多级离心泵技术综述.pdf

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第45卷第2期
化工设备与管道
Vol 45 No. 2
2008年4月
PROCESS EQUIPMENT& PIPING
Apr.2008
机械与封
多级离心泵技术综述
周夏白云升2
(1.内蒙古三维煤化科技有限公司,鄂尔多斯010300:2.新能能源有限责任公司,鄂尔多斯014300
摘要:简述了多级离心泵的基本结构,从设计、操作与管理、诉装与维修等方面探讨和总结了多级离心泵的关键
技术,常见问题和改进措施。
关键词:多级离心泵;关键技术;常出问题;改进措施
中图分类号:TQ051.21
文献标识码:A
文章编号:1009-3281(2008)020041-04
Summary of Technology Used in Multi-stage Centrifugal Pump
ZHOU Xia BAI Yun-shen
IM JB Resources Co. Ltd, Erdos 010300; 2.Xinneng Energy Sources Co., Ltd, Erdos 014300
Abstract In this article, the fundamental structure of multi-stage centrifugal pump was briefly deseribed. From the respects of de-
sign, operation and management, dismount and installation and maintenance, the key techniques, constant problems and improving
measures of the pump were discussed and summarized
Keywords multi stage centrifugal pump; key technique; constant problem; improving measure
多级离心泵装有两个以上串联的叶轮,它相对处是耐压高,不易泄滿,但在维修时必须拆卸进口管
于单级离心泵可以实现更高的扬程;相对于活塞泵、道,拆装难度较大。
隔膜泉等则可以泵送较大的流量。多级离心泵效率
吸人室结构,水平中开式多级泵一般均采用半
较高,能够满足高扬程、高流量工况的需要,在石化、螺旋形,节段式多级泵大都采用圆环形。而每级叶
电力、建筑、消防等行业得到了广泛的应用。
轮的压出室,由于蜗壳制造方便、将液体动能转换为
由于其本身的特殊性,与单级泵相比,多级泵在压能的效率高,水平中开式多级泵一般采用蜗壳结
设计、使用和维护维修等方面,有着不同、更高的技构;但由于蜗壳形状不对称,易使轴弯曲,在节段式
术要求。人们往往在一些细节上的疏忽或考虑不多级泉中只是限于首段和尾段可以采用蜗壳,而在
周,使得多级离心泵投用后频繁发生异常磨损、振中段则采用导轮装置来进行一级叶轮和次级叶轮之
动、抱轴等故障,以致停机。
间的能量转换。
1设计方面
对于压力非常高的泵,用单层泵的壳体难以承
受其压力,常采用双层泵壳体,把泵体制作成筒体
1.1基本结构
式。筒体式泵体承受较高压力,筒体内安装水平中
常用的多级离心泵有水平中开式和节段式(或开式或节段式的转子。
称多级申联式)两种形式。水平中开式的结构特点
我国有关标准规定,高压锅炉给水泵采用单壳
是上.下泵体通过轴心的水平剖分面上对接,进出口体节段式或双壳体筒式结构,300MW及其以上发
管、部分蜗壳及流道铸造在下部泵売体上,检修维护电机组用泵一般应采用双壳体筒式结构。双売体的
比较方使,维修时不需拆卸泵的管线便可直接取下内壳采用节段式或水平中开式结构
泵的上売体。节段式的结构特点是每一级由一个位
于扩压器壳体内的叶轮组成,扩压器用螺栓和连杆收積稿日期:200102
连在一起,各级以串联方式由固定杆固定在一起,好
作者简介:周夏(1968-),男,高级工程师。现任内蒙古三维煤化科
技有限公司副总经理。
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化工设备与管道
第45卷第2期
1.2轴向力平衡
的开启力,从而起到防止平衡盘与平衡盘座贴合的
多级离心泵轴向力的平衡措施一般有:叶轮对作用。经9个月的运行试验,平衡盘工作正常,工作
称布置、采用平衡鼓装置、平衡盘装置以及平衡鼓、面无磨损和划痕,可见这种新型动力楔防磨平衡盘
平衡盘组合装置等几种。也有采用双平衡鼓平衡机可有效防止平衡盘与平衡盘座的贴合。该动力楔平
构的,如有的高压锅炉给水泵。叶轮对称布置或采衡盘不仅能延长平衡盘使用寿命,而且能减小平衡
用平衡鼓装置,轴向力不能完全平衡,仍需安装止推盘间隙泄漏量,节能降耗。
轴承来承受残余轴向力,多级离心泵更多的是采用
平衡盘体
具有自动调整轴向力作用的平衡盘来平衡轴向力。
堰
槽
在某大氮肥项目一期工程中,高压灰水泵采用
了节段式多级离心泵,轴向力平衡装置采用了“平
衡鼓+止推轴瓦”的方式,由于轴向力平衡不好,泵
轴的强度设计得也不够,在使用中多次发生过轴瓦
槽径长度
烧坏、抱轴、断轴等事故。在该公司大氮肥项目二期
工程中,高压灰水泵采用了水平中开式多级离心泵
叶轮对称布置,能自动平衡轴向力,没有平衡盘、平
衡鼓等平衡机构。投用10个多月以来,运行状况良
图2动力楔防磨平衡盘简图
好,各项性能指标完全满足了使用要求。
输送灰浆、矿浆等介质的节段式多级渣浆离心
在设计多级泵的平衡盘、平衡鼓等裝置时,必须
泵,浆液的冲刷与磨蚀作用使得泵的转子与定子之配置合适的平衡管路,才能使轴向力平衡装置满足
间的所有环形密封间隙增大,平衡盘与平衡盘座在
设计要求。在多级泵的轴承温升过高、轴承烧毁事
轴向力作用下靠在一起,急剧磨损。整个转子部件故中,很多都是因为平衡管过流面积偏小、管路阻力
轴向窜动,叶轮与中段隔板、密封环等高速碰撞、摩损失过大、平衡能力达不到要求造成的。文献以
擦,产生碎裂,曾经导致了多次恶性事故发生。为了平衡鼓装置为例,提出了平衡管管径的计算方法。
延长这种泵的大修时间,减缓密封间隙的磨损速度,
根据多级泵轴向力的产生是由于各级叶轮都是
某单位在设计上采取了下列措施叫:
一侧吸水的原因,有人提出通过改进泵体、叶轮和级
(1)改进泵的平衡机构,制造一个平衡盘感间隔板结构让叶轮双侧进水,实现轴向力平衡,这样
(平衡板)、两个平衡盘,如图1所示。这样既可减不需要设置平衡盘、平衡鼓等机构,也不需要考虑轴
少该泵运行初期的平衡机构泄漏损失,又可保证该向窜动量。
泵运行后期的安全可靠,泵的大修寿命得以延长
1.3轴挠度
多级离心泵泵轴挠度过大,容易引起异常振动、
平衡板
平衡盘2
平衡盘1
抱轴、机械密封密封面受力不均以致失效等故障,应
该从设计上控制径向力的产生,尽量减少泵轴在运
行中的挠度值。在设计方面应考虑
(1)采用蜗壳结构进行导流和能量转换的多级
泵,蜗壳形状的不对称在运行中容易使轴弯曲,应将
?
相邻两级蜗壳错开180°布置来减少径向力。
图1泵的平衡机构简图
(2)泵叶轮的级