RU2402694C1 - Two-shaft multi-stage radial-flow special-purpose machine - Google Patents
Two-shaft multi-stage radial-flow special-purpose machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2402694C1 RU2402694C1 RU2009120826/06A RU2009120826A RU2402694C1 RU 2402694 C1 RU2402694 C1 RU 2402694C1 RU 2009120826/06 A RU2009120826/06 A RU 2009120826/06A RU 2009120826 A RU2009120826 A RU 2009120826A RU 2402694 C1 RU2402694 C1 RU 2402694C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shafts
- shaft
- stages
- diffuser
- possibility
- Prior art date
Links
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области насосостроения, технике очистки газов, теплообменной технике и может быть использовано в различных технологических процессах.The invention relates to the field of pump engineering, gas purification technology, heat transfer technology and can be used in various technological processes.
Известен двухвальный многоступенчатый центробежный насос для перекачки нефти, содержащий двигатель, два расположенных параллельно вала, на которых насажены лопастные рабочие колеса, образующие с отводами в виде изогнутых диффузоров ступени (RU 2278301 C1, 20.06.2006). В расширенной части диффузоров выполнены отверстия для отвода жидкости к рабочему колесу следующей ступени.Known two-shaft multistage centrifugal pump for pumping oil, containing an engine, two parallel shafts on which impellers are mounted, forming stages with bends in the form of curved diffusers (RU 2278301 C1, 06/20/2006). In the expanded part of the diffusers, holes are made for draining the liquid to the impeller of the next stage.
Недостатками данного устройства является большая масса и габариты, а также способность перекачки жидкости только в одном направлении.The disadvantages of this device is the large mass and dimensions, as well as the ability to pump fluid in only one direction.
Наиболее близким к изобретению является двухвальная многоступенчатая центробежная машина, содержащая корпус, впускные и выпускные патрубки, два расположенных параллельно друг другу вала со смежными роторными ступенями, установленными с возможностью частичного перекрытия своих торцевых поверхностей и сообщающимися между собой диффузорными каналами, выход из которых соответствует входу в смежную ступень, и общий для двух валов привод (US 4025225 A, 24.05.1977). Известная машина представляет собой дисковый насос или компрессор двухвального многоступенчатого исполнения с криволинейными диффузорными каналами вокруг рабочих колес, представляющих собой пакет плоских перфорированных дисков, разнесенных между собой. Перекачка среды со ступени на ступень осуществляется через отверстие в расширенной части диффузора.Closest to the invention is a two-shaft multistage centrifugal machine comprising a housing, inlet and outlet nozzles, two shafts arranged parallel to each other with adjacent rotor steps mounted with the possibility of partial overlapping of their end surfaces and communicating with each other by diffuser channels, the exit of which corresponds to the entrance to an adjacent step, and a drive common to two shafts (US 4025225 A, 05.24.1977). The known machine is a disk pump or compressor of a two-shaft multi-stage design with curved diffuser channels around the impellers, which are a package of flat perforated disks spaced from each other. The medium is pumped from stage to stage through an opening in the expanded part of the diffuser.
Недостатками известной машины являются относительно низкая производительность, сложность конструкции и способность перекачки среды только в одном направлении.The disadvantages of the known machines are relatively low productivity, design complexity and the ability to pump the medium in only one direction.
Задачей изобретения является создание многофункциональной машины для использования в качестве насоса или компрессора, мокрого очистителя газов, теплообменника и регенератора тепла, повышение КПД машины и упрощение конструкции.The objective of the invention is to provide a multifunctional machine for use as a pump or compressor, a wet gas purifier, a heat exchanger and a heat regenerator, increasing the efficiency of the machine and simplifying the design.
