CN101922451A

CN101922451A - 多级离心泵

Info

Publication number: CN101922451A
Application number: CN2009100322432A
Authority: CN
Inventors: 耿伟浩; 严建华; 滕国荣; 欧鸣雄
Original assignee: JIANGSU SHUANGDA ENGINEERING TECHNOLOGY RESEARCH CENTER Co Ltd
Current assignee: JIANGSU SHUANGDA ENGINEERING TECHNOLOGY RESEARCH CENTER Co Ltd
Priority date: 2009-06-09
Filing date: 2009-06-09
Publication date: 2010-12-22

Abstract

本发明涉及一种多级离心泵，它是由泵前盖、承压外壳、正向叶轮及导叶组、双向引流部件所组成，通过采用叶轮及导叶组对称布置，可实现轴向力的自平衡，同时充分利用外壳体与内壳体(导叶体)间的环形空间，使其被分割成几个独立的腔体分别实现不同的连通及流道作用，大大缩小了整个装置的尺寸，另外整个结构采用模块化设计，零件形状简单，制造难度及成本比传统泵结构有很大降低。

Description

多级离心泵

技术领域：

本发明涉及一种多级离心泵，具体是一种筒式自平衡双层壳多级泵，适用普通高扬程泵及钢厂除鳞、海水淡化、锅炉给水等特殊用途高压泵。

背景技术：

现有的多级离心泵主要有以下几种：

1.单向节段式多级泵，其主要特征是具有单独的吸入段和排出段，中间采用多个相同的导叶体单向排列构成，因而结构紧凑、零件种类较少、加工难度低，便于制造和维修。其缺点是所有叶轮单向排列，会产生非常大的轴向力，必须设置轴向力平衡装置，这就增加了泵的轴向长度并降低了整泵的可靠性；另外，此种结构中导叶体直接承受内压，易泄漏且安全性较差，当泵工作压力较高时零件设计厚度大大增加，同时也失去了该种结构的经济性和体积优势。

2.叶轮对称节段式多级泵，为了平衡轴向力，采用叶轮及导叶组对称布置的结构，正反组间设置外部过渡水管。该结构无需额外的轴向力平衡机构，但增加了过渡出水口及过渡水管，径向尺寸增加，另外其单层壳结构仍不适用于高压。

3.水平中开蜗壳式多级泵，其主要特征是壳体为水平中开，此结构水力损失小，叶轮可采用对称布置以消除轴向力。其缺点是壳体形状极其复杂且体积庞大，加工制造难度高，经济性差。

4.双层壳体多级泵，其特征是具有内外两层壳体，外壳承压，因而对内壳的强度要求降低，适用于工作压力较高的泵。双层壳体泵内壳结构形式与单壳泵类似，一般有单向节段式及中开蜗壳式，现有的双壳泵外壳往往仅起承压作用。

综上所述，目前的几种多级离心泵存在着几大难题：

1.轴向力平衡问题。常规采用的平衡鼓、平衡盘都将增加系统的轴向尺寸，降低系统可靠性；而现有的叶轮组对称布置结构又使泵体的径向尺寸大增，且导致结构复杂化。

2.承压能力、轴向力平衡与泵体积的矛盾。高压泵一般采用双层壳体，现有结构中，为平衡轴向力而采用叶轮对称布置的泵均将组间过水流道设置在内壳体，因此内壳径向尺寸大，进而导致泵外壳直径及承压截面相应增大，材料浪费严重。

3.制造经济性。现有流道及蜗壳式多级泵体多采用叶轮组对称布置的方式平衡轴向力，但该种结构零件形状复杂，铸造困难，批量生产难度较大，因此制造经济性有所欠缺。

发明内容：

为解决以上问题，本发明提出一种多级离心泵，它能克服以上各类泵所存在的缺陷，本发明的目的是这样实现的，多级离心泵，是由吸入段、外泵壳、正向导叶组、双向引流部件、反向导叶组所组成，其特征在于：在壳体内正向导叶组和反向导叶组采用了完全对称的结构设置，正向导叶组和反向导叶组之间设置有双向引流部件，所述的双向引流部件为具有空间交叉但互不干涉的双向流道；外壳体和内壳体之间设置有空腔。

