CN202326270U - 大排量高压水平中开多级离心泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大排量高压水平中开多级离心泵，包括泵盖(9)、泵体(8)、泵轴(1)、叶轮、中间衬套(14)，在泵轴(1)上装有轴承部件(2)和联轴器(28)，在泵轴(1)上、并在泵盖(9)与泵体(8)的两端装有机械密封部件(16)，在所述泵盖(9)的外围具有内流道(12)过渡而与泵盖(9)形成为一体，所述叶轮与泵盖(9)、泵体(8)形成的吐出涡室(27)之间互成180°排布，且该吐出涡室(27)为双涡室结构；所述中间衬套(14)与泵轴(1)之间装有轴套(13)，且该轴套与中间衬套(14)之间为迷宫式螺旋螺纹密封配合连接。本实用新型可满足更大用途，体积小、重量轻、密封良好、结构紧凑、运行可靠、平衡性好、维护检修方便，能在泵田注水输油管线上广泛应用。

Description

大排量高压水平中开多级离心泵

技术领域

本实用新型涉及一种离心泵，具体是涉及一种水平中开多级离心泵。

背景技术

目前，国内使用的卧式水平中开多级离心泵使用铸铁或碳钢制造，其级间采用大弯管体外过渡方式；中开面使用胶质石棉垫作为静密封垫；轴封为填料密封；中间衬套采用一般缝隙密封。从而使该离心泵的体积庞大，重量超重，一般只用来输送清洁的水介质；离心泵的流量较小、压力较低，扬程在500m以下，其级间泄漏较大而影响了泵效的提高。

为了满足大排量高压适用输送含硫、酸性水、耐腐蚀的场合，并使泵体积小、重量轻、运行更安全可靠，以更能适应作油田注水泵及管道输油泵使用。随着石油工业的日新月异的发展，这类多级离心泵需要量越来越大，国际市场(如伊拉克油田开发等)十分需要。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，而提供一种体积小、重量轻、密封良好、运行更安全可靠的大排量高压水平中开多级离心泵。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种大排量高压水平中开多级离心泵，包括泵盖、泵体、泵轴、叶轮、中间衬套，在泵轴上装有轴承部件和联轴器，在泵轴上、并在泵盖与泵体的两端装有机械密封部件，在所述泵盖的外围具有内流道过渡而与泵盖形成为一体，所述叶轮与泵盖、泵体形成的吐出涡室之间互成180°排布，且该吐出涡室为双涡室结构；所述中间衬套与泵轴之间装有轴套，且该轴套与中间衬套之间为迷宫式螺旋螺纹密封配合连接。

采用本实用新型结构后，利用体内过渡流道减少泵的高度，节约空间；采用对相邻涡室互成180°布置及采用双涡室结构而平衡叶轮引起的径向力；中间衬套与轴套之间设反向螺旋槽减少级间泄漏，提高泵的容积效率；其过流件采用超级双相不锈钢来制造，使泵在含硫的酸性水强腐蚀情况正常使用。本实用新型可满足更大用途，体积小、重量轻、密封良好、结构紧凑、运行可靠、平衡性好、维护检修方便，能在泵田注水输油管线上广泛应用。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本实用新型作进一步详细描述

图1为本实用新型大排量高压水平中开多级离心泵的剖视结构示意图。

图2为图1的侧视图。

图3为图1中的吐出涡室(双涡室结构)的剖面示意图。

图4为本实用新型的中开面密封垫示意图。

图5为图1中的中间衬套及其具有的螺旋槽的结构示意图。

图6为公知的水平中开多级离心泵的剖视结构示意图。

具体实施方式

参照图1至图5可知，本实用新型大排量高压水平中开多级离心泵，包括泵盖9、泵体8、泵轴1、叶轮、中间衬套14，在泵轴1上装有轴承部件2和联轴器28，在泵轴1上、并在泵盖9与泵体8的两端装有机械密封部件16，在所述泵盖9的外围具有内流道12过渡而与泵盖9形成为一体，所述叶轮与泵盖9、泵体8形成的吐出涡室27之间互成180°排布，且该吐出涡室27为双涡室结构；所述中间衬套14与泵轴1之间装有轴套13，且该轴套13与中间衬套14之间为迷宫式螺旋螺纹密封配合连接。所述叶轮可分为首级叶轮5、次级叶轮7(共有四件)、末级叶轮6。

参照图6可知，传统公知的水平中开多级离心泵，其叶轮(总数一半处)的吐出涡室吐出来的液流需要通过体外大弯管11而进入其下一级叶轮入口；而本实用新型是采用通过紧贴泵盖的内流道12进入下一级叶轮入口。这样使该中开离心泵的体积占用空间面积更小，也减轻了泵重量。当然这会给泵的铸造、除砂等工作带来一定难度，但这些现已克服。本泵除采用相邻吐出涡室互成180°布置外，各吐出涡室均采用双涡室结构(见图3)，这较传统的单涡室结构更能平衡径向力，使多级泵不受径向力的干扰而更平稳的运行。

