立式泵及尿素合成成套设备制造技术

立式泵具备：旋转轴；多级的叶轮，其构成为与所述旋转轴一起旋转；壳体，其收容所述多级的叶轮；机械密封件，其设置于所述壳体的供所述旋转轴贯穿的贯通部；平衡套，其在所述旋转轴的所述贯通部中位于所述多级的叶轮中的最终级叶轮与所述机械密封件之间，用于使所述旋转轴的推力至少局部地平衡；中间室，其在所述旋转轴与所述壳体之间，在所述旋转轴的轴向上设置于隔着所述平衡套而与所述多级的叶轮相反的一侧，且中间室与所述多级的叶轮中的中间级叶轮连通；低压室，其在所述旋转轴与所述壳体之间，在所述轴向上与所述机械密封件相邻设置，且与比所述中间级叶轮靠低压侧的位置连通；以及隔壁部，其将所述中间室与所述低压室分隔。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】立式泵及尿素合成成套设备
本公开涉及立式泵及尿素合成成套设备。
技术介绍
一直以来，使用有用于使泵的旋转轴所产生的推力平衡的推力平衡机构。例如，在专利文献1中公开了具备推力平衡装置的多级式离心泵，该推力平衡装置包括嵌插在泵的轴部分的平衡套。在该推力平衡装置中，平衡套的一方的端面位于最终级叶轮的背面侧，并且，平衡套的另一方的端面与连通到泵的吸入侧的空间相邻。而且，将与平衡套的两端面的压力差(即，最终级叶轮中的喷出压与吸入侧压力之差)相应的、和推力为相反朝向的力(反推力)向泵轴传递，从而与泵轴所产生的推力取得平衡。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开平11-223193号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在喷出压大的泵中，当欲通过吸入压与喷出压之间的差压而得到反推力时，在推力平衡机构中从高压侧(喷出压侧)向低压侧(吸入压侧)漏出的流体有时由于急剧减压而发生气化。当像这样漏出的流体发生气化时，推力平衡机构中的滑动部分可能由于发热而烧结，或者推力载荷不平衡而可能产生较大的推力载荷。鉴于上述情况，本专利技术的至少一方案的目的在于，提供一种能够抑制流体的气化且能够实现推力的适当平衡的立式泵及尿素合成成套设备。用于解决课题的方案(1)本专利技术的至少一方案的立式泵具备：旋转轴；多级的叶轮，其构成为与所述旋转轴一起旋转；壳体，其收容所述多级的叶轮；机械密封件，其设置于所述壳体的供所述旋转轴贯穿的贯通部；平衡套，其在供所述旋转轴贯穿的所述贯通部中位于所述多级的叶轮中的最终级叶轮与所述机械密封件之间，用于使所述旋转轴的推力至少局部地平衡；中间室，其在所述旋转轴与所述壳体之间，在所述旋转轴的轴向上设置于隔着所述平衡套而与所述多级的叶轮相反的一侧，且该中间室与所述多级的叶轮中的中间级叶轮连通；低压室，其在所述旋转轴与所述壳体之间，在所述轴向上与所述机械密封件相邻设置，且与比所述中间级叶轮靠低压侧的位置连通；以及隔壁部，其将所述中间室与所述低压室分隔。根据上述(1)的结构，通过使中间级叶轮的压力作用于平衡套，从而使通过了最终级叶轮的液体的压力(喷出压)与中间级叶轮的压力的差压所引起的反推力作用于平衡套，能够实现立式泵的推力的平衡。另外，通过使中间级叶轮与中间室连通，将中间室的压力保持为比较高的值，由此，能够抑制经由平衡套而漏出的液体(工艺流体)的与急剧减压相伴的气化。此外，使通过隔壁部而与中间室分隔开的低压室与比中间级叶轮靠低压侧的位置连通，由此，能够降低作用于与低压室连设的机械密封件的压力，采用简单结构的机械密封件。