一种高抗汽蚀自平衡的节段式多级泵制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高抗汽蚀自平衡的节段式多级泵，包括吸入函体、首级叶轮、次级吸水段、吐出段、泵轴和联轴器；吸入函体和次级吸水段设置在吐出段两侧并通过流道连通；首级叶轮置于吸入函体内部，首级叶轮包括两组并列且固定连接的离心叶轮，两个离心叶轮背靠背设置，液流通过吸入函体从左右两侧轴向流入首级叶轮；吸入函体和次级吸水段之间设置次级叶轮和导叶；次级吸水段和吐出段之间设置有次级反向叶轮和反向导叶；次级叶轮、次级反向叶轮、导叶和反向导叶均沿吐出段中心线对称设置。泵轴设置于泵壳体中心线上，且沿首级叶轮端向外延伸与联轴器连接；首级叶轮、次级叶轮以及次级反向叶轮均穿在泵轴上，通过键连接随泵轴同步旋转。旋转。旋转。

【技术实现步骤摘要】
一种高抗汽蚀自平衡的节段式多级泵


[0001]本技术属于多级泵
，具体涉及一种高抗汽蚀自平衡的节段式多级泵。

技术介绍

[0002]多级泵广泛应用于电力、钢铁、冶金和煤矿等工业领域，随着工业领域的飞速发展，人们对多级泵的要求除了基本的扬程和效率外，对其抗汽蚀性能和稳定性能的要求也越来越高。如果多级泵在运行过程中发生严重汽蚀现象或者稳定性能失效，多级泵将会被迫紧急停机，导致多级泵所在整个工业生产系统陷于瘫痪，甚至产生不可想象的灾难性后果，由此可见多级泵在工业生产中扮演着举足轻重的作用。多级泵能否具有较高抗汽蚀性能和较好的稳定性能涉及多方面的设计要求，其中合理的结构设计无疑是保证多级泵汽蚀性能和稳定性的重要因素。
[0003]多级泵是一种高扬程泵，由多个离心叶轮串联起来通过各个叶轮做功叠加来实现其高扬程性能。但是多级泵首级叶轮没有上一级叶轮做功补充进口压力，导致首级叶轮进口的液流压力很低，当液流压力降低到当地汽化压力时，首级叶轮便会发生汽蚀现象。针对多级泵首级叶轮汽蚀问题，许多学者通过将首级叶轮叶片进口边适当后移或者适当增大首级叶轮进口直径等优化首级叶轮本身几何参数使其达到较好的抗汽蚀性能，但是对于汽蚀要求过高的特殊场合或者多级泵需要在过大流量下运行时此手段显得束手无策。
[0004]传统的多级泵是将多个离心叶轮依次按同一方向的顺序串联起来，这样会导致多级泵运行时轴向力极大，为了平衡这极大的轴向力，通常通过加装平衡盘来平衡轴向力，然而当泵在启动过程等一系列运行工况不稳定的情况下，轴向力会频繁变化促使转子部件频繁轴向脉动造成平衡盘发生瞬间摩擦，导致平衡盘抱死发热，以至于平衡盘破坏甚至发生泵轴断裂现象。为了防止平衡盘发生抱死现象，有学者通过引入角接触球轴承对轴向脉动进行适当约束，然而引入角接触球轴承又使平衡盘动态平衡功能受限，而且通过加装平衡盘装置来平衡轴向力存在平衡液流的回流泄漏，无疑增加了多级泵的容积损失，降低了多级泵的工作效率。

