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卧式自平衡多级离心泵结构上有哪些改进?

卧式自平衡多级离心泵结构上有哪些改进?
时间:2020-04-06
卧式自平衡多级离心泵采用叶轮对称布置、独有的节流减压装置,奇数级平衡装置的新结构、新技术,突破了多级泵的传统结构取消了高压降、易磨损、易出故障的平衡盘转子部件无轴向窜动运行更平稳、可靠检修和维护成本大大降低洞时没有平衡盘的泄漏,提高了水泵的容积效率如在设计时同时采用诱导轮结构,使泵更具有良好的抗汽蚀性能。

       卧式自平衡多级离心泵为什么要做改进?

       多级离心泵广泛应用于矿井排水、油田注水、输油管线、石化流程、锅炉给水等给排水工程。但传统多级泵型采用特别“娇嫩”的平衡轴向力装置(如平衡盘装置)其“发病率”极高且泄漏量大。一般泵平衡盘的泄漏量为额定流量的4%-10%,高扬程小流量泵高达20%。很多设计者在平衡盘优化设计方面做了大量工作,也无法根本解决此问题。采用自平衡型多级离心泵减少传统泵型故障发生频率,消除传统多级泵平衡水的泄漏提高多级泵运行的可靠性和提高容积效率。

 

       卧式自平衡多级离心泵总体结构设计改进

卧式自平衡多级泵结构图

       1、轴承甲部件2、转子部件3、填料密封或机械密封;、进水段5、低压端导叶6、平衡管部件;7、中段8、水封管部件9、低压端末级导叶;10、出水段11、级间节流减压装置12、高压端末级导叶;13、高压端导叶14、高压端进水段;15、高压端节流减压装置;16、尾盖;17、轴承乙部件;18、连接管
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卧式自平衡多级泵液流路线图

       卧式自平衡多级离心泵采用双支承结构(滚动或滑动轴承)承受径向和轴向载荷,双轴封(即低压区端“①-④级”和“⑤-⑧级”高压区端均密封)轴封形式为填料或机械密封两种。

       将多级泵叶轮对称配置在低压区段和高压区段相互抵消叶轮产生的轴向推力,采用级间节流减压装置阻止高压段的液体向低压段回流。在高压区段设有轴封,采用高压区端节流减压装置和回水管系统调节轴封压力,保证轴封前腔液体压力符合轴封要求。

 

       卧式自平衡多级离心泵轴向力的平衡

       卧式自平衡多级离心泵叶轮总级数为偶数级时理论上轴向力相互抵消而完全平衡。但由于叶轮、导轮等流道零部件制造时,流道部位几何形状尺寸精度和相对位置精度与设计存在偏差,不可避免地存在大小和方向不确定的残余轴向力,该力靠推力轴承来承受。

       叶轮总级数为奇数级时,由于低压区段与高压区段的叶轮数相差一级,完全平衡轴向力的条件被破坏。设计时考虑采用以下措施:

       (1)设置推力轴承,如单列向心推力轴承或推力盘(瓦)轴承来承受单向的不平衡轴向力;

       (2)首级叶轮采用无轴向力的双吸式叶轮且首级采用此种叶轮形式还有利于提高泵的抗汽蚀性能;

       (3)泵的末级叶轮采用双口环开平衡孔或设背叶片(副叶片)的叶轮来实现整个转子的轴向力平衡,实际上开平衡孔或设背叶片仍有10-15%的轴向力没有平衡掉,仍需靠推力轴承来承受。因此叶轮设置时让高压区段的级数比低压区段级数多一级,以减轻高压区端轴承压力,同时使泵轴受力处于拉杆状态。

       

       卧式自平衡多级离心泵采用叶轮对称布置、独有的节流减压装置,奇数级平衡装置的新结构、新技术,突破了多级泵的传统结构取消了高压降、易磨损、易出故障的平衡盘转子部件无轴向窜动运行更平稳、可靠检修和维护成本大大降低洞时没有平衡盘的泄漏,提高了水泵的容积效率如在设计时同时采用诱导轮结构,使泵更具有良好的抗汽蚀性能。自平衡多级离心泵是传统多级离心泵比较好的替代产品,其性能更优越,更适合于介质性质更为恶劣的场合,值得推广。

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