CN206830528U - 锅炉给水泵 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种锅炉给水泵，包括：内部设置有多个泵壳磨损环泵壳，其连接有节流衬套；设置在泵壳中的多个导叶，相邻导叶之间形成容置间隙，其包括设置有多个第一导叶叶片的第一导叶轮盘和设置有多个第二导叶叶片的第二导叶轮盘，第一导叶叶片与第二导叶叶片弯曲方向相反；部分收容在泵壳中的转子轴，其一端连接有嵌设在节流衬套中的平衡鼓,两者之间的轴向间隙距离为0.4至0.48毫米；套设在转子轴上的多个水力驱动元件，其包括与叶轮和叶轮磨损环，叶片收容在容置间隙中，叶轮磨损环与泵壳磨损环相对应,叶轮磨损环的入口和出口与泵壳磨损环之前的轴向间隙距离分别为0.42至0.5毫米和0.33至0.4毫米。本申请的锅炉给水泵运行效率高、节能效果佳。

Description

锅炉给水泵

技术领域

本申请涉及动力泵技术领域，尤其涉及一种锅炉给水泵。

背景技术

本部分的描述仅提供与本申请公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

在火力发电厂中，高压锅炉给水泵的作用是将除氧器储水箱内具有一定温度、除过氧的给水，升压到额定压力后输送给锅炉，以满足锅炉用水的需要。锅炉给水泵须不间断的向锅炉供水，以保证锅炉的安全运行。

锅炉给水泵的耗能量占电厂总体耗能量的2.5％至4％左右(因纯凝、供热、空冷、压力等因素而不同)，在机组辅机中是耗能最大的旋转机械。锅炉给水泵耗费的能量，直接影响到全厂的供电煤耗、发电成本等指标。统计显示，多数锅炉给水泵的运行效率较低，运行工况严重偏离最佳工况、耗能很大。主要原因是导叶以及叶轮等水力部件结构设计不合理，泵轴运行过程中存在紊流、脱流、回流、冲击等缺陷，导致在实际运行中发现给水泵出现效率低、噪音高、振动大等问题。并且，随着泵运行时间的增加，泵内动、静部件不可避免的存在磨损、冲刷，泵的运行效率会进一步下降。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

实用新型内容

基于前述的现有技术缺陷，本申请提供了一种锅炉给水泵，其能够有效提高运行效率，降低能耗，实现节能减排。

为了实现上述目的，本申请提供了如下的技术方案。

一种锅炉给水泵，包括：

设置有进液管路和出液管路的泵壳，所述泵壳内设置有多个泵壳磨损环，多个所述泵壳磨损环沿所述泵壳的轴向间隔排布，所述泵壳靠近所述出液管路的端部连接有节流衬套；

设置在所述泵壳中的多个导叶，多个所述导叶沿所述泵壳的轴向间隔排布，从而相邻的两个所述导叶之间形成容置间隙，所述泵壳磨损环伸入所述容置间隙中；每个所述导叶包括第一导叶轮盘以及与所述第一导叶轮盘相连接的第二导叶轮盘，所述第一导叶轮盘与所述第二导叶轮盘之间形成有空腔，所述第一导叶轮盘背对所述第二导叶轮盘的表面上设置有多个第一导叶叶片,所述第二导叶轮盘面对所述第一导叶轮盘的表面设置有多个第二导叶叶片，多个所述第二导叶叶片收容在所述空腔中，多个所述第一导叶叶片的弯曲方向与多个所述第二导叶叶片的弯曲方向相反；

具有相背对的第一端和第二端的转子轴，所述转子轴部分收容在所述泵壳中，所述转子轴的第一端和第二端伸出所述泵壳，所述转子轴的第一端能通过联轴器与电机的输出轴相连接，以使所述转子轴能在所述电机的带动下在所述泵壳中旋转，所述转子轴的第二端上连接有平衡鼓，所述平衡鼓嵌设在所述节流衬套中，所述平衡鼓与所述节流衬套沿轴向之间间隙距离为0.4至0.48毫米；