Технический результат достигается тем, что в двухвальной многоступенчатой центробежной машине многофункционального назначения, содержащей корпус, впускные и выпускные патрубки, два расположенных параллельно друг другу вала со смежными роторными ступенями, установленными с возможностью частичного перекрытия своих торцевых поверхностей и сообщающимися между собой диффузорными каналами, выход из которых соответствует входу в смежную ступень, и общий для двух валов привод, согласно изобретению роторные ступени каждого вала выполнены из проницаемого пористого диска и тарельчатого клапана, установленного на валу с возможностью принудительного перемещения вдоль вала с помощью механического или магнитного управляющего устройства, открывающего вход в диффузор следующей ступени, изменяя при этом направление потока перекачиваемой среды на противоположное без остановки двигателя, а сами валы выполнены полыми с возможностью подачи сорбента через радиальные отверстия в пористые дискиThe technical result is achieved by the fact that in a two-shaft multistage centrifugal machine of multifunctional use, comprising a housing, inlet and outlet pipes, two shafts arranged parallel to each other with adjacent rotor steps installed with the possibility of partial overlapping of their end surfaces and communicating with each other by diffuser channels, exit which corresponds to the entrance to an adjacent step, and a drive common to two shafts, according to the invention, the rotor steps of each shaft are made h permeable porous disk and poppet valve mounted on the shaft with the possibility of forced movement along the shaft using a mechanical or magnetic control device that opens the entrance to the diffuser of the next stage, while changing the flow direction of the pumped medium to the opposite without stopping the engine, and the shafts themselves are hollow with the possibility of feeding the sorbent through radial holes in porous disks
Предлагаемая машина выполнена с возможностью многофункционального назначения и обеспечивает перекачку газообразных и/или жидких сред с совмещением функций очистки, тепло- и массообмена между средами. Указанный результат достигается благодаря тому, что в качестве рабочих колес в двухвальной многоступенчатой машине используются проницаемые пористые диски, обладающие рядом уникальных свойств: при вращении диск всасывает окружающую среду торцевыми поверхностями и выбрасывает ее с цилиндрических поверхностей, причем при наличии ограждающих боковых поверхностей вокруг диска можно получать различные конфигурации течений среды в около- и внутридисковом пространстве. Кроме того, всесторонняя проницаемость пористых дисков, большая удельная их поверхность, высокие тепло- и массообменные характеристики обуславливают способность к многофункциональному применению их, особенно в сочетании с использованием тарельчатых клапанов, установленных с возможностью открывания-закрывания входа в диффузор следующей ступени, позволяет изменять направление потока перекачиваемой среды на противоположное без остановки двигателя.The proposed machine is made with the possibility of multi-purpose and provides the transfer of gaseous and / or liquid media with a combination of cleaning, heat and mass transfer between the media. This result is achieved due to the fact that permeable porous disks with a number of unique properties are used as impellers in a two-shaft multistage machine: during rotation, the disk sucks the environment with end surfaces and throws it out from cylindrical surfaces, and in the presence of enclosing side surfaces around the disk, various configurations of medium flows in the near- and intra-disk space. In addition, the comprehensive permeability of porous discs, their large surface area, high heat and mass transfer characteristics determine their multifunctional use, especially in combination with poppet valves installed with the ability to open and close the entrance to the diffuser of the next stage, allows you to change the flow direction pumped fluid to the opposite without stopping the engine.
На фиг.1 изображен общий вид двухвальной 4-ступенчатой центробежной машины многофункционального назначения (в разрезе); на фиг.2 - вид сверху.Figure 1 shows a General view of a two-shaft 4-speed centrifugal machine for multi-purpose (in section); figure 2 is a top view.
