專利名稱：高壓鍋爐給水泵的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種與火力發(fā)電機組配套的高壓鍋爐給水泵。
背景技術(shù)：
目前，我國電力工業(yè)發(fā)展很快，135MW、200MW、300MW火力發(fā)電機組已經(jīng)成為主流機組，配套的鍋爐給水泵也成為了主流的泵型。解決他們的技術(shù)上的問題，可以帶來巨大的社會效益、經(jīng)濟效益。
該技術(shù)領域的已有技術(shù)KSB生產(chǎn)的CHTA型、WEIR生產(chǎn)的FK型、SULZER生產(chǎn)的HPT型等雙殼體高速鍋爐給水泵，為防止汽蝕，均配置有低速前置泵(轉(zhuǎn)速通常為1490rpm)，使得系統(tǒng)復雜程度增加，可靠性降低，并且增加了工程造價。鄭州電力機械廠生產(chǎn)的DG270-140C、TDG680-180型為單殼體分段式低速多級泵，不設前置泵，采用誘導輪解決汽蝕問題。但是其運行速度在3000rpm以下，為達到參數(shù)要求，泵的級數(shù)偏多(接近十級)、泵的體積偏大，造成了材料的浪費，且其結(jié)構(gòu)在檢修時需要拆卸進出水管路的連接及泵體與泵座的連接，增加了檢修時間，降低了鍋爐的利用率，影響了電廠的經(jīng)濟效益。專利號為96226032.0的中國專利公開了一種新型高壓鍋爐給水泵，采用雙殼體的結(jié)構(gòu)形式，當泵檢修時，轉(zhuǎn)子及泵芯與泵蓋可以一起從泵筒體中抽出，內(nèi)殼體可從中開面分開，對轉(zhuǎn)子的各葉輪及密封環(huán)、泵體襯套以及內(nèi)殼體進行檢修，不用把各級葉輪逐級拆下，不破壞原來轉(zhuǎn)子的動平衡精度。雖然該方案解決了檢修不便的技術(shù)問題，但還需要配置低速前置泵，系統(tǒng)復雜，工程造價高。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，設計一種結(jié)構(gòu)合理，裝卸、檢修方便的，且不設前置泵、汽蝕性能好、運行穩(wěn)定、可靠性高、高效節(jié)能的高壓鍋爐給水泵。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種高壓鍋爐給水泵，其主要結(jié)構(gòu)包括泵外殼部件、泵芯包部件、泵座部件和輔助管路，泵外殼部件包括吸入管、吐出管和筒體，均位于泵座部件之上，泵芯包部件位于筒體內(nèi)，所述泵芯包部件包括轉(zhuǎn)子部件和內(nèi)殼部件，轉(zhuǎn)子部件包括泵軸和位于泵軸上的多級葉輪，密封穿裝在內(nèi)殼部件上，內(nèi)殼部件端部通過大端蓋與外殼筒體連接，所述多級葉輪的首級葉輪前的泵軸上設有誘導輪，所述誘導輪與首級葉輪組成誘導輪機構(gòu)。
所述誘導輪為精密制造的在水力性能上與首級葉輪的汽蝕要求相匹配的變螺距誘導輪，首級葉輪為與誘導輪在結(jié)構(gòu)及水力性能上匹配的精密制造大口徑葉輪。
所述的泵外殼部件是可承載高壓的鍛件主筒體與吸入管、吐出管焊接構(gòu)成的泵外殼部件；所述的泵芯包部件包括首級中段、誘導輪機構(gòu)、泵軸、若干級葉輪、導葉、中段、大端蓋、平衡機構(gòu)、吸入密封部件、吐出密封部件、吸入軸承部件、吐出軸承部件；所述的泵座部件為焊接結(jié)構(gòu)的整體泵座部件。
水泵的轉(zhuǎn)速范圍在3000rpm-6500rpm之間，流量在300m3/h-1200m3/h之間，必需汽蝕余量(NPSH)為≤6m，揚程在1000m-2500m之間。