如图1所示，水平中开多级泵叶轮总数一半处与末级叶轮6之间的泵轴上设有中间衬套14，这是多级泵级间密封的较重要部件之一，传统中开泵采用较小的径向间隙达到减少泄漏的目的。本泵采用在轴套13外表面和中间衬套14内表面上均增设螺旋螺纹，使流经这两者之间的流体产生紊流，利用紊流摩擦原理设计成迷宫密封形式(见图5)，中间衬套1.4内孔及对应轴套13有径向间隙起减少漏泄作用，在中间衬套14内孔表面和轴套13外表面分别设有相同头数、相同导程、螺旋角，但方向相反的等高a、等宽b的螺旋槽，其螺旋旋转方向是阻挡高压侧液体向低压侧转移。如图1，从该泵的联轴器28方向看，当泵为顺时针旋转时，则中间衬套内的螺旋槽应为右旋方向，其对应的轴套上的螺旋为左旋方向。

当水平中开多级泵随着泵流量增大、压力增高大于5MPa时，在所述泵盖9与泵体8之间的普通中开面密封垫(为传统的胶质石棉板材料)被高压液流冲刷，起不到密封中开面的作用。尤其当输送含硫的酸性水时，其耐腐性也满足不了要求；当然，利用高精设备(如数控床)加工使中开面达到高度光滑、平直，中开面上涂密封胶(如MF2新型汽轮机气缸密封脂)等方法可以替代。但由于条件设备限制，设备成本过高，泵盖泵体重量超重，中开面人工研磨无法进行。现尝试一种炭素纤维与金属复合密封板作出中开多级泵中开面的密封垫的材料，即在所述泵盖9与泵体8之间的中开面密封垫20为炭素纤维与金属复合密封板(见图2、图4)，并制定特别工艺、控制压缩量，又对主螺栓19的把紧力进行控制，用特定的力矩扳手及合理的操作程序，使大流量Q＝500-600m³/n、压力达P＝10MPa的水平中开多级泵，经原速试验及P＝12MPa水压试验验证，用这种中开面密封垫通过了中开泵中开面的耐压关。

本实用新型另一举措是：在所述泵体8、泵盖9的两端设置整体的密封腔15，并内设有机械密封部件16来消除该离心泵的轴向泄漏，带机械密封的水平中开多级离心泵在原速状态下运行验证完全达到预定效果，实现少泄漏或无泄漏的要求。

如图2所示，本实用新型水平中开多级离心泵的吸入口17及吐出口18均在泵轴心线下方的泵体8上，成水平之间与轴线垂直；泵体8、泵盖9的分开面在轴心线上成水平方向，以便于揭开泵盖检查泵内全部零件，无需拆卸进水、排出管路及原动机，其检修十分方便。

为满足诸如含硫的酸性水等腐蚀严重的介质的输送，超级双相不锈钢大排量高压水平中开多级泵尚属首次，这一举措也引起同行的关注。双相不锈钢具有十分优异的性能，超级双相不锈钢更佳，其屈服强度为普通不锈钢的2倍，在氯离子浓度高时，其抗点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀及疲劳腐蚀性能均优于普通不锈钢，具有良好的韧性和焊接性，双相钢虽在铸造及冷加工有一定难度，我们已克服铸造及冷加工困难而成功完成产品的制造，使水平中开多级泵应用范围扩大，使中开泵应用于更大流量、更高扬程和各种介质，如可作海水泵等。本实用新型采用超级双相不锈钢制造水平中开过流部件，使泵排量扩大(至500-600m³/n)、提高压力(扬程1000m，功率1800kW)，并在含硫的酸性水强腐蚀介质中正常使用。从而使水平中开多级离心泵在油田注水、管道输油领域广泛应用，达到可观的经济效果和良好的社会效益。

Claims (4)

1.一种大排量高压水平中开多级离心泵，包括泵盖(9)、泵体(8)、泵轴(1)、叶轮、中间衬套(14)，在泵轴(1)上装有轴承部件(2)和联轴器(28)，在泵轴(1)上、并在泵盖(9)与泵体(8)的两端装有机械密封部件(16)，其特征在于：在所述泵盖(9)的外围具有内流道(12)过渡而与泵盖(9)形成为一体，所述叶轮与泵盖(9)、泵体(8)形成的吐出涡室(27)之间互成180°排布，且该吐出涡室(27)为双涡室结构；所述中间衬套(14)与泵轴(1)之间装有轴套(13)，且该轴套(13)与中间衬套(14)之间为迷宫式螺旋螺纹密封配合连接。

2.如权利要求1所述的大排量高压水平中开多级离心泵，其特征在于：在所述泵盖(9)与泵体(8)之间的中开面密封垫(20)为炭素纤维与金属复合密封板。

3.如权利要求1或2所述的大排量高压水平中开多级离心泵，其特征在于：在所述泵体(8)、泵盖(9)的两端设置整体的密封腔(15)，并内设有机械密封部件(16)来消除该离心泵的轴向泄漏。

4.如权利要求3所述的大排量高压水平中开多级离心泵，其特征在于：该水平中开多级离心泵的吸入口(17)及吐出口(18)均在泵轴心线下方的泵体(8)上，成水平之间与轴线垂直；所述泵体(8)、泵盖(9)的分开面在轴心线上成水平方向。

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