技术实现思路

[0005]本技术提供了一种高抗汽蚀自平衡的节段式多级泵，目的在于提高多级泵抗汽蚀性能，防止多级泵运行过程轴向力过大导致转子部件出现频繁轴向脉动现象，进而提高多级泵运行的可靠性和稳定性。
[0006]为此，本技术采用如下技术方案：
[0007]一种高抗汽蚀自平衡的节段式多级泵，包括吸入函体、首级叶轮、次级吸水段、吐出段、泵轴和联轴器；
[0008]吸入函体和次级吸水段位于吐出段前后两侧；首级叶轮置于吸入函体内部，首级叶轮包括两组并列且固定连接的离心叶轮，两个离心叶轮背靠背设置，液流通过吸入函体
从左右两侧轴向流入首级叶轮；
[0009]吸入函体和次级吸水段之间设置次级叶轮和导叶；
[0010]次级吸水段和吐出段之间设置有次级反向叶轮和反向导叶；次级叶轮、次级反向叶轮、导叶和反向导叶均沿吐出段中心线对称设置。
[0011]泵轴设置于泵壳体中心线上，且沿首级叶轮端向外延伸与联轴器连接；首级叶轮、次级叶轮以及次级反向叶轮均穿在泵轴上，通过键连接随泵轴同步旋转。进一步地，吸入函体液流流入方向垂直于泵轴轴向中心线，吐出段液流流出方向垂直于泵轴轴向中心线且垂直于吸入函体液流流入方向。
[0012]进一步地，吸入函体和吐出段之间的中段数量与次级吸水段和吐出段之间的中段数量相等。
[0013]进一步地，导叶设于次级叶轮出口和后盖板处；反向导叶设于反向叶轮出口和后盖板处。
[0014]进一步地，导叶与次级叶轮、反向导叶与反次级叶轮数量相同。次级叶轮和所述次级反向叶轮叶片均为三维扭曲叶片。导叶和反向导叶为径向导叶，叶片外观呈螺旋型。
[0015]次级叶轮和次级反向叶轮数量相同或少1组（次级叶轮数量为奇数时）。次级吸水段设置于远离所述联轴器一侧，与泵轴通过机械密封部件密封来连接。
[0016]本技术的有益效果在于：
[0017]1. 通过将传统首级离心叶轮用背靠背形式的双吸叶轮替代，液流进入叶轮的过流面积增大，速度降低，有效改善了首级叶轮的汽蚀性能，而且双吸叶轮呈背靠背形式布置，两叶轮产生的轴向力方向相反，相互抵消，从而节段式多级泵首级叶轮的轴向力实现了自平衡，有利于节段式多级泵长期稳定可靠的运行；
[0018]2.通过将传统吸水室新型吸入函体替代，光滑的双流道吸入方式增加了液流流入容积，减小了液流进入首级叶轮前因涡流、撞击产生的损失，从而提高了泵的汽蚀性能和效率；
[0019]3.通过取消传统用于平衡轴向力的平衡盘结构，将次级叶轮数一分为二，引入次级吸水段，将吐出段正好布置次级叶轮数一半位置处，次级叶轮沿吐出段中心线对称分布，吐出段两侧次级叶轮产生的轴向力相互抵消，实现了节段式多级泵次级叶轮所产生的轴向力的自平衡；
[0020]4.取消平衡盘结构后，平衡盘的瞬时摩擦及频繁轴向脉动消失，次级叶轮与导叶的对中性处于更优状态，避免了原有平衡盘抱死现象，以及平衡液流的回流泄漏，容积损失减少，轴功率降低等问题；从而确保节段式多级泵具有高抗汽蚀性能和长期稳定可靠的运行。
附图说明
[0021]图1为技术多级泵剖面结构图；
[0022]图2是本技术首级叶轮的结构示意图;
[0023]图3是图2的主视图;
[0024]图4是图2的左视图；
[0025]图5是吸入函体入口的结构示意图；
[0026]图中：1
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联轴器，2
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驱动侧轴承端盖，3
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驱动侧轴承，4
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驱动侧轴承架，5
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驱动侧机械密封部件，6
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泵轴，7
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吸入函体，8
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首级叶轮，9
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次级叶轮，10
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中段，11
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导叶，12
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吐出段， 13
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反向导叶，14
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次级反向叶轮，15
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次级吸水段，16
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非驱动侧机械密封部件，17
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非驱动侧轴承，18
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非驱动侧轴承架，19
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非驱动侧轴承端盖。
具体实施方式
[0027]下面结合附图对本技术作进一步说明：
[0028]如图1所示，该实施例的节段式多级泵可用于输送固体颗粒不大于2（粒度小于1mm），介质固体浓度小于5%wt，温度≤210℃的液体。
[0029]本技术针对节段式多级泵设计了一种首级双吸叶轮8以及与双吸叶轮相匹配的新型吸入函体7结构
[0030]参见图2
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4，该技术是以传统节段式多级泵为基础，将首级叶轮设计成背靠背形式的双吸叶轮8，并且将吸水室设计成与双吸叶轮相匹配的新型吸入函体7。首级双吸叶轮8通过键连接在泵轴6上，随泵轴同步旋转，吸入函体7布置在首级双吸叶轮8外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高抗汽蚀自平衡的节段式多级泵，其特征在于，包括吸入函体（7）、首级叶轮（8）、次级吸水段（15）、吐出段（12）、泵轴（6）和联轴器（1）；吸入函体（7）和次级吸水段（15）位于吐出段（12）前后两侧；首级叶轮（8）置于吸入函体（7）内部，首级叶轮（8）包括两组并列且固定连接的离心叶轮，两个离心叶轮背靠背设置，液流通过吸入函体（7）从左右两侧轴向流入首级叶轮（8）；吸入函体（7）和次级吸水段（15）之间设置次级叶轮（9）和导叶（11）；次级吸水段（15）和吐出段（12）之间设置有次级反向叶轮（14）和反向导叶（13）；次级叶轮（9）、次级反向叶轮（14）、导叶（11）和反向导叶（13）均沿吐出段（12）中心线对称设置。2.根据权利要求1所述的高抗汽蚀自平衡的节段式多级泵，其特征在于，泵轴（6）设置于泵壳体中心线上，且沿首级叶轮（8）端向外延伸与联轴器（1）连接；首级...

【专利技术属性】
技术研发人员：雍万喜，强欢欢，刘挺，潘晶晶，
申请(专利权)人：甘肃莱德尔流体节能科技开发有限公司，
类型：新型
国别省市：