采用本實用新型所述的技術(shù)方案，由于采用誘導輪機構(gòu)解決了汽蝕問題，結(jié)合雙殼體結(jié)構(gòu)技術(shù)，設計出的高速大流量新型高壓鍋爐給水泵不設前置泵，且檢修方便。通過不設前置泵，減少了泵組占地，簡化了系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的可靠性、安全性，降低了工程造價；通過使用雙殼體結(jié)構(gòu)，使得檢修時無需解列進出水管路、泵座與泵外殼部件的連接，使得安裝、調(diào)試、維護、檢修方便快捷，減少了檢修時間，提高了鍋爐的利用率，增加了電廠的經(jīng)濟效益。


圖1所示為本實用新型總裝配剖分結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的誘導輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的泵座部件18為焊接結(jié)構(gòu)的整體泵座部件，泵外殼部件包括吸入管4、吐出管11和筒體12，可承載高壓的鍛件主筒體12與吸入管4、吐出管11焊接構(gòu)成的泵外殼部件與輔助管路17一起均位于泵座部件18之上。泵芯包部件包括首級中段5、誘導輪6、首級葉輪7、若干級導葉8、泵軸1、若干級葉輪10、若干級中段9、大端蓋13、平衡機構(gòu)19、吸入密封部件3、吐出密封部件15、吸入軸承部件2、吐出軸承部件16。首級中段5、若干級導葉8、若干級中段9、大端蓋13、吸入密封部件(靜子部分)3、吐出密封部件(靜子部分)15、吸入軸承部件2、吐出軸承部件16組成芯包內(nèi)殼部件，泵軸1和位于泵軸上的誘導輪6、首級葉輪7、多級葉輪10、吸入密封部件(動子部分)3、吐出密封部件(動子部分)15、平衡機構(gòu)19組成芯包轉(zhuǎn)子部件，芯包轉(zhuǎn)子部件密封穿裝在芯包內(nèi)殼部件上，內(nèi)殼部件端部的大端蓋13通過主螺栓14與外殼筒體12連接。誘導輪6位于多級葉輪10的首級葉輪7前的泵軸1上，誘導輪6位于首級中段5內(nèi)，誘導輪6與首級葉輪7組成誘導輪機構(gòu)。如圖2所示，誘導輪6為精密制造的在水力性能上與首級葉輪的汽蝕要求相匹配的變螺距誘導輪，首級葉輪7為與誘導輪6在結(jié)構(gòu)及水力性能上匹配的精密制造的大口徑葉輪。
圖1所示為五級葉輪泵，根據(jù)需要葉輪還可設計成六級，使水泵的轉(zhuǎn)速范圍在3000rpm-6500rpm之間，流量在300m3/h-1200m3/h之間，必需汽蝕余量(NPSH)為≤6m，揚程在1000m-2500m之間。
誘導輪是葉片負荷較小的類似軸流式的葉輪，最早用于火箭發(fā)動機。它置于首級葉輪前，相當于一個增壓泵，給流體增加足夠的壓頭，使其后的首級葉輪工作時不發(fā)生汽蝕。整個泵的汽蝕性能由誘導輪的汽蝕性能來決定。其汽蝕比轉(zhuǎn)數(shù)可達C＝2500～6300，是一般離心葉輪汽蝕比轉(zhuǎn)數(shù)的2～5倍，大大提高了泵的汽蝕性能。由圖2可知，本實用新型的代替前置泵解決汽蝕問題的誘導輪機構(gòu)由誘導輪6和首級葉輪7聯(lián)合組成，其中誘導輪6與首級葉輪7的水力及結(jié)構(gòu)特性聯(lián)合設計計算，來保證最佳的吸入條件，使泵的汽蝕性能最優(yōu)。
當泵檢修時，先將輔助管路部件17與泵解列，然后將主螺栓14利用專用拉伸工具松開、拆除，再利用專用的抽芯包工具一次將整個芯包部件從泵外殼部件中抽出。接著，將備用芯包穿入泵外殼部件，利用專用拉伸工具將主螺栓14裝上拉緊，重新連接好輔助管路17之后，泵即可備用投運。抽出的芯包可以返廠檢修。更換芯包可以在6小時內(nèi)完成，大大提高了檢修效率，提高了鍋爐的可用率，增加了電廠的經(jīng)濟效益。