Двухвальная многоступенчатая центробежная машина многофункционального назначения имеет корпус 1, в котором размещены параллельно друг другу два полых вала 2 и 3 со смежными роторными ступенями 4-7, содержащими каждая проницаемые пористые диски 8 и сообщающиеся между собой диффузорные каналы 9, а также входные 10, 11 и выходные 12, 13 патрубки. Ступени 4-7 каждого вала 2, 3 отделены друг от друга донной частью корпуса 1. Полые валы 2, 3 в местах стыковки с пористыми дисками 8 имеют радиальные отверстия для подачи, по необходимости, жидкостной или газовой среды в тело пористого диска 8. Диффузорные каналы 9 каждой предшествующей ступени имеют расширение в сторону дисков 8 последующей смежной ступени. Ввиду двусторонней проницаемости пористых дисков 8 направление потока перекачиваемой среды определяется положением на валу 2, 3 каждой ступени 4-7 тарельчатых клапанов 14, перемещаемых толкателями 15, установленными на штанге 16, которая движется вверх-вниз принудительно механическим или электромагнитным устройством. Машина имеет общий для двух валов 2, 3 привод двигателя (не показан).A two-shaft multistage multifunctional centrifugal machine has a housing 1, in which two hollow shafts 2 and 3 are placed parallel to each other with adjacent rotary steps 4-7, each containing permeable porous disks 8 and diffuser channels 9 communicating with each other, as well as input 10, 11 and weekend 12, 13 pipes. Steps 4-7 of each shaft 2, 3 are separated from each other by the bottom of the housing 1. The hollow shafts 2, 3 at the junctions with the porous disks 8 have radial openings for supplying, if necessary, a liquid or gas medium to the body of the porous disk 8. Diffuser the channels 9 of each preceding stage have an extension towards the disks 8 of the subsequent adjacent stage. Due to the bilateral permeability of porous disks 8, the flow direction of the pumped medium is determined by the position on the shaft 2, 3 of each stage 4-7 poppet valves 14, moved by
Двухвальная многоступенчатая центробежная машина многофункционального назначения работает следующим образом.Two-shaft multistage centrifugal machine multifunctional works as follows.
1. В качестве насоса (перекачиваемая среда - жидкость) или компрессора (перекачиваемая среда - газ) машина работает следующим образом. При верхнем положении тарельчатых клапанов 14 (заштрихованы на чертеже) одновременное вращение валов 2 и 3 с пористыми дисками 8 от привода создает разрежение внутри ступеней 4-7 машины, в результате перекачиваемая среда проходит через кольцевой зазор между стенкой входного патрубка 10 и тарельчатым клапаном 14 (показано стрелкой), попадает на торцевую поверхность правого верхнего диска 8 ступени 4, проходит через его тело в радиальном направлении, выбрасывается с периферии диска 8 в диффузорный канал 9, затем попадает с увеличенным напором на верхний левый диск 8 второй ступени 5, далее процесс повторяется аналогично и на 3-й и 4-й ступенях, пока среда не покинет правый выходной патрубок 12 (траектория движения среды показана сплошной линией со стрелками). Перекачка среды в обратном направлении осуществляется перемещением штанги 16 вниз (без останова и изменения направления вращения валов 2, 3), что вызывает изменение положения тарельчатых клапанов 14 на нижнее (показано без штриховки на фиг.1). В этом случае среда поступает в нижний левый входной патрубок 11 и покидает ступени машины в левом верхнем выходном патрубке 13. Частота смены направления перекачки среды определяется частотой изменения положения клапанов и необходимостью, например, регенерации тепла при сжигании топлив или повышения качества очистки среды, ее повторном пропускании через все ступени в обратном направлении.1. As a pump (pumped medium - liquid) or compressor (pumped medium - gas), the machine operates as follows. At the upper position of the poppet valves 14 (shaded in the drawing), the simultaneous rotation of the shafts 2 and 3 with porous disks 8 from the drive creates a vacuum inside the steps 4-7 of the machine, as a result, the pumped medium passes through the annular gap between the wall of the inlet pipe 10 and the poppet valve 14 ( shown by an arrow), hits the end surface of the right upper disk 8 of stage 4, passes through its body in the radial direction, is ejected from the periphery of the disk 8 into the diffuser channel 9, then it falls into rhny left drive 8 of the second stage is 5, then the process is repeated similarly for the 3rd and 4th stages until the medium does not leave the right outlet 12 (the path of motion of the medium is shown by the solid line arrow). The pumping of the medium in the opposite direction is carried out by moving the
