CN2859040Y - 高压自平衡双壳体节段式离心泵 - Google Patents
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Abstract
一种高压自平衡双壳体节段式离心泵，该泵针对高可靠性和长周期连续运行以及快速装拆、检修、维护要求，通过将叶轮对称布置的转子部件与节段式内壳体有机结合，实现轴向力的自平衡，其外壳体的阶梯式内孔与可从外壳体中整体装拆的泵芯一起形成该泵通流所需的A、B、C、D四个集液腔，金属包缠绕石墨密封垫密封各集液腔间液体压力并对过定位密封进行补偿，采用外置管道作为叶轮对称布置所需的泵内换向流道。与现有技术相比，该泵既保持了节段式多级离心泵性能参数调整范围宽的特点，又具有不需采用平衡机构就能实现泵轴向力自平衡的特点，还具备维修及更换泵芯不拆卸管路及基础联接螺栓，维护工作量少、维修成本低的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种能满足钢厂高压水除鳞、油田高压注水及原油外输等，同时在高压离心泵工况频繁变化、输送非洁净回注水和浊环水等有一定腐蚀的介质、以及含水、气、砂粒等三相流介质[如原油]时具有高可靠性长周期连续运行特性的高压自平衡双壳体节段式离心泵。
背景技术
目前，高压多级离心泵结构形式主要有节段式单壳体、轴向剖分式单壳体、节段式平衡盘双壳体和轴向剖分式双壳体几大类。
节段式单壳体高压多级离心泵其多级叶轮同向顺序布置，运行时产生的轴向力高达数十吨，该力由平衡盘机构平衡，对于泵运转中的瞬时轴向力及残余轴向力由推力轴承或推力盘承担。当泵工况变化时，轴向力变化使泵转子部件窜动而发生平衡盘与平衡座瞬间摩擦，严重时会因平衡机构咬死而断轴。同时瞬时轴向力及残余轴向力承担机构限制了平衡灵敏度。该类泵在运行工况频繁变化及输送二、三相流时有寿命短和可靠性欠佳的致命弱点。同时该类泵维修及更换转子部件必须拆卸管路及基础联接螺栓，工作量大，维修成本高。
轴向剖分式单壳体高压多级离心泵可以具有对称布置叶轮转子部件，运转中转子部件的轴向力自平衡，不用设置轴向力平衡机构而只需设置瞬时轴向力及残余轴向力承担机构。该类泵叶轮对称布置、壳体为涡壳式且轴向剖分，其内流道十分复杂，壳体铸造工艺性差。该类泵要增减叶轮变更性能范围时，必须另制壳体模型，使生产成本高，变更困难，每一规格泵适用范围受到限制。该类泵维修及更换转子部件必须拆卸管路。
节段式平衡盘双壳体高压多级离心泵具有双壳体泵维修时不必拆卸管路及基础联接螺栓的优点，但也存在采用轴向力平衡机构使泵灵敏性、可靠性及对固液二相流介质适应性差的致命弱点。
轴向剖分式双壳体高压多级离心泵虽然具有了轴向力平衡及维修时不必拆卸管路、基础联接螺栓的优点，但也存在泵的压力参数调整困难，每一规格泵适用范围受到限制的弱点。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种高压自平衡双壳体节段式离心泵，以解决高压多级离心泵在输送二、三相流介质及工况频繁变化时长周期安全可靠地运行的问题，解决泵维修、更换泵芯方便以及性能范围变化不引起生产成本大幅升高的问题。
本实用新型的目的可以通过以下技术措施来达到：即这种高压自平衡双壳体节段式离心泵，其结构形式为卧式、双壳体、轴向力自平衡的节段式多级离心泵。壳体分为内壳体及外壳体，外壳体由锻件加工而成，进、出水法兰管及内流管焊接于外壳体上。内壳体由进水段、导流体、中间导流体、高压进水段等组成。泵的内壳体与转子部件、外壳盖、轴封部件和前轴承部件一起组合成泵芯。外壳体的阶梯内孔与泵芯的进水段形成集液腔A，与泵芯的导流体和中间导流体的右部形成集液腔B，与泵芯的高压进水段形成集液腔C，与泵芯的导流体和中间导流体的左部形成集液腔D，采用外置管道(即内流管)作为叶轮对称布置所需的泵内换向流道，A、B、C、D四个集液腔和内流管一起形成泵的通流流道，用金属包缠绕石墨密封垫将各个集液腔间隔断并对过定位密封进行补偿，出水段布置于外壳体的中部。泵的转子部件由低压区加压叶轮和高压区加压叶轮、轴、轴套、密封套等组成，高低压区加压叶轮数量相等，轴上靠驱动端第一个叶轮为泵第一级[进口朝向驱动端]，轴上靠非驱动端第一个叶轮为高压第一级[进口朝向非驱动端]，整个轴上叶轮背靠背布置的数量相等。泵的外壳盖密封泵外壳体内的介质及提供各导流体密封面、各集液腔密封面的密封力。