需要说明的是，在本说明书中，“中间级叶轮”是指初级叶轮的下游侧且最终级叶轮的上游侧的任意的叶轮。(2)在几个方案中，在上述(1)的结构的基础上，所述机械密封件包括：一对固定环，其设置于所述壳体；以及一对旋转环，其构成为能够以相对于所述一对固定环分别滑动的方式与所述旋转轴一起旋转，并且，所述固定环与所述旋转环是在所述轴向上交替配置的串联式机械密封件。如上述(1)所述，根据至少几个方案的立式泵，能够降低作用于与低压室连设的机械密封件的压力。因此，利用上述(2)的结构那样的串联式机械密封件，与双端面机械密封件相比，能够使用低压的外部流体来密封立式泵内的液体(工艺流体)。(3)在几个方案中，上述(1)或(2)的结构的基础上，所述壳体包括：中间壳体，其覆盖所述多级的叶轮；外部壳体，其设置为覆盖所述中间壳体；以及壳体罩，其以堵塞所述外部壳体的上端开口的方式安装于所述外部壳体，且具有供所述旋转轴贯穿的所述贯通部，所述立式泵还具备：下部轴承，其将所述旋转轴的下端部旋转自如地支承于所述中间壳体；以及中间轴承，其将所述旋转轴的中间部旋转自如地支承于所述中间壳体，所述中间室与位于比所述下部轴承靠上方且比所述中间轴承靠下方的位置的所述中间级叶轮连通。根据上述(3)的结构，通过利用下部轴承及中间轴承来支承旋转轴，能够降低旋转轴的振动。即，能够利用下部轴承来抑制旋转轴的下部振动的模式(一次模式)，并且，能够利用中间轴承来抑制旋转轴的中央部振动的模式(二次模式)。另外，如上述(3)的结构那样，通过使中间室与下部轴承和中间轴承之间的中间级叶轮连通，从而能够使充分大的反推力作用于平衡套，且能够有效地抑制经由平衡套的漏出液体的与急剧减压相伴的气化。(4)在几个方案中，上述(1)至(3)中的任一结构的基础上，所述立式泵构成为，使在常温常压下将气体的物质通过压缩而液化后的液体升压。如上述(1)所述，在至少几个方案的立式泵中，通过使中间级叶轮与中间室连通，能够抑制经由平衡套的漏出液体的与急剧减压相伴的气化。因此，如上述(4)的结构那样，即便在利用立式泵使在常温常压下将气体的物质通过压缩而液化后的液体升压的情况下，也能够抑制经由平衡套的漏出液体的气化。(5)在几个方案中，上述(1)至(4)中的任一结构的基础上，所述壳体包括：中间壳体，其覆盖所述多级的叶轮；外部壳体，其设置为覆盖所述中间壳体；以及壳体罩，其以堵塞所述外部壳体的上端开口的方式安装于所述外部壳体，且具有供所述旋转轴贯穿的所述贯通部，在所述壳体罩形成有与所述中间室连通的平衡内部流路，所述立式泵还具备平衡管，该平衡管以使所述平衡内部流路与所述中间级叶轮相互连通的方式设置在所述中间壳体与所述外部壳体之间。根据上述(5)的结构，能够利用使用了设置于壳体罩的内部的平衡内部流路及平衡管这样的简单结构而使中间室与中间级叶轮连通。由此，能够享受使中间室与中间级叶轮连通这样的结构带来的技术效果(能够使维持立式泵的推力的平衡与抑制经由平衡套的漏出液体气化两者并存这样的效果)。(6)在几个方案中，上述(1)至(5)中的任一结构的基础上，所述壳体包括：中间壳体，其覆盖所述多级的叶轮；外部壳体，其设置为覆盖所述中间壳体；以及壳体罩，其以堵塞所述外部壳体的开口的方式安装于所述外部壳体，所述中间壳体包括：多个第一部件，其在所述立式泵的轴向上层叠，且以包围所述多级的叶轮中的第一组的多个叶轮的方式设置；多个第二部件，其在所述轴向上层叠，且以包围所述多级的叶轮中的第二组的多个叶轮的方式设置；以及紧固用部件，其在所述轴向上设置于所述多个第一部件与所述多个第二部件之间，所述立式泵具备：至少一根第一系紧螺栓，其一端固定于所述紧固用部件，从所述紧固用部件开始在所述多个第一部件所占据的所述轴向的位置范围内延伸；以及至少一根第二系紧螺栓，其一端固定于所述紧固用部件，从所述紧固用部件开始在所述多个第二部件所占据的所述轴向的位置范围内向与所述第一系紧螺栓相反的方向延伸。