2. В качестве мокрого очистителя газов машина работает следующим образом. Загрязненный газ подается во входной патрубок 10, в полости валов 2 и 3 непрерывно подают жидкий сорбент, который затем поступает через отверстия в валах 2, 3 к центральным участкам пористых дисков 8, под действием центробежных сил жидкость движется в радиальном направлении в теле пористых дисков 8, где при взаимодействии с очищаемой газовой средой происходит поглощение удаляемых примесей жидким сорбентом. Затем образовавшаяся двухфазная среда выбрасывается с периферийной поверхности дисков 8 в соответствующие каналы 9, на стенках которых происходит сепарация смеси: сорбент, с поглощенными примесями, стекая со стенок, собирается на дне канала 9 и эвакуируется через сливные отверстия (на схеме не показаны), а очищенный газ поступает на следующие ступени, где происходит его доочистка аналогичным образом. Многоступенчатая последовательная очистка газов непрерывно подаваемым свежим сорбентом в каждую ступень 4-7 машины позволяет избавиться от многих трудноудаляемых примесей и существенно повысить качество очистки газов от газообразных и аэрозольных примесей.2. As a wet gas purifier, the machine operates as follows. The contaminated gas is supplied to the inlet pipe 10, a liquid sorbent is continuously fed into the cavity of the shafts 2 and 3, which then flows through the openings in the shafts 2, 3 to the central sections of the porous disks 8, under the action of centrifugal forces, the fluid moves radially in the body of the porous disks 8 where, when interacting with the gas to be cleaned, absorption of the removed impurities by a liquid sorbent occurs. Then, the resulting two-phase medium is ejected from the peripheral surface of the disks 8 into the corresponding channels 9, on the walls of which the mixture is separated: the sorbent, with absorbed impurities, draining from the walls, is collected at the bottom of the channel 9 and evacuated through drain holes (not shown in the diagram), and The purified gas enters the next stages, where it is further treated in a similar way. Multistage sequential gas purification by continuously supplied fresh sorbent to each stage of a 4-7 machine allows you to get rid of many difficult to remove impurities and significantly improve the quality of gas purification from gaseous and aerosol impurities.
3. В качестве теплообменника машина работает следующим образом. Теплообмен между двумя средами, например передача тепла продуктов сгорания жидкости, будет осуществляться по той же схеме, что и при мокрой очистке газов: путем одновременной подачи продуктов сгорания во входной патрубок 10 и жидкости в полые валы 2 и 3. При этом если жидкость способна поглощать (вступать в химические реакции) примеси, содержащиеся в продуктах сгорания, машина может выполнять одновременно две функции: теплообменника и очистителя газов.3. As a heat exchanger, the machine operates as follows. Heat exchange between two media, for example, heat transfer of liquid combustion products, will be carried out according to the same scheme as for wet gas cleaning: by simultaneously supplying combustion products to the inlet pipe 10 and liquid into the hollow shafts 2 and 3. Moreover, if the liquid is capable of absorbing (enter into chemical reactions) impurities contained in the products of combustion, the machine can perform two functions simultaneously: a heat exchanger and a gas purifier.
4. В качестве регенератора тепла машина работает следующим образом. Например, сжигание топлива с рекуперацией осуществляется путем всасывания продуктов сгорания во входной патрубок 10, которые при прохождении через ступени 4-7 машины отдают тепло пористым дискам 8, после чего переключением тарельчатых клапанов 14 через другой входной патрубок 11 осуществляют всасывание воздуха, который, проходя через ступени 4-7 машины в обратном (продуктам сгорания) направлении, отбирает аккумулированное в пористых дисках 8 тепло, и в сжигающее устройство (на чертеже не показано) подается нагретый воздух, что существенно повышает эффективность сгорания топлива.4. As a heat regenerator, the machine operates as follows. For example, the combustion of fuel with recovery is carried out by suction of the combustion products into the inlet pipe 10, which, when passing through the stages 4-7 of the machine, give off heat to the porous disks 8, after which by switching the poppet valves 14 through another inlet pipe 11, air is sucked in, passing through stages 4-7 of the machine in the opposite direction (to the combustion products), takes heat accumulated in the porous disks 8, and heated air is supplied to the combustion device (not shown in the drawing), which significantly creases the efficiency of fuel combustion.