套设在所述转子轴上的多个水力驱动元件，每个所述水力驱动元件包括与所述容置间隙相对应地叶轮，以及与所述叶轮相连接的叶轮磨损环，所述叶轮收容在对应地所述容置间隙中，所述叶轮磨损环与所述泵壳磨损环相对应，所述叶轮磨损环的入口与所述泵壳磨损环沿轴向之间的间隙距离为0.42至0.5毫米，所述叶轮磨损环的出口与所述泵壳磨损环沿轴向之间的间隙距离为0.33至0.4毫米。

优选地，多个所述第一导叶叶片以及多个所述第二导叶叶片沿周向均匀间隔排布。

优选地，多个所述第一导叶叶片具有第一开度，多个所述第二导叶叶片具有第二开度，所述第一开度与所述第二开度不相等。

优选地，多个所述第一导叶叶片以及多个所述第二导叶叶片平滑渐开。

优选地，所述叶轮包括叶轮轮盘，所述叶轮轮盘具有指向所述进液管路方向的设置表面，所述设置表面上设置有多个叶轮叶片，多个所述叶轮叶片沿周向均匀间隔排布。

优选地，多个所述叶轮叶片的弯曲方向相同，且多个所述叶轮叶片平滑渐开。

优选地，所述转子轴靠近所述第二端的侧壁沿径向向外凸起形成周向连续的限位轴肩，所述转子轴的第二端可拆卸地连接有紧固件，所述平衡鼓顶固在所述限位轴肩上，所述紧固件顶固所述平衡鼓。

优选地，所述转子轴靠近所述第二端的侧壁向内凹陷形成凹槽，所述平衡鼓的内壁向外凸起形成定位键，所述定位键插设在所述凹槽中。

借由以上的技术方案，本申请实施方式的锅炉给水泵，通过分别在第一导叶轮盘和第二导叶轮盘上设置多个第一导叶叶片以及多个第二导叶叶片，且将多个第一导叶叶片的弯曲方向设计的与多个第二导叶叶片的弯曲方向相反，从而可以在导叶上形成闭式流道，从而可以减少液体在导叶内部的过流损失，泵效得以提高。同时，经过优化设计的泵在运行中降低了振动和噪音，提高了泵的运行寿命。

此外，本申请实施方式的锅炉给水泵，通过对平衡鼓与节流衬套沿轴向之间间隙距离、叶轮磨损环与泵壳磨损环沿轴向之间的间隙距离进行优化设计，相较于现有技术而言，减小了泵内动、静部件之间间隙，从而可以增加液体在上述动、静部件之间流动的阻力，进而减少泄漏量以及过流截面面积，进一步提高了泵效。

实践证明，利用本申请实施方式的技术方案对现有锅炉给水泵的导叶和叶轮进行水力部件改造，在满足运行工况规定的流量、扬程的前提下，给水泵的运行效率得以提高，同时没有降低给水泵组的安全性和可靠性。并且，改造后锅炉给水泵相较于现有的锅炉给水泵而言，不仅能耗显著下降，而且在节能减排方面产生显著的经济效益、环境效益和社会效益。

其它应用领域将根据本文中提供的描述而变得明显。本实用新型内容的描述和具体示例仅旨在例示的目的，并非旨在限制本实用新型的范围。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本申请的理解，并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。在附图中：

图1为本申请实施方式的锅炉给水泵的结构示意图；

图2为图1中导叶的立体的结构示意图；

图3为图2中导叶的正面结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，当一个零部件被称为“设置于”另一个零部件，它可以直接在另一个零部件上或者也可以存在居中的零部件。当一个零部件被认为是“连接”另一个零部件，它可以是直接连接到另一个零部件或者可能同时存在居中零部件。本文所使用的术语“垂直”、“水平”、“左”、“右”以及类似的表述是基于说明书附图为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本申请实施方式提供的一种锅炉给水泵包括：设置有进液管路11和出液管路12的泵壳1，泵壳1内设置有多个泵壳磨损环13，多个泵壳磨损环13沿泵壳1的轴向间隔排布，泵壳1靠近出液管路12的端部连接有节流衬套14。

