用于输送流体的多级水平离心泵及其修理方法技术

提出了一种用于输送流体的多级水平离心泵，具有转子，所述转子包括可旋转地布置的轴和用于输送流体的多个叶轮，其中，所有叶轮以可旋转地固定的方式布置在轴上，并且具有定子，所述定子包括相对于由中心轴线确定的轴向方向一个接一个连续布置的多个级外壳，其中，定子包围转子，并且其中，所有级外壳相对于中心轴线位于中心地设计和布置，并且其中，在转子与定子之间设置有多个磨损环，所述多个磨损环中的每个磨损环相对于定子固定并分别以带有空隙的方式围绕转子，并且其中，磨损环中的至少一个磨损环是偏心设计的。此外，提出了一种用于修理多级水平离心泵的方法。

Multistage horizontal centrifugal pump for conveying fluid and method for repairing same

A method is presented for multistage horizontal centrifugal pump, conveying fluid with the rotor, the rotor comprises a shaft and rotatably arranged for a plurality of impeller, the impeller conveying fluid, all to be rotatably fixed arranged on the shaft, and a stator, wherein the stator including with respect to the axial direction is determined from the center axis of a continuous arrangement of multiple shell, which surrounds the rotor and stator, wherein all level of housing relative to the center axis is located in the center of the design and layout, and which, in between the rotor and the stator is provided with a plurality of wear rings, the plurality of wear rings in each wear ring relative to the stator is fixed and respectively with gap around the rotor, and the wear ring in at least one of the eccentric wear ring is designed. In addition, a method for repairing a multistage horizontal centrifugal pump is presented.