Благодаря использованию в качестве рабочих колес проницаемых пористых дисков с возможностью изменения направления перекачки сред на обратное и многоступенчатости конструкции обеспечивается эффективное и многофункциональное его применение в ряде технологических задач при относительно малых габаритах и простоте конструкции.Thanks to the use of permeable porous disks as impellers with the possibility of reversing the direction of pumping media and the multi-stage design, its effective and multifunctional application in a number of technological problems with relatively small dimensions and simplicity of design is provided.
Техническим результатом изобретения является повышение экономичности и эффективности в многофункциональном многоступенчатом применении в качестве насоса, компрессора, очистителя газов, теплообменника и регенератора тепла при относительно малых габаритах машины.The technical result of the invention is to increase the economy and efficiency in multifunctional multi-stage application as a pump, compressor, gas purifier, heat exchanger and heat regenerator with a relatively small size of the machine.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009120826/06A RU2402694C1 (en) | 2009-06-01 | 2009-06-01 | Two-shaft multi-stage radial-flow special-purpose machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009120826/06A RU2402694C1 (en) | 2009-06-01 | 2009-06-01 | Two-shaft multi-stage radial-flow special-purpose machine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2402694C1 true RU2402694C1 (en) | 2010-10-27 |
Family
ID=44042310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009120826/06A RU2402694C1 (en) | 2009-06-01 | 2009-06-01 | Two-shaft multi-stage radial-flow special-purpose machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2402694C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2438104A (en) * | 1944-09-23 | 1948-03-23 | Nash Engineering Co | Pump |
| US4025225A (en) * | 1975-08-04 | 1977-05-24 | Robert R. Reed | Disc pump or turbine |
| RU2278301C1 (en) * | 2005-01-11 | 2006-06-20 | Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" | Twin-shaft multi-stage centrifugal pump |
-
2009
- 2009-06-01 RU RU2009120826/06A patent/RU2402694C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2438104A (en) * | 1944-09-23 | 1948-03-23 | Nash Engineering Co | Pump |
| US4025225A (en) * | 1975-08-04 | 1977-05-24 | Robert R. Reed | Disc pump or turbine |
| RU2278301C1 (en) * | 2005-01-11 | 2006-06-20 | Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" | Twin-shaft multi-stage centrifugal pump |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2433315C2 (en) | Turbo compressor | |
| KR100663667B1 (en) | Compressed Gas Purification System Using Centrifugal Impeller | |
| NO20110959A1 (en) | Powered gas seal panel separator | |
| CN102297133A (en) | Full performance scroll compressor all-in-one machine | |
| CN102889212A (en) | Rotary-vane efficient energy-saving environmental-friendly vacuum pump | |
| KR200328651Y1 (en) | centurifugal type air purification apparatus | |
| SU1744158A1 (en) | Machine for dry cleaning textile goods | |
| CN101678249B (en) | Filter device | |
| RU2402694C1 (en) | Two-shaft multi-stage radial-flow special-purpose machine | |
| KR20080078791A (en) | Centrifugal Compressed Gas Purifier | |
| CN100486670C (en) | Method and device of purifying fume coataining gas using overgravity technology | |
| KR101735801B1 (en) | Gas dehydrating apparatus and synthetic gas purifying apparatus having the same | |
| CN201058243Y (en) | Glacon vapor recompression energy-saving evaporator | |
| CN115779595B (en) | Environment volatile organic compound measurement and control detection processing system and detection method | |
| RU2000489C1 (en) | Apparatus for cleaning oil of hydraulic systems | |
| RU2285826C1 (en) | Hydraulic system oil cleaning device | |
| CN212594433U (en) | Waste oil recovery and filtration device for air compressor | |
| CN212236366U (en) | Multistage dry filter | |
| RU2219388C1 (en) | Hydraulic system oil cleaning device | |
| CN110420526B (en) | Oil gas purification device and method for deep sea closed space | |
| CN222788733U (en) | Oxygen generator filter device | |
| CN116550083B (en) | Flue gas filtering device | |
| CN216282370U (en) | Dehumidification device on vacuum freeze dryer | |
| CN218609264U (en) | High vacuum system for polyester polycondensation | |
| RU157326U1 (en) | INSTALLATION OF ADSORPTION DRYING OF NATURAL GAS |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150602 |