本实用新型与现有技术相比，由于该泵将叶轮呈对称布置的转子部件与节段式内壳体有机结合在一起，集中了节段式多级离心泵、轴向力自平衡式多级离心泵、双壳体多级离心泵的优点。该泵采用节段式，能适应很宽的性能变化范围，而制造成本的上升相对较低；采用轴向力自平衡式，不需采用轴向力平衡机构就能实现泵腔内巨大的轴向推力自动平衡；采用双壳体式，用户在维修时不必拆管路、基础联接螺栓就能非常方便地维修、更换泵芯。
附图说明
图1为本实用新型的主视图；
图2为图1的左视图；
图3为本实用新型的泵芯的结构图。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型的具体结构作进一步的描述：
参见图1、2、3，本实用新型为一种高压自平衡双壳体节段式离心泵，包括泵芯，其关键在于：一个外壳体2，进口法兰6、出口法兰3和内流管5与外壳体2焊接为一体，外壳体2、泵芯1和金属缠绕垫4通过压紧螺栓连接。进口法兰6处为泵进口，出口法兰3处为泵出口。
所述的泵芯1包括节段式内壳体，节段式内壳体由进水段14、导流体13、中间导流体12、高压进水段9通过螺栓相互联结而成；内壳体与后轴承部件7、转子部件8、外壳盖10、轴封部件15、前轴承部件16一起组成泵芯1。
所述的转子部件8的叶轮11背靠背呈节段式对称布置。
所述的外壳体2内腔为阶梯形内孔，外壳体的阶梯形内孔与泵芯的进水段14形成集液腔A，与泵芯的导流体13和中间导流体12的右部形成集液腔B，与泵芯的高压进水段9形成集液腔C，与泵芯的导流体13和中间导流体12的左部形成集液腔D，采用内流管5作为叶轮对称布置所需的泵内换向流道，A、B、C、D四个集液腔和内流管一起形成泵的通流流道，用金属包缠绕石墨密封垫将各个集液腔间隔断并对过定位密封进行补偿，出水段布置于外壳体的中部。
Claims (4)
1、一种高压自平衡双壳体节段式离心泵，包括泵芯，其特征在于：一个外壳体(2)，进口法兰(6)、出口法兰(3)和内流管(5)与外壳体(2)焊接为一体，外壳体(2)、泵芯(1)和金属缠绕垫(4)通过压紧螺栓连接。
2、根据权利要求1所述的高压自平衡双壳体节段式离心泵，其特征在于：所述的泵芯(1)包括节段式内壳体，节段式内壳体由进水段(14)、导流体(13)、中间导流体(12)、高压进水段(9)通过螺栓相互联结而成；内壳体与后轴承部件(7)、转子部件(8)、外壳盖(10)、轴封部件(15)、前轴承部件(16)一起组成泵芯(1)。
3、根据权利要求2所述的高压自平衡双壳体节段式离心泵，其特征在于：转子部件(8)的叶轮(11)背靠背呈节段式对称布置。
4、根据权利要求1、2所述的高压自平衡双壳体节段式离心泵，其特征在于：外壳体(2)内腔为阶梯形内孔，外壳体的阶梯内孔与泵芯的进水段(14)形成集液腔A，与泵芯的导流体(13)和中间导流体(12)的右部形成集液腔B，与泵芯的高压进水段(9)形成集液腔C，与泵芯的导流体(13)和中间导流体(12)的左部形成集液腔D，采用内流管(5)作为叶轮对称布置所需的泵内换向流道，A、B、C、D四个集液腔和内流管一起形成泵的通流流道，用金属包缠绕石墨密封垫将各个集液腔间隔断并对过定位密封进行补偿，出水段布置于外壳体的中部。
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