【技术实现步骤摘要】
用于输送流体的多级水平离心泵及其修理方法
本专利技术涉及根据相应类别的独立权利要求的前序部分的用于输送流体的多级水平离心泵以及用于修理或检修多级水平离心泵的方法。
技术介绍
多级水平离心泵被用于许多不同的技术部门，例如用于石油天然气工业或用于工业能源生成。在后一领域中，这样的多级泵例如被用作供给泵或锅炉供给泵，以便以所需要的压力将水供给至蒸汽生成器。在这样的泵中，通常设置有彼此水平相邻布置的多个泵级，其中，每个泵级包括级外壳，在所述级外壳中的每个级外壳中设置有叶轮，所述叶轮将例如水的流体从该泵级的低压入口输送至其高压出口，所述高压出口然后连接至下一级的入口。所有的叶轮以可旋转地固定的方式布置在公共轴上，所述公共轴因此延伸穿过所有的级外壳，并且由例如电动马达的功率单元驱动。单独的泵级典型地通过磨损环沿着公共轴被密封，所述磨损环相对于级外壳以静止（即，固定）的方式布置或安装。标准措施是，为一个泵级设置两个磨损环，即低压侧上围绕叶轮的前盖板的第一磨损环和高压侧上相对于分隔壁固定就位的第二磨损环，所述分隔壁将流体从级的出口引导至下一级的入口并典型地包括扩散器。磨损环中的每个磨损环相对于轴具有某一空隙，使得在径向位于内部的磨损环的圆柱筒形表面与轴的旋转外表面之间形成有环形间隙，这样的间隙允许液体从高压侧到低压侧的逸出。一方面，该泄漏流动的有利之处在于其有助于转子(带有叶轮的轴)的流体动力学稳定，但另一方面意味着泵的效率的某一降低。该空隙的尺寸确定因而相当重要。当然，总是希望在泵的操作期间避免静止的磨损环与旋转的轴之间的直接物理接触。如它们的名称所表明的，磨损环是在泵的操作寿命期间必须替换的磨损零件。这主要是因为泄漏流动导致了对磨损环的侵蚀作用。因此，相应的磨损环与轴之间的间隙扩大，导致泄漏流动的增大。由于泄漏流动的增大降低了泵的效率，所以磨损环通常必须被替换为新的磨损环。困扰多级水平离心泵的一个具体问题（该问题尤其与具有较大数量的级的多级水平离心泵有关地发生）涉及轴的长度和以可旋转地固定的方式安装在其上的叶轮的质量。在操作时旋转的部件的总体在下文中被称为“转子”。转子因而包括轴和叶轮。在长的轴或转子的情况下，转子的自身质量导致了轴的不小的偏转度。该偏转（或偏斜）通常在轴的中心区域中最大。由于偏转，所以在没有偏转的情况下将是与泵的中心轴线对准并与旋转轴线对准的直线的轴的中心线变成了曲线，所述曲线在本文被称为轴的悬垂线或转子的悬垂线。悬垂线离泵的中心轴线的偏移大致在用于轴的径向轴承之间的中间处最大。由于重力的缘故，所以水平泵中的悬垂线是凸函数。轴的偏转典型地在泵的停顿期间最大。当轴旋转时，轴通常拉长，即，尤其是其最大偏转减小。该拉长还尤其地是诸如Lomakin效应的流体动力学效应的结果。由转子的偏转引起的问题是如下情况的结果：轴不再穿过所有泵级或级外壳垂直地延伸，而改为以一定角度穿过至少一些级外壳，即，以除了90°之外的一定角度，该角度当然取决于轴的悬垂线。因此，磨损环与轴或叶轮的盖板之间的空隙必须选择成足够大，使得转子尽管有其偏转，也在旋转时不与磨损环物理接触。另一方面，如已提及地，人们不希望空隙度太大，以致明显降低泵的效率。因此，通常这样来设定空隙，使得在所有正常操作状况下，转子正好避免与磨损环的物理接触。然而当泵停止时，转子的偏转增大，使得至少在转子的停顿期间，其与至少一些磨损环物理接触并搁置在至少一些磨损环上。转子在停顿期间于磨损环上的该搁置具有多个缺点。例如，因而在停顿期间不再能够手动地旋转转子，这在泵的安装或维护期间是明显的缺点。另外，当泵运行起来或关掉时，这些磨损环中的至少一些磨损环碾磨转子，这一方面增大或加速了磨损环的磨损，并且另一方面减小了轴或叶轮盖板的有效寿命。尽管通过给磨损环设置合适的涂层有可能保护它们免受过度的磨损，但这使得磨损环的生产更困难并且更昂贵。用于解决该问题的另一选项是明显增大转子与磨损环之间的空隙，使得转子在停顿期间同样可自由地旋转。然而，对于许多应用，尤其地在工业能源生成中，由于该增大的空隙必定导致泵的效率或效能的降低，这与使能源消耗最低和以有环境意识的方式使用资源的目标相冲突，所以该解决方案是不合需要或者甚至不可接受的。过去已提出的该问题的解决方案是，泵在其中心区域中的单独的级外壳不再与中心轴线垂直地布置，而是使它们稍微倾斜，即，使它们成一定的角度布置，以便近似沿着悬垂线的路线。级外壳的总体因而至少在泵的中心区域中形成了近似沿着轴的悬垂线的V形的定子结构。例如，在中国技术CN201288673中公开了这样的解决方案。然而，级外壳的该斜向或倾斜的布置在其结构上很复杂。在其中级外壳的总体形成外部泵外壳的环形截面的泵的设计中，由于通常部分地需要新的级外壳，所以例如转子设定的调整常常是成问题的。重做单独的级外壳常常是不可能的。如果泵被设计成带有筒形外壳(筒泵)，即，如果单独的级外壳布置在共同的外部泵外壳中，则出现另外的挑战。在该构造中，还需要成一定的角度地定位泵外壳的入口喷嘴，这是非常昂贵并且费力的。由于级外壳相对于泵外壳的斜向位置，所以单独的级外壳在外部泵外壳中的安装同样是困难并且费力的。最后，还不可能在泵外壳与相对于其成一定的角度定位的级外壳之间于泵外壳内设置可靠的内部密封，以便在泵外壳内使例如不同压力的室相对于另外的室被密封。
技术实现思路
因而，从这样的现有技术开始，本专利技术的一个目的是提供一种多级水平泵，在所述多级水平泵中，在不必接受泵的效率损失的情况下，在所有正常的操作状况期间、并且尤其还在转子或轴的停顿期间，可靠地防止转子与磨损环之间的物理接触。尤其地，它应当同样能够实现为具有长轴的泵。本专利技术的另一目的是提供一种用于修理或检修多级水平离心泵的方法，以便在没有泵的任何效率损失的情况下，在所有正常的操作状况下、并且尤其还在转子或轴的停顿期间，可靠地避免转子与磨损环之间的物理接触。解决这些问题的本专利技术的主题以相应类型的独立权利要求的特征来表征。于是，根据本专利技术，提出了一种用于输送流体的多级水平离心泵，其具有：转子，所述转子包括可旋转地布置的轴和用于输送流体的多个叶轮，其中，所有叶轮以可旋转地固定的方式布置在轴上；并且其具有定子，所述定子包括相对于由中心轴线确定的轴向方向一个接一个连续布置的多个级外壳，其中，定子包围转子，并且其中，所有级外壳相对于中心轴线被位于中心地设计和布置，并且其中，在转子与定子之间设置有多个磨损环，所述多个磨损环中的每个磨损环相对于定子被固定，并分别以带有空隙的方式围绕转子，并且其中，这些磨损环中的至少一个磨损环是偏心设计的；带有可旋转地布置的轴，并且带有相对于由中心轴线确定的轴向方向一个接一个连续布置的多个泵级，其中，每个泵级包括：用于泵送流体的叶轮，其中，叶轮设置有前盖板；以及，带有静止的叶轮开口以接纳这些叶轮中的一个叶轮的前盖板的级外壳；和用于将流体引导至相邻的泵级的分隔壁，其中，分隔壁相对于级外壳是静止的，其中，所有泵级的叶轮以可旋转地固定的方式布置在轴上，其中，每个静止的叶轮开口由以带有空隙的方式围绕叶轮的前盖板的第一磨损环径向向内地界定，并且其中，每个静止的分隔壁由以带有空隙的方式围绕轴的第二磨损环径向向内地界定，并且其中，第一或第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于输送流体的多级水平离心泵，具有转子(6、32)，所述转子(6、32)包括可旋转地布置的轴(6)和用于输送所述流体的多个叶轮(32)，其中，所有叶轮(32)以可旋转地固定的方式布置在所述轴(6)上，并且具有定子(31、33)，所述定子(31、33)包括相对于由中心轴线(A)确定的轴向方向一个接一个连续布置的多个级外壳(31)，其中，所述定子(31、33)包围所述转子(6、32)，并且其中，所有级外壳(31)相对于所述中心轴线(A)位于中心地设计和布置，并且其中，在所述转子(6、32)与所述定子(31、33)之间设置有多个磨损环(7、8)，所述多个磨损环(7、8)中的每个磨损环相对于所述定子(31、33)固定，并且分别以带有空隙(S1、S2)的方式围绕所述转子(6、32)，其特征在于，所述磨损环(7、8)中的至少一个磨损环是偏心设计的。

