專利名稱：一種高效高壓臥式多級離心泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于離心泵技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高效高壓臥式多級離心泵，主要用于萬噸級以上反滲透海水淡化生產(chǎn)裝置中提供海水反滲透高壓能量，也可以應(yīng)用于清潔介質(zhì)的輸送。
背景技術(shù)：
在反滲透海水淡化生產(chǎn)裝置中提供反滲透壓力的高壓泵的耗電量占整過產(chǎn)水流程中耗電量的70％，因此，高壓泵效率的高低直接影響海水淡化噸產(chǎn)水價格，且生產(chǎn)裝置絕大部分是無人看管和無專業(yè)設(shè)備維護(hù)和維修人員，這樣一來，對泵的效率要求、可靠性和維修性方面要求都非常高。萬噸級以上反滲透海水淡化生產(chǎn)裝置中提供反滲透壓力的高壓泵主要是多級離心泵，傳統(tǒng)的多級離心泵采用雙軸伸結(jié)構(gòu)，由于結(jié)構(gòu)的特點，需要有更長更粗的軸，泵進(jìn)口直徑就需要更大尺寸，直接影響泵的效率。泵的支撐一般采用外部的滾動軸承或壓力油潤滑滑動軸承結(jié)構(gòu)，需要有一套滑動軸承供油系統(tǒng)或滾動軸承的冷卻系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；雙軸伸結(jié)構(gòu)在泵的進(jìn)水段和出水段各需要一套機械密封，降低了泵的可靠性；更換機械密封和平衡盤、轂要對泵進(jìn)行全面解體，必須配有專業(yè)維護(hù)和維修人員，而且需要有更多維修時間，不能滿足快速維修的要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中效率低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修困難的不足，本發(fā)明提供一種高效高壓臥式多級離心泵，是由進(jìn)出水部件-進(jìn)水段、出水段，能量轉(zhuǎn)換的水力部件-首級葉輪、導(dǎo)葉、中段、次級葉輪、軸向力自動平衡裝置-滑動軸承(排出段)、平衡轂-軸承、耐磨環(huán)、平衡盤、回流管，支撐部件-滑動軸承(吸入段)、軸套，機械密封部件-后蓋、機械密封和聯(lián)接件-葉輪螺母、穿杠螺栓組成，其特征在于多級離心泵的進(jìn)口由傳統(tǒng)的徑向吸入改為軸向吸入，支撐部件由設(shè)置在水力部件內(nèi)部的液體潤滑軸承取代金屬軸承，軸向力自動平衡裝置采用滑動軸承作為平衡鼓，水力部件由首級懸臂布置的葉輪和簡支的次級葉輪和導(dǎo)葉、中段構(gòu)成，首級導(dǎo)葉同時作為軸承支座，取消了一端軸伸，只需要一套機械密封密封。
進(jìn)口為軸向吸入，首級葉輪懸臂布置，大大提高了首級葉輪效率和泵的汽蝕性能；單軸伸結(jié)構(gòu)只需要一套機械密封密封，提高了泵運轉(zhuǎn)的可靠性；設(shè)置在水力部件內(nèi)部的液體潤滑軸承，取代金屬軸承，采用自身母液冷卻和潤滑，由于取消了外部的支撐結(jié)構(gòu)，軸向尺寸能大大縮短，在相同剛度情況下，能減少泵的軸徑，總體結(jié)構(gòu)更緊湊，泵重量更輕，結(jié)構(gòu)更簡單，更換易損件只需要局部拆卸，不需要對泵進(jìn)行全面解體。新型高效多級離心泵滿足了萬噸級以上海水淡化高壓泵的性能、效率、汽蝕要求，可靠性和維修性大大提高，在其他輸送清潔介質(zhì)的場合，新型高效多級離心泵也適用。


圖1是本發(fā)明的具體實施例剖面1中，1.葉輪螺母2.進(jìn)水段3.首級葉輪4.導(dǎo)葉5.滑動軸承(吸入段)6.軸套7.鍵8.中段9.次級葉輪10.軸 11.穿杠螺栓 12.滑動軸承(排出段)13.平衡轂-軸承 14.耐磨環(huán) 15.平衡盤16.后蓋17.機械密封 18.回流管19.出水段具體實施方式
本發(fā)明作為萬噸級反滲透海水淡化生產(chǎn)裝置配套的高壓泵(2臺，流量220m3/h，揚程600m，單級揚程100m，六級泵)，如圖1所示，它是由進(jìn)出水部件、能量轉(zhuǎn)換的水力部件、軸向力自動平衡裝置、支撐部件、機械密封部件和聯(lián)接件組成。
進(jìn)出水部件包括進(jìn)水段2、出水段組成19。主要起進(jìn)水引導(dǎo)和出水收集作用。
能量轉(zhuǎn)換的水力部件包括首級葉輪3、導(dǎo)葉4、中段8、次級葉輪9組成。首級葉輪3和次級葉輪9起將能量轉(zhuǎn)換作用，使輸送液體獲得能量；導(dǎo)葉4起收集液體，將動能轉(zhuǎn)換成壓力能，并將液體引入下一級葉輪或出水段；中段8起安裝定位和承受液體高壓作用；考慮到提高泵的汽蝕性能，首級葉輪3和次級葉輪9采用不同的進(jìn)口直徑和葉片型線。