结合图2和图3所示，泵壳1中设置有多个导叶2，多个导叶2沿泵壳1的轴向间隔排布，从而相邻的两个导叶2之间形成容置间隙20，泵壳磨损环13伸入容置间隙20中；每个导叶2包括第一导叶轮盘21以及与第一导叶轮盘21相连接的第二导叶轮盘221，第一导叶轮盘21与第二导叶轮盘221之间形成有空腔(未示出)，第一导叶轮盘21背对第二导叶轮盘221的表面上设置有多个第一导叶叶片211,第二导叶轮盘221面对第一导叶轮盘21的表面设置有多个第二导叶叶片221，多个第二导叶叶片221收容在空腔中，多个第一导叶叶片211的弯曲方向与多个第二导叶叶片221的弯曲方向相反。

部分收容在泵壳1中的转子轴3，转子轴3具有相背对的第一端31和第二端32，转子轴3的第一端31和第二端32伸出泵壳1，转子轴3的第一端31能通过联轴器4与电机的输出轴相连接，以使转子轴3能在电机的带动下在泵壳1中旋转，转子轴3的第二端32上连接有平衡鼓5，平衡鼓5嵌设在节流衬套14中，平衡鼓5与节流衬套14沿轴向之间间隙距离为0.4至0.48毫米。

转子轴3上套设有多个水力驱动元件，每个水力驱动元件包括与容置间隙20相对应地叶轮6，以及与叶轮6相连接的叶轮磨损环(未示出)，叶轮6收容在对应地容置间隙20中，叶轮磨损环与泵壳磨损环13相对应，叶轮磨损环的入口与泵壳磨损环13沿轴向之间的间隙距离为0.42至0.5毫米，叶轮磨损环的出口与泵壳磨损环13沿轴向之间的间隙距离为0.33至0.4毫米。

本申请实施方式的锅炉给水泵，通过分别在第一导叶轮盘21和第二导叶轮盘22上设置多个第一导叶叶片211以及多个第二导叶叶片221，且将多个第一导叶叶片211的弯曲方向设计的与多个第二导叶叶片221的弯曲方向相反，从而可以在导叶2上形成闭式流道，从而可以减少液体在导叶2内部的过流损失，泵效得以提高。同时，经过优化设计的泵在运行中降低了振动和噪音，提高了泵的运行寿命。

此外，本申请实施方式的锅炉给水泵，通过对平衡鼓5与节流衬套14沿轴向之间间隙距离、叶轮磨损环与泵壳磨损环13沿轴向之间的间隙距离进行优化设计，相较于现有技术而言，减小了泵内动、静部件之间间隙，从而可以增加液体在上述动、静部件之间流动的阻力，进而减少泄漏量以及过流截面面积，进一步提高了泵效。

在本实施方式中，泵壳1由金属材料制成，大致可呈横向延伸的空心筒状结构，其具有的内部空腔为圆柱形状。

进液管路11和出液管路12固定设置在泵壳1的外壁上，其分别用于连通进水水源和锅炉，进液管路11和出液管路12均与泵壳1的内部空腔相连通，经进液管路11进入到泵壳1中的水经叶轮6和导叶2等水力部件的增压作用，压强增大后经出液管路12输出。

多个泵壳磨损环13呈圆环状，多个呈圆环状的泵壳磨损环13固定设置在泵壳1内壁上，并可供转子轴3穿设。

节流衬套14具有密封腔，平衡鼓5嵌设在节流衬套14的密封腔中。节流衬套14设置在泵壳1靠近出液管路12的端部也就是泵壳1的尾端，配合平衡鼓5的作用，可以防止密封腔内的密封液流向压力偏低的泵壳1中，从而可以起到节流作用，有利于密封腔自身压力的稳定以及维持。

叶轮6和导叶2是锅炉给水泵的关键过流部件。其中，叶轮6是锅炉给水泵的驱动机构，其作用是通过叶轮叶片的旋转强迫液体流动，使液体在离心力的作用下向四周甩出，将机械能转化为液体的动能和压力能，液体在这一过程中实现能量的增加。导叶2是锅炉给水泵的转能装置，其作用是把叶轮6甩出来的液体收集起来，使液体的流速降低，把部分速度能头转变为压力能头后，再均匀地引入下一级或者经过出液管路12排出。叶轮6、导叶2采用铬镍不锈钢精铸，叶轮6外表面加工、内流道打磨，使给水泵具有良好的吸入性能。