该结构优点为：

1.整泵采用模块化设计，有很好的结构通用性；零件种类少，精度易于保证；整泵无异型零件，加工难度及产品成本大大降低。

2.内壳适合采用节段式，可通过增加或减少级数改变扬程，便于产品改型及维修。

3.结构紧凑，外形美观且尺寸较小，对安装场地要求较低，通用性强。

4.泵内流道布局合理，空间利用率高。

5.用途广泛，普通多级泵和高压泵均可采用此结构。

附图说明：

图1为本发明实施方式1的泵主体结构图。

图2为本发明实施方式2的泵主体结构图。

图中：1、泵下盖，2、外泵壳，3、吸入吐出腔隔断部件，4、正向导叶组，5、双向引流部件，6、反向导叶组，7、开孔过流管，8、泵尾段，9、组间过流腔，10、出水收集腔，11、进水收集腔，21、吸入段，22、外泵壳，23、正向导叶组，24、双向引流部件，25、反向导叶组，26、开孔过流管，27、泵尾段，28、组间过流腔，29、出水收集腔。

具体实施方式：

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

实施方式1：图1表示实施方式1的多级泵主体结构(不包括轴承及轴承座部件)。本实施方式中多级泵的特征构，具有独立的吸入段1和泵尾段7，承压外壳2为带法兰的筒形件，两端法兰分别与吸入段及泵尾段相连，内壳为对称布置的正反导叶组3和5(可为节段式或整体流道式)，两组导叶间设置双向引流部件4，将内外壳间环腔分隔为组间过流腔8和出水收集腔9，其中组间过流腔可增设过流管6将双向引流部件与泵尾段的对应流道口连通以避免流道截面积突变造成的水力损失。

各零件在整体结构中的功能如下：

吸入段：将水流收集送入首级叶轮入口或自带首级双吸叶轮以增加整泵抗汽蚀性能，另外设机封腔及支座；

正反叶轮及导叶组：将水流逐级加压并送入下级；

双向引流部件：设有两组空间交叉但互不干涉的独立流道，一组连通正向导叶组和组间过流腔，另一组连通反向导叶组和出水收集腔；

过流管：连接双向引流部件与泵尾段的对应流道口，充当组间流道作用，其管壁开有压力平衡孔；

泵尾段：内设流道连通组间过流腔和反向导叶组，另外设机封腔及支座；

水在泵内的流动路径为：吸入段--＞正向各级叶轮及导叶--＞双向引流部件--＞组间过流腔--＞泵尾段流道--＞反向各级叶轮及导叶--＞双向引流部件--＞出水收集腔

实施方式2：图2表示实施方式2的多级泵主体结构(不包括轴承及轴承座部件)。本实施方式中多级泵的特征构，泵主体对称布置，前泵盖1和后泵盖8结构基本相同，承压外壳2为带法兰的筒形件，两端法兰分别与前泵盖及下泵盖相连，内壳为对称布置的正反导叶组4和6(可为节段式或整体流道式)，两组导叶间设置双向引流部件4，与环形隔套3相配合将整个内外壳间腔体分割为组间过流腔9、出水收集腔10和进水收集腔11，其中组间过流腔可增设过流管7将双向引流部件与泵尾段的对应流道口连通以避免流道截面积突变造成的水力损失。

各零件在整体结构中的功能如下：

上下泵盖：内设流道连通各流腔，另外设机封腔及支座；

正反叶轮及导叶组：将水流逐级加压并送入下级；

环形隔套：与其他零件配合将进出水腔隔开；

开孔过流管：连接双向引流部件与泵尾段的对应流道口，充当组间流道作用，其管壁开有压力平衡孔；

水在泵内的流动路径为：进水收集腔--＞下泵盖流道--＞正向各级叶轮及导叶--＞双向引流部件--＞组间过流腔--＞上泵盖流道--＞反向各级叶轮及导叶--＞双向引流部件--＞出水收集腔

本发明具有以下优势：

1.内壳为完全对称布置的叶轮及节段式导叶组(或蜗壳式导叶)。使泵工作时不产生轴向力及径向力。

2.正反导叶组间设计有双向引流部件。该部件特征在于具有空间交叉但互不干涉的双向流道，因而可以利用有限的轴向长度完成水流从正向导叶组--＞组间过水流道以及反向导叶组--＞出水收集腔的转换。

3.充分利用内外壳体之间的空腔。外壳不单单起到承压边界作用，利用零件的隔断使内外壳间腔体分割为多个功能流道，因此内壳无需内设组间流道，从而可使内壳实现完全对称且不增大径向尺寸的目的。

Claims

1.多级离心泵，是由吸入段、外泵壳、正向导叶组、双向引流部件、反向导叶组所组成，其特征在于：在壳体内正向导叶组和反向导叶组采用了完全对称的结构设置，正向导叶组和反向导叶组之间设置有双向引流部件，所述的双向引流部件为具有空间交叉但互不干涉的双向流道；外壳体和内壳体之间设置有空腔。