本實用新型是在大量實驗數(shù)據(jù)的基礎上，運用最新的計算流體動力學軟件模擬分析誘導輪與首級葉輪的結(jié)構(gòu)和能量匹配，取得了很多成功的經(jīng)驗。我廠已成功開發(fā)出的135MW、200MW、300MW火力發(fā)電機組配套的鍋爐給水泵，其必需汽蝕余量NPSH在額定工況下分別為5m、5.7m、6m。成功地用誘導輪機構(gòu)代替了高速泵前設置的解決汽蝕問題的低速前置泵。簡化了系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的可靠性、安全性，節(jié)省了工程造價，給電廠帶來了較大的經(jīng)濟效益。
權(quán)利要求1.一種高壓鍋爐給水泵，其主要結(jié)構(gòu)包括泵外殼部件、泵芯包部件、泵座部件和輔助管路，泵外殼部件包括吸入管、吐出管和筒體，均位于泵座部件之上，泵芯包部件位于筒體內(nèi)，所述泵芯包部件包括轉(zhuǎn)子部件和內(nèi)殼部件，轉(zhuǎn)子部件包括泵軸和位于泵軸上的多級葉輪，密封穿裝在內(nèi)殼部件上，內(nèi)殼部件端部通過大端蓋與外殼筒體連接，其特征在于所述多級葉輪的首級葉輪前的泵軸上設有誘導輪，所述誘導輪與首級葉輪組成誘導輪機構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的高壓鍋爐給水泵，其特征在于所述誘導輪為精密制造的在水力性能上與首級葉輪汽蝕要求相匹配的變螺距誘導輪，首級葉輪為與誘導輪在結(jié)構(gòu)及水力性能上匹配的精密制造的大口徑葉輪。
3.如權(quán)利要求1或2所述的高壓鍋爐給水泵，其特征在于所述的泵外殼部件是可承載高壓的鍛件主筒體與吸入管、吐出管焊接構(gòu)成的泵外殼部件；所述的泵芯包部件包括首級中段、誘導輪機構(gòu)、泵軸、若干級葉輪、導葉、中段、大端蓋、平衡機構(gòu)、吸入密封部件、吐出密封部件、吸入軸承部件、吐出軸承部件；所述的泵座部件為焊接結(jié)構(gòu)的整體泵座部件。
4.如權(quán)利要求3所述的高壓鍋爐給水泵，其特征在于水泵的轉(zhuǎn)速范圍在3000rpm-6500rpm之間，流量在300m3/h-1200m3/h之間，必需汽蝕余量(NPSH)為≤6m，揚程在1000m-2500m之間。
專利摘要一種高壓鍋爐給水泵，其主要結(jié)構(gòu)包括泵外殼部件、泵芯包部件、泵座部件和輔助管路，泵外殼部件包括吸入管、吐出管和筒體，均位于泵座部件之上，泵芯包部件位于筒體內(nèi)，所述泵芯包部件包括轉(zhuǎn)子部件和內(nèi)殼部件，轉(zhuǎn)子部件包括泵軸和位于泵軸上的多級葉輪，密封穿裝在內(nèi)殼部件上，內(nèi)殼部件端部通過大端蓋與外殼筒體連接，所述多級葉輪的首級葉輪前的泵軸上設有誘導輪，所述誘導輪與首級葉輪組成誘導輪機構(gòu)。由于采用誘導輪機構(gòu)解決了汽蝕問題，結(jié)合雙殼體結(jié)構(gòu)技術(shù)，設計出的高速大流量高壓鍋爐給水泵不設前置泵，簡化了鍋爐給水泵的系統(tǒng)，提高了給水系統(tǒng)的可靠性，且安裝、調(diào)試、檢修方便快捷。適用于300MW及其以下火力發(fā)電機組配套鍋爐給水泵。
文檔編號F22D11/02GK2859041SQ20052014370
公開日2007年1月17日 申請日期2005年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月28日
發(fā)明者楊德柱, 蔡志剛, 李宏喬, 郭鵬 申請人:鄭州電力機械廠