軸向力自動平衡裝置包括排出段滑動軸承12、平衡轂-軸承13、耐磨環(huán)14、平衡盤15、回流管18。平衡轂-軸承13和排出段滑動軸承組成固定間隙，在平衡轂-滑動軸承13前后保持固定的壓力降和固定的平衡力。耐磨環(huán)14和平衡盤15組成可變的間隙，壓力降和平衡力隨耐磨環(huán)14和平衡盤15間隙不同而不同，使轉(zhuǎn)子保持動態(tài)平衡?；亓鞴?8作用是將平衡裝置的泄露流量引回到吸入口。末級葉輪處的勢揚程為高壓部分，經(jīng)過固定的間隙、可變間隙、回水管回到泵入口低壓部分，形成自動平衡裝置的水力回路。
泵的支撐部件是由設(shè)置在泵水力部件內(nèi)部的兩滑動軸承5、6、12、13組成，可以使泵的結(jié)構(gòu)大大簡化。與傳統(tǒng)的雙支撐結(jié)構(gòu)多級泵相比較，減少了外部兩端的滾動軸承或油潤滑軸承，總軸向長度是傳統(tǒng)泵的70％左右，支撐跨局距是傳統(tǒng)泵的45％左右。
機械密封部件包括機械密封17和后蓋16。
聯(lián)結(jié)件包括穿杠螺栓11、鍵7和葉輪螺母1。
泵吸入端滑動軸承結(jié)構(gòu)，泵可以實現(xiàn)軸向吸入，首級葉輪由原來的穿軸結(jié)構(gòu)變成了懸臂結(jié)構(gòu)，在相同技術(shù)參數(shù)下，懸臂葉輪比穿軸葉輪效率要高4％左右，泵的總效率也相應(yīng)提高。
支撐跨距的大大縮短，在保持軸系剛度不變的情況下，泵軸徑由原來的85mm減少到70mm。軸徑的減少，能減少葉輪輪轂直徑，也就能減少葉輪進(jìn)口直徑，有利于泵的效率提高。
泵總體軸向尺寸的減少，支撐部件的簡化，使泵的重量更輕，比傳統(tǒng)泵重量減少250kg以上。
泵的總體結(jié)構(gòu)重大改變和水力部件的優(yōu)化，使泵的效率達(dá)到80％，與GB/T13007《離心泵效率》的A線規(guī)定值提高了4～7％，比現(xiàn)有泵的效率提高了15個百分點。
由于泵排除端設(shè)置了內(nèi)部的滑動軸承，使得更換機械密封、平衡盤、耐磨環(huán)、排出段滑動軸承12、平衡轂-軸承13等易損件更容易、方便，只需要拆卸局部而無需整體拆卸。
吸入端的滑動軸承結(jié)構(gòu)，減少了吸入端機械密封，提高了泵的可靠性。
內(nèi)部設(shè)置的滑動軸承結(jié)構(gòu)，采用母液自潤滑和冷卻，解決了兩端軸承結(jié)構(gòu)的滾動軸承冷卻或兩端滑動軸承的外接潤滑油系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種高效高壓臥式多級離心泵，是由進(jìn)出水部件-進(jìn)水段、出水段，能量轉(zhuǎn)換的水力部件-首級葉輪、導(dǎo)葉、中段、次級葉輪、軸向力自動平衡裝置-滑動軸承(排出段)、平衡轂-軸承、耐磨環(huán)、平衡盤、回流管，支撐部件-滑動軸承(吸入段)、軸套，機械密封部件-后蓋、機械密封和聯(lián)接件-葉輪螺母、穿杠螺栓組成，其特征在于多級離心泵的進(jìn)口由傳統(tǒng)的徑向吸入改為軸向吸入，支撐部件由設(shè)置在水力部件內(nèi)部的液體潤滑軸承取代金屬軸承，軸向力自動平衡裝置采用滑動軸承作為平衡鼓，水力部件由首級懸臂布置的葉輪和簡支的次級葉輪和導(dǎo)葉、中段構(gòu)成，首級導(dǎo)葉同時作為軸承支座，取消了一端軸伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效高壓臥式多級離心泵，其特征在于泵吸入口中心線與泵軸中心線同心，為軸向布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效高壓臥式多級離心泵，其特征在于靠近出口段的液體潤滑軸承同時又起到平衡軸向力的平衡轂的作用，與平衡盤一起構(gòu)成軸向力自動平衡機構(gòu)。
全文摘要
一種高效高壓臥式多級離心泵，涉及離心泵技術(shù)領(lǐng)域，包括吸入段、中段、導(dǎo)葉、葉輪、泵軸、水潤滑軸承、出口段、軸向力平衡機構(gòu)及密封等，其特征在于泵的吸入口不同于以往所有臥式多級泵的徑向布置，而為軸向布置，大大提高了首級葉輪的水力效率和泵的汽蝕性能；泵采用液體潤滑軸承，采用輸送介質(zhì)潤滑，液體潤滑軸安裝在水力部件內(nèi)部；靠近出口段的滑動軸承同時又起到平衡軸向力的平衡轂的作用，與平衡盤一起構(gòu)成軸向力自動平衡機構(gòu)；泵采用內(nèi)部液體滑動軸承，只有一個軸伸，結(jié)構(gòu)緊湊，只需一套密封。具有摩擦副少、效率高、可靠性好、易損件少、便于快速拆裝的優(yōu)點。本發(fā)明適用于所有輸送清潔液體的場合。
文檔編號F04D29/42GK101070854SQ200710024398
公開日2007年11月14日 申請日期2007年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月15日
發(fā)明者胡敬寧, 葉曉琰, 石海峽, 何玉杰 申請人:江蘇大學(xué)