多个第一导叶叶片211具有第一开度，多个第二导叶叶片221具有第二开度，第一开度与第二开度不相等。第一开度与第二开度不相等可以包括，第一开度大于第二开度，或者第一开度小于第二开度。其中，第一开度和第二开度分别可以为相邻两个第一导叶叶片211以及相邻两个第二导叶叶片221在出口端的距离。

作为优选地，多个第一导叶叶片211以及多个第二导叶叶片221沿周向均匀间隔排布，这样，相邻两个第一导叶叶片211在出口端的距离是相等的，同样的，相邻两个第二导叶叶片221在出口端的距离是相等的。也就是说，第一开度和第二开度分别为一固定值。

此外，多个第一导叶叶片211以及多个第二导叶叶片221平滑渐开，籍此使得导叶2具有流畅的流道设计，减少导叶2中出现流道拐点或断点，从而可以尽可能的降低过流损失。

叶轮6可以包括叶轮轮盘，叶轮轮盘具有指向进液管路11方向的设置表面，设置表面上设置有多个叶轮叶片(未示出)，多个叶轮叶片沿周向均匀间隔排布。进一步地，多个叶轮叶片的弯曲方向相同，且多个叶轮叶片平滑渐开，籍此使得叶轮6具有流畅的流道设计，减少叶轮6中出现流道拐点或断点，从而可以尽可能的降低过流损失。

转子轴3呈纵长延伸的杆状，叶轮6大体呈盘状，其中心开设有开口，以便于供转子轴3穿设。转子轴3收容在泵壳1的内部腔室中，第一端31和第二端32伸出泵壳1。其中，第一端31通过联轴器4与电机的输出轴相连接，第二端32连接平衡鼓5。转子轴3轴向力平衡采用以平衡鼓5为主，辅以双向推力轴瓦轴向定位，并承受约5％至10％的轴向力，从而使本申请实施方式的锅炉给水泵的动态适应性较佳。

进一步地，转子轴3靠近第二端32的侧壁沿径向向外凸起形成周向连续的限位轴肩33，转子轴3的第二端32可拆卸地连接有紧固件7，平衡鼓5顶固在限位轴肩33上，紧固件7顶固平衡鼓5。紧固件7具体可以为螺母，紧固件7可拆卸地连接在转子轴3的第二端32。通过限位轴肩33的顶固作用配合紧固件7的紧固作用，可以实现平衡鼓5的限位以及固定安装。

此外，转子轴3靠近第二端32的侧壁向内凹陷形成凹槽(未示出)，平衡鼓5的内壁向外凸起形成定位键(未示出)，定位键可以插设在凹槽中。通过定位键以及凹槽的结构设计，可以实现平衡鼓5的预定位，在完成预定位之后，旋紧紧固件7，即可实现平衡鼓5的固定安装。

需要说明的是，为了实现锅炉给水泵的功能，本申请实施方式的锅炉给水泵还包括其他相应地结构，例如径向轴承、推力轴承、轴端密封装置以及泵座等，这些结构可以选用任意合适的现有构造。为清楚简要地说明本实施方式所提供的技术方案，在此将不再对上述部分进行赘述。但是应该理解，本申请实施方式在范围上并不因此而受到限制。

实践证明，利用本申请上述实施方式的技术方案对现有锅炉给水泵的导叶2和叶轮6进行水力部件改造，在满足运行工况规定的流量、扬程的前提下，给水泵的运行效率得以提高，同时没有降低给水泵组的安全性和可靠性。

对现有的锅炉给水泵进行水力部件改造，能实现的效果是：

1、改造后的锅炉给水泵型相比旧泵型，效率可提高约5％；

2、改造后的锅炉给水泵可根据实际流量、扬程进行设计并留有裕量，消除“大马拉小车”现象，使给水泵运行在高效区。

以某热电厂2×300MW发电机组为例，每台发电机组配3套电动给水装置，每套给水装置由锅炉给水泵、前置泵、液力耦合器和电机组成。给水装置采用“两用一备”方案布置。如下表所示，改造后锅炉给水泵相较于现有的锅炉给水泵而言，不仅能耗显著下降，而且在节能减排方面产生显著的经济效益、环境效益和社会效益。

