Априори можно утверждать, что по показателям механической прочности, износостойкости, трудоёмкости изготовления, материалоёмкости и ремонтопригодности конструкция цельносварного ротора, рис. 1.45, в разы превышает аналогичные показатели сборного ротора традиционной конструкции, рис. 1.46
Рис. 1.46. Сборный ротор центробежного насоса двустороннего входа
(традиционная конструкция)
1- рабочее колесо; 2- уплотнительное кольцо; 3- вал; 4 – шпонка; 5- втулка конусная; 6- уплотнительное кольцо; 7- втулка защитная; 8- специальная гайка; 9- стопорная шайба
Можно также утверждать, что практическое применение цельносварных роторов существенно повысит энергоэффективность
эксплуатации центробежных насосов двустороннего входа.
6.2. Повышение износостойкости щелевых уплотнений рабочего колеса
Типовая конструктивная схема щелевого уплотнения рабочего колеса центробежного насоса двустороннего входа изображена на рис. 1.47.
Щелевое уплотнение рабочего колеса – это минимально допустимый зазор между наружной поверхностью А1 вращающейся горловины рабочего колеса 2 и внутренней поверхностью А2 неподвижного уплотнительного кольца 3 (исполнение 1) или тот же зазор между наружной поверхностью защитного (ремонтного) уплотнительного кольца 4 и поверхностью А2 неподвижного уплотнительного кольца 3 (исполнение 2).
Рис. 1.47. Узел щелевого уплотнения рабочего колеса центробежного насоса двустороннего входа (типовая конструкция)
1- спиральный отвод (корпус); 2- рабочее колесо; 3- уплотнительное кольцо; 4- защитное уплотнительное кольцо; А1 – наружная поверхность горловины рабочего колеса; А2 – внутренняя поверхность уплотнительного кольца 3
Следует отметить, что формообразование защитных уплотнительных колец 4, их предварительная обработка и установка на рабочее колесо, сборка ротора и окончательная обработка существенно усложняют технологию восстановления щелевых уплотнений и требуют значительных трудозатрат.
Наиболее распространенной и значимой причиной падения КПД (на 2—12%) и ухудшения характеристик насоса в процессе эксплуатации является износ деталей щелевого уплотнения рабочего колеса [36]; фото характерного гидроабразивного износа конструктивных элементов щелевого уплотнения рабочего колеса центробежного насоса показан выше (см рис. 1.4 и 1.5) и, фрагментарно, на рис. 1.47 (цилиндрические поверхности А1 и Б1).
Технические решения, направленные на решение проблемы повышения износостойкости и упрощения технологии формообразования щелевых уплотнений рабочих колес центробежных насосов представлены на рис. 1.48.
ис. 1.48. Узел щелевого уплотнения рабочего колеса центробежного насоса двустороннего входа (после усовершенствования):