在上述(6)的结构中，至少由多个第一部件和多个第二部件构成中间壳体，并且，在第一部件与第二部件之间配置紧固用部件，在该紧固用部件固定第一系紧螺栓及向与该第一系紧螺栓相反的方向延伸的第二系紧螺栓。因此，与利用在中间壳体整体范围内延伸的较长的系紧螺栓来保持全部部件的情况相比，能够缩短第一系紧螺栓及第二系紧螺栓。由此，不仅各系紧螺栓的刚性提高，各系紧螺栓的制造性及组装性也提高，并且，能够降低系紧螺栓的热延展的影响。这在立式泵的叶轮的级数较多的情况下带来较大的优点。(7)在几个方案中，上述(6)的结构的基础上，所述第一组的多个叶轮位于比所述第二组的多个叶轮靠下游侧的位置，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种立式泵，其特征在于，所述立式泵具备：旋转轴；多级的叶轮，其构成为与所述旋转轴一起旋转；壳体，其收容所述多级的叶轮；机械密封件，其设置于所述壳体的供所述旋转轴贯穿的贯通部；平衡套，其在供所述旋转轴贯穿的所述贯通部中位于所述多级的叶轮中的最终级叶轮与所述机械密封件之间，用于使所述旋转轴的推力至少局部地平衡；中间室，其在所述旋转轴与所述壳体之间，在所述旋转轴的轴向上设置于隔着所述平衡套而与所述多级的叶轮相反的一侧，且该中间室与所述多级的叶轮中的中间级叶轮连通；低压室，其在所述旋转轴与所述壳体之间，在所述轴向上与所述机械密封件相邻设置，且该低压室与比所述中间级叶轮靠低压侧的位置连通；以及隔壁部，其将所述中间室与所述低压室分隔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.10 JP 2017-002207;2017.01.10 JP 2017-002201.一种立式泵，其特征在于，所述立式泵具备：旋转轴；多级的叶轮，其构成为与所述旋转轴一起旋转；壳体，其收容所述多级的叶轮；机械密封件，其设置于所述壳体的供所述旋转轴贯穿的贯通部；平衡套，其在供所述旋转轴贯穿的所述贯通部中位于所述多级的叶轮中的最终级叶轮与所述机械密封件之间，用于使所述旋转轴的推力至少局部地平衡；中间室，其在所述旋转轴与所述壳体之间，在所述旋转轴的轴向上设置于隔着所述平衡套而与所述多级的叶轮相反的一侧，且该中间室与所述多级的叶轮中的中间级叶轮连通；低压室，其在所述旋转轴与所述壳体之间，在所述轴向上与所述机械密封件相邻设置，且该低压室与比所述中间级叶轮靠低压侧的位置连通；以及隔壁部，其将所述中间室与所述低压室分隔。2.根据权利要求1所述的立式泵，其特征在于，所述机械密封件包括：一对固定环，其设置于所述壳体；以及一对旋转环，其构成为能够以相对于所述一对固定环分别滑动的方式与所述旋转轴一起旋转，并且，所述固定环与所述旋转环是在所述轴向上交替配置的串联式机械密封件。3.