表1 本申请实施方式的锅炉给水泵以及现有技术的给水泵参数对比示意

对泵水力部件叶轮6和导叶2进行优化设计和仿真分析，使流体在泵内的过流损失显著降低，一方面提高了给水泵的运行效率，节约电厂能耗、较少了酸性气体的排放；另一方面，高效给水泵在运行中降低了振动和噪音，提高了泵的运行寿命。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。

Claims (8)

1.一种锅炉给水泵，其特征在于，包括：

设置有进液管路和出液管路的泵壳，所述泵壳内设置有多个泵壳磨损环，多个所述泵壳磨损环沿所述泵壳的轴向间隔排布，所述泵壳靠近所述出液管路的端部连接有节流衬套；

设置在所述泵壳中的多个导叶，多个所述导叶沿所述泵壳的轴向间隔排布，从而相邻的两个所述导叶之间形成容置间隙，所述泵壳磨损环伸入所述容置间隙中；每个所述导叶包括第一导叶轮盘以及与所述第一导叶轮盘相连接的第二导叶轮盘，所述第一导叶轮盘与所述第二导叶轮盘之间形成有空腔，所述第一导叶轮盘背对所述第二导叶轮盘的表面上设置有多个第一导叶叶片,所述第二导叶轮盘面对所述第一导叶轮盘的表面设置有多个第二导叶叶片，多个所述第二导叶叶片收容在所述空腔中，多个所述第一导叶叶片的弯曲方向与多个所述第二导叶叶片的弯曲方向相反；

具有相背对的第一端和第二端的转子轴，所述转子轴部分收容在所述泵壳中，所述转子轴的第一端和第二端伸出所述泵壳，所述转子轴的第一端能通过联轴器与电机的输出轴相连接，以使所述转子轴能在所述电机的带动下在所述泵壳中旋转，所述转子轴的第二端上连接有平衡鼓，所述平衡鼓嵌设在所述节流衬套中，所述平衡鼓与所述节流衬套沿轴向之间间隙距离为0.4至0.48毫米；

套设在所述转子轴上的多个水力驱动元件，每个所述水力驱动元件包括与所述容置间隙相对应地叶轮，以及与所述叶轮相连接的叶轮磨损环，所述叶轮收容在对应地所述容置间隙中，所述叶轮磨损环与所述泵壳磨损环相对应，所述叶轮磨损环的入口与所述泵壳磨损环沿轴向之间的间隙距离为0.42至0.5毫米，所述叶轮磨损环的出口与所述泵壳磨损环沿轴向之间的间隙距离为0.33至0.4毫米。

2.如权利要求1所述的锅炉给水泵，其特征在于，多个所述第一导叶叶片以及多个所述第二导叶叶片沿周向均匀间隔排布。

3.如权利要求1所述的锅炉给水泵，其特征在于，多个所述第一导叶叶片具有第一开度，多个所述第二导叶叶片具有第二开度，所述第一开度与所述第二开度不相等。

4.如权利要求1所述的锅炉给水泵，其特征在于，多个所述第一导叶叶片以及多个所述第二导叶叶片平滑渐开。

5.如权利要求1所述的锅炉给水泵，其特征在于，所述叶轮包括叶轮轮盘，所述叶轮轮盘具有指向所述进液管路方向的设置表面，所述设置表面上设置有多个叶轮叶片，多个所述叶轮叶片沿周向均匀间隔排布。

6.如权利要求5所述的锅炉给水泵，其特征在于，多个所述叶轮叶片的弯曲方向相同，且多个所述叶轮叶片平滑渐开。

7.如权利要求1所述的锅炉给水泵，其特征在于，所述转子轴靠近所述第二端的侧壁沿径向向外凸起形成周向连续的限位轴肩，所述转子轴的第二端可拆卸地连接有紧固件，所述平衡鼓顶固在所述限位轴肩上，所述紧固件顶固所述平衡鼓。

8.如权利要求1所述的锅炉给水泵，其特征在于，所述转子轴靠近所述第二端的侧壁向内凹陷形成凹槽，所述平衡鼓的内壁向外凸起形成定位键，所述定位键插设在所述凹槽中。