На рисунку 3.5 зображений направляючий апарат з безлопаточним кільцевим простором. Рідина, що виходить з робочого колеса, поступає в спіральну частину FG направляючого апарату. Так само як і в спіральному відводі, радіальні перетини спіральної частини направляючого апарату поступово збільшуються відповідно збільшенню витрати рідини. Спіральна ділянка переходить в дифузор GN. Тут кінетична енергія перетвориться в потенційну енергію тиску. Далі рідина потрапляє в безлопаточний простір BCD, де вона змінює напрям руху від центру до периферії на рух від периферії до центру. Пройшовши безлопаточний простір, рідина поступає в зворотні канали DE, які підводять її до робочого колеса наступного ступеня. У зворотних каналах відбувається подальше перетворення кінетичної анергії в потенційну. Остання ділянка зворотних каналів має напрям, близький до радіального, тому рідина виходить із зворотних каналів з малою окружною складовою швидкості.

Направляючі апарати з безлопаточним кільцевим простором застосовують в багатоступінчатих насосах секційного типу. У цих же насосах використовують направляючі апарати з безперервними каналами (рисунок 3.6). Рідина, що виходить з робочого колеса, проходить через спіральну частину ВС і дифузор CD. Дифузор виконують звичайно прямолінійним. Кінцеву ділянку дифузора згинають до центру. Починаючи від перетину G—G, канал відхиляється від площини, перпендикулярної до осі насоса, і йде в осьовому напрямі, сполучаючи дифузор із зворотними каналами, по яких рідина з малою окружною складовою швидкості підводиться до робочого колеса наступного ступеня. Направляючі апарати з безперервними каналами мають менші гідравлічні втрати, ніж направляючі апарати з безлопаточним кільцевим простором, і завдяки цьому поступово витісняють останні. У насосах з напівосьовим і осьовим колесом застосовують направляючий апарат, в якому канали утворені лопатками подвійної кривизни.

Рисунок 3.5 - Направляючий апарат з безлопаточним кільцевим простором

Рисунок 3.6 - Направляючий апарат з безперервними каналами

3.2 Вдосконалення протічної частини з метою регулювання подачі

Одним з недоліків відомих конструкцій відцентрових насосів є неможливість регулювання витрати перекачуваного середовища залежно від її температури. Для регулювання витрати перекачуваного середовища використовують пристій, що включає датчик температури і заслінку з штоком, сполученим з приводом [2]. Недоліком такого пристрою є складність конструкції і недостатня надійність насоса при необхідності його запуску при низькій температурі перекачуваного середовища.

Пропонується спростити конструкцію пристрою регулювання і підвищити надійність шляхом поліпшення умов запуску насоса при низькій температурі перекачуваного середовища.

Для цього корпус забезпечується спеціальною камерою, а дифузор має отвори, що з’єднують порожнину камери з дифузором, датчик температури виконаний у вигляді біметалічної пластини, що встановлена в згаданій порожнині і служить приводом штока, а заслінка розташована в зоні язика корпусу.

На кресленні КР.НО-02.00.00.000 СХ представлена схема відцентрового насоса, поперечний розріз.

Відцентровий насос містить спіральний корпус 1 з язиком 2 і дифузором 3, розміщене в корпусі 1 робоче колесо 4 і пристрій 5 для регулювання витрати перекачуваного середовища залежно від її температури, який включає датчик температури, виконаний у вигляді біметалічної пластини 6 і заслінку 7 з штоком 8, сполученим з приводом. Корпус 1 забезпечений камерою 9, а дифузор 3 має отвори 10, з’єднуючі порожнину 11 камери 9 з дифузором 3. Біметалічна пластина 6 встановлена в згаданій порожнині 11 і служить приводом штока 8, а заслінка 7 розташована в зоні мови 2 корпуси 1. У порожнині 11 встановлена направляюча 12 для біметалічної пластини 6. Шток 8 взаємодіє з пружиною 13.

Пропонований відцентровий насос може бути встановлений, наприклад, в системі рідинного охолоджування для перекачування охолоджуючої рідини. В цьому випадку робота насоса відбувається таким чином.

Корпус 1 і порожнина 11 камери 9 заповнені охолоджуючою рідиною з низькою температурою. Біметалічна пластина 6, що є одночасно датчиком температури і приводом штока 8, згинається і віджимає шток 8 із заслінкою 7 до язика 2. При цьому прохідний перетин дифузора 3 виявляється частково перекритим.

У момент запуску насоса, через часткове перекриття прохідного перетину дифузора 3, витрата охолоджуючої рідини через насос зменшується. Зменшується внаслідок цього навантаження на привід насоса і насос швидше набирає оберти. Надалі охолоджуюча рідина нагрівається від охолоджуваних об'єктів і поступає в насос з вищою температурою і меншою в'язкістю. Проникаючи через отвори 10 в порожнину 11 камери 9, рідина нагріває біметалічну пластину 6, яка при цьому починає випрямлятися. Пружина 13 зміщує шток 8 і заслінку 7, збільшуючи тим самим витрату на величину, відповідну приросту температури. Цей процес плавно відбувається до тих пір, поки заслінка 7 повністю не звільняє прохідний перетин дифузора 3, і витрата встановлюється такою, якою повинна бути при розрахунковому режимі. При цьому привід насоса не сприймає перевантажень, оскільки зростанню витрати відповідає зниження в'язкості рідини. Для зменшення габаритів вузла регулювання витрати заслінка повинна бути розташована в зоні язика 2 корпуса 1, тобто у найвужчому місці відвідного каналу.

Рисунок 3.7 – Схема модернізації протічної частини

Висновок

В даній курсовій роботі на основі проведеного аналізу існуючих конструкцій відцентрових насосів та заданих вихідних даних проведено вибір консольного насоса для перекачування нафти. Вибір зупинено на насосі консольного типу, конструкція якого відзначається простотою виготовлення, ремонту та обслуговування.

В розрахунковій частині проведені основні гідравлічні розрахунки для визначення основних технологічних параметрів консольного відцентрового насоса, визначення основних геометричних параметрів робочого колеса та побудови планів швидкостей на вході і виході з робочого колеса.

В спеціальні частині розглянуто умови роботи протічної частини насоса та запропонована модернізація протічної частини насоса з метою регулювання подачі насоса