根据权利要求1或2所述的立式泵，其特征在于，所述壳体包括：中间壳体，其覆盖所述多级的叶轮；外部壳体，其设置为覆盖所述中间壳体；以及壳体罩，其以堵塞所述外部壳体的上端开口的方式安装于所述外部壳体，且具有供所述旋转轴贯穿的所述贯通部，所述立式泵还具备：下部轴承，其将所述旋转轴的下端部旋转自如地支承于所述中间壳体；以及中间轴承，其将所述旋转轴的中间部旋转自如地支承于所述中间壳体，所述中间室与位于比所述下部轴承靠上方且比所述中间轴承靠下方的位置的所述中间级叶轮连通。4.根据权利要求1至3中任一项所述的立式泵，其特征在于，所述立式泵构成为，使在常温常压下将气体的物质通过压缩而液化后的液体升压。5.根据权利要求1至4中任一项所述的立式泵，其特征在于，所述壳体包括：中间壳体，其覆盖所述多级的叶轮；外部壳体，其设置为覆盖所述中间壳体；以及壳体罩，其以堵塞所述外部壳体的上端开口的方式安装于所述外部壳体，且具有供所述旋转轴贯穿的所述贯通部，在所述壳体罩形成有与所述中间室连通的平衡内部流路，所述立式泵还具备平衡管，该平衡管以使所述平衡内部流路与所述中间级叶轮相互连通的方式设置在所述中间壳体与所述外部壳体之间。6.根据权利要求1至5中任一项所述的立式泵，其特征在于，所述壳体包括：中间壳体，其覆盖所述多级的叶轮；外部壳体，其设置为覆盖所述中间壳体；以及壳体罩，其以堵塞所述外部壳体的开口的方式安装于所述外部壳体，所述中间壳体包括：多个第一部件，其在所述立式泵的轴向上层叠，且以包围所述多级的叶轮中的第一组的多个叶轮的方式设置；多个第二部件，其在所述轴向上层叠，且以包围所述多级的叶轮中的第二组的多个叶轮的方式设置；以及紧固用部件，其在所述轴向上设置于所述多个第一部件与所述多个第二部件之间，所述立式泵具备：至少一根第一系紧螺栓，其一端固定于所述紧固用部件，从所述紧固用部件开始在所述多个第一部件所占据的所述轴向的位置范围内延伸；以及至少一根第二系紧螺栓，其一端固定于所述紧固用部件，从所述紧固用部件开始在所述多个第二部件所占据的所述轴向的位置范围内向与所述第一系紧螺栓相反的方向延伸。7.根据权利要求6所述的立式泵，其特征在于，所述第一组的多个叶轮位于比所述第二组的多个叶轮靠下游侧的位置，所述第一系紧螺栓与所述第二系紧螺栓相比为大径。8.根据权利要求6或7所述的立式泵，其特征在于，多根所述第一系紧螺栓与多根所述第二系紧螺栓在所述中间壳体的周向上交替地配置。9.根据权利要求6至8中任一项所述的立式泵，其特征在于，所述立式泵具备设置在所述紧固用部件与所述旋转轴之间、用于将所述旋转轴支承为旋转自如的轴承。10.根据权利要求6至9中任一项所述的立式泵，其特征在于，所述中间壳体包括吸入钟形部件，该吸入钟形部件在所述轴向上位于隔着所述多级的叶轮而与所述壳体罩相反的一侧，且具有用于向所述多级的叶轮中的初级叶轮引导液体的吸入钟形部，所述第一系紧螺栓的另一端固定于所述壳体罩，所述第二系紧螺栓的另一端固定于所述吸入钟形部件。11.根据权利要求6至10中任一项所述的立式泵，其特征在于，所述中间室在所述旋转轴与所述壳体罩之间，在所述旋转轴的轴向上设置于隔着所述平衡套而与所述多级的叶轮相反的一侧，所述立式泵具备平衡管，该平衡管以使所述中间室与所述中间级叶轮相互连通的方式，从所述壳体罩朝向所述第一部件及所述第二部件中的任一个部件地设置在所述中间壳体与所述外部壳体之间，所述平衡管在俯视下，相对于所述第一系紧螺栓及所述第二系紧螺栓中的至少一方在所述中间壳体的半...

【专利技术属性】
技术研发人员：船越大司，植田恭史，前田晃生，小山康博，福田秀俊，生南将秀，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP