры А и Б. Способ осуществляется следующим образом. Пусть исходная зависимость закрутки потока перед колесом лопастного насоса от расхода, т.е. при нормальном режиме работы насоса 1 затворы 7 и 8 открыты, а 9 и 10 находятся в поднятом положении, вода из нижнего бьефа поступает во всасывающую трубу и к колесу насоса. Определяем зависимость закр. от расхода в зависимости от различных положений затворов. В случае необходимости увеличения подачи и напора насоса осуществляется закрутка потока против вращения рабочего колеса (против часовой стрелки). Для создания закрутки затворы 8 и 9 закрываются,тогда вода поступая через отверстия 6 из камеры Б в камеру А плоского конфузора 4, создает в ней закрутку потока, так как вода в камеру А поступает тангенциально - кривая А, фиг.4. При необходимости уменьшения подачи и напора насоса осуществляется закрутка потока в направлении вращения колеса (по часовой стрелке). Для создания закрутки затворы 7 и 10 закрываются, 23214 тогда вода, поступая через отверстия 6 из камеры А в камеру Б плоского конфузора 4, также создает в ней закрутку потока, что в конечном итоге приводит к изменению напора и подачи насоса-кривая Б,фиг.4. Строят характеристику насоса при различной величине закрутки потока перед колесом лопастного насоса - Н(напор-подача), фиг.5. Пусть режимная точка 1 отвечает требуемой подаче - . и напору лопастного насоса - Нтр. При необходимости увеличения подачи тр(режимная точка а), напор насоса уменьшается с Нтр до Нн, (фиг.5) для увеличения напора насоса до Нтр создается закрутка потока, величину которой определяют по кривой А на фиг. 5 (режимная точка б). Для этого затворы 8 и 9 закрываются, а вода,поступающая через отверстия 6 из камеры Б в камеру А плоского конфузора 4, создает в ней закрутку потока,причем закрутка потока осуществляется против вращения рабочего колеса. Преимущество предлагаемого способа заключается в том,что обеспечивается эффективность работы насоса, как в области больших подач, так и в области увеличенных напоров насосов. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ закрутки потока воды перед рабочим колесом насоса, включающий прохождение воды через две камеры, влияющих на направление закрутки потока при выходе из камеры и поступления потока в зону всасывающей трубы перед рабочим колесом насоса, отличающийся тем,что предварительно снимают показания скорости потока воды и ее расхода, и определяют зависимость закрутки потока воды перед колесом насоса от варианта сочетания открытия/закрытия затворов камер, а также напорные характеристики насоса при различных вариантах закрутки потока перед рабочим колесом,причем выбор необходимого варианта открытия/закрытия затворов определяют по полученным зависимостям.