PL198013B1 - Wirnik pompy - Google Patents

Abstract

1. Wirnik pompy odśrodkowej oraz helikoidalnej lub diagonalnej z łopatkami o krzywiźnie przestrzennej, znamienny tym, że każda tworząca łopatki (1) jest prostą EDF prostopadłą do rzutu na płaszczyznę prostopadłą do osi wirnika, linii przecięcia powierzchni łopatki (1) z powierzchnią jego tylnej tarczy (2)

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wirnik pompy odśrodkowej oraz helikoidalnej lub diagonalnej z łopatkami o przestrzennej krzywiźnie.

Znane wirniki pomp odśrodkowych oraz helikoidalnych i diagonalnych mają kształty łopatek charakteryzujące się krzywiznami we wszystkich przekrojach. Wynika to ze sposobu ich konstruowania, który polega na określaniu powierzchni szkieletowej opisanej przez trzy lub pięć linii prądu, konstruowanych najczęściej metodą punktową lub odwzorowania konforemnego i różnych metodach ich korygowania, jak przedstawiono w książce Sz. Łazarkiewicz, T. Troskolański Pompy wirowe, Wydawnictwa Naukowo Techniczne - Warszawa 1978 r.

Praktycznie łopatki takie mają kształt skomplikowany przestrzennie, trudny w realizacji przemysłowej i trudny do kontroli geometrii.

Celem wynalazku jest uproszczenie łopatki o krzywiźnie przestrzennej, przy zachowaniu korzystnego przebiegu przekrojów przepływowego kanału wirnika oraz uproszczenie technologii wykonania oraz kontroli jej wykonania i poprawności kształtu kanału przepływowego.

Wirnik pompy według wynalazku ma typowy kształt przekroju południkowego, czyli biegnący przez powierzchnie wewnętrzne obu tarcz, krawędzie wlotową i wylotową oraz dwie wybrane linie prądu, przykładowo środkową i jedną zewnętrzną, korzystnie przy tarczy tylnej.

Kształt łopatki określa tworząca, będąca prostą przechodzącą przez kolejne punkty na obu liniach prądu oraz w przekroju poprzecznym prostopadłą do rzutu linii przecięcia powierzchni łopatki z powierzchnią tarczy tylnej, czyli linii prądu leżącej na tylnej tarczy wirnika lub przechodzącej przez kolejne punkty na obu liniach prądu oraz przez oś wirnika w przekroju poprzecznym.

W przypadku łopatek o stałej grubości, pomijając zbieżność odlewniczą, określona w powyższy sposób powierzchnia łopatki może być powierzchnią przednią - wypukłą lub tylną - wklęsłą, co znacząco ułatwia kontrolę geometrii modelu i odlewu wirnika.

Rozwiązanie ogranicza zakres analizy przepływu do dwóch linii prądu i przyjęcia na ich podstawie geometrii łopatki, z których jedna jest linią prostą tworzącą i jest prostopadła do rzutu na płaszczyznę prostopadłą do osi wirnika, zaś druga jest linią przenikania powierzchni łopatki z powierzchnią tarczy tylnej lub której przecięcie z płaszczyzną przechodzącą przez oś wirnika jest linią prostą.

Konstrukcja łopatki wirnika zapewnia łatwość kontroli kształtu modelu łopatki jak też jego dokładne wykonanie, a kształt łopatki może być łatwiej opisany matematycznie, co upraszcza obróbkę numeryczną.

Ponadto kanał między łopatkowy uzyskuje prawie największy promień hydrauliczny przy założonym profilu wirnika, liczbie łopatek i kącie ich pokrycia oraz monotonicznym przebiegu kąta pochylenia.

Wirnik pompy według wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania na załączonym rysunku, którego fig. 1 przedstawia osiowy przekrój wirnika, fig. 2 - rzut przekroju N-N, zaznaczonego na fig. 1, na płaszczyznę prostopadłą do osi wirnika, fig. 3 - osiowy przekrój odmiany wirnika, a fig. 4 rzut M-M, zaznaczony na fig. 3, na płaszczyznę prostopadłą do osi wirnika.

Przedstawiony na fig. 1 wirnik zamknięty składa się z łopatki 1, tylnej tarczy 2 i przedniej tarczy 3, a łopatka 1 ma przestrzenną krzywiznę o tworzącej będącej linią prostą EDF, prostopadłą do rzutu N-N na płaszczyznę prostopadłą do osi wirnika linii przenikania powierzchni łopatki 1 z powierzchnią tylnej tarczy 2.

Przedstawiony na fig. 2 wirnik zamknięty składa się z łopatki 1, tylnej tarczy 2 i przedniej tarczy 3, a łopatka ma przestrzenną krzywiznę, której przecięcie płaszczyzną przechodzącą przez oś wirnika jest linią prostą OBAC.

Claims (2)

1. Wirnik pompy odśrodkowej oraz helikoidalnej lub diagonalnej z łopatkami o krzywiźnie przestrzennej, znamienny tym, że każda tworząca łopatki (1) jest prostą EDF prostopadłą do rzutu na płaszczyznę prostopadłą do osi wirnika, linii przecięcia powierzchni łopatki (1) z powierzchnią jego tylnej tarczy (2).

2. Wirnik pompy odśrodkowej oraz helikoidalnej lub diagonalnej z łopatkami o krzywiźnie przestrzennej, znamienny tym, że każde przecięcie łopatki (1) płaszczyzną przechodzącą przez oś wirnika jest linią prostą OBAC.