【技术特征摘要】
2015.12.30 EP 15203126.61.一种用于输送流体的多级水平离心泵，具有转子(6、32)，所述转子(6、32)包括可旋转地布置的轴(6)和用于输送所述流体的多个叶轮(32)，其中，所有叶轮(32)以可旋转地固定的方式布置在所述轴(6)上，并且具有定子(31、33)，所述定子(31、33)包括相对于由中心轴线(A)确定的轴向方向一个接一个连续布置的多个级外壳(31)，其中，所述定子(31、33)包围所述转子(6、32)，并且其中，所有级外壳(31)相对于所述中心轴线(A)位于中心地设计和布置，并且其中，在所述转子(6、32)与所述定子(31、33)之间设置有多个磨损环(7、8)，所述多个磨损环(7、8)中的每个磨损环相对于所述定子(31、33)固定，并且分别以带有空隙(S1、S2)的方式围绕所述转子(6、32)，其特征在于，所述磨损环(7、8)中的至少一个磨损环是偏心设计的。2.根据权利要求1所述的泵，其中，多个磨损环(7、8)是偏心设计的。3.根据前述权利要求中的一项所述的泵，其中，所述磨损环(7、8)具有朝着所述泵的中心增大的偏心距(E)。4.根据权利要求3所述的泵，其中，所述磨损环(7、8)的所述偏心距(E)适应所述轴(6)的悬垂线(B)。5.根据权利要求3或4所述的泵，其中，测量所有磨损环(7、8)的偏心距(E)，使得在所述轴(6)的停顿期间，所述磨损环(7、8)中没有一个磨损环与所述轴(6)或叶轮(32)接触。6.根据权利要求3至5中的一项所述的泵，其中，测量所有磨损环(7、8)的偏心距(E)，使得所述轴(6)的悬垂线(B)在所述泵的标称速度时相对于所有磨损环(7、8)基本上位于中心地延伸。7.根据前述权利要求中的一项所述的带有多个泵级(3)的泵，所述多个泵级(3)相对于所述轴向方向一个接一个连续布置，其中，每个泵级(3)包括：用于泵送所述流体的叶轮(32)，其中，所述叶轮设置有前盖板(34)；以及，所述级外壳(31)中的一个级外壳和用于将所述流体引导至相邻的泵级(3)的分隔壁(33)，其中，所述分隔壁相对于所述级外壳(31)是静止的，其中，所述级外壳(31)设计有静止的叶轮开口(37)，以接纳所述叶轮(32)中的一个叶轮的前盖板(34)，其中，每个静止的叶轮开口(37)由第一磨损环(7)径向向内地界定，所述第一磨损环(7)以带有空隙(S1)的方式围绕所述叶轮(32)的前盖板(34)，并且其中，每个静止的分隔壁(33)由第二磨损环(8)径向向内地界定，所述第二磨...

【专利技术属性】
技术研发人员：N拉加斯，
申请(专利权)人：苏尔寿管理有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH