CN220600016U - 一种大型加氢进料液力透平机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种大型加氢进料液力透平机组，包括双轴伸电机，所述双轴伸电机的两个输出轴分别通过齿轮箱和离合器与加氢进料泵和液力透平机组连接；加氢进料泵和液力透平机组均包括外壳体、内壳体和转子部件；外壳体采用锻件加组焊的结构，按照等高压设计，进出口采用高载荷设计，内壳体的蜗形体为水平剖分结构，并根据转子挠度进行偏心加工，可以有效解决多级泵间隙小则发生剐蹭，间隙大则效率低的固有问题，体口环和衬套采用分半结构，避免了拆装口环叶轮也必须随之拆装的问题。转子部件的叶轮采用对称布置，该结构可实现轴向力的自平衡，从而减少推力轴承的损坏率。

Description

一种大型加氢进料液力透平机组

技术领域

本实用新型涉及渣油加氢裂化装置技术领域，具体而言是一种大型加氢进料泵及液力透平机组。

背景技术

目前各石化企业在液力透平机组方面投入越来越大，节能及能量回收已经成为符合国家需求和社会发展的一种趋势，且随着炼油装置的大型化发展，目前加氢进料泵及液力透平机组已经很难满足装置需求。大型加氢进料泵及液力透平一般采用BB5形式的卧式多级泵，以满足装置流量大、压力高、功率大、温度高、载荷高、可靠性要求高的需求。随着人们安全生产和节能的意识提高，大型加氢进料泵机组安全性、可靠性和节能性成为了主要技术突破关键点。

另外，由于多级泵零件多，结构复杂且结构不合理，存在着轴长度较大，挠度大出现转子“抱死“；摩擦副间隙过大影响效率机组效率；热装叶轮反复拆装难度大，检修成本大周期长等问题。

实用新型内容

根据上述技术问题，而提供一种大型加氢进料泵及液力透平机组，本实用新型能够提供一种能够在流量大、压力高、功率大、温度高、载荷高等苛刻工况下，能够以大转子挠度、小运转间隙高效可靠运行的大型加氢进料泵及液力透平机组，且拆装检修方便。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种大型加氢进料液力透平机组，包括双轴伸电机，所述双轴伸电机的两个输出轴分别与加氢进料泵和液力透平机组连接；

所述加氢进料泵和所述液力透平机组均包括外壳体、内壳体和转子部件；

所述外壳体靠近所述双轴伸电机的一端具有入口，靠近其中部处设置有出口，所述内壳体位于所述外壳体内；

所述转子部件位于所述内壳体内，包括轴，所述轴的两端分别穿过所述外壳体，并分别采用驱动端轴承部件和非驱动端轴承部件支撑；且所述轴与所述外壳体之间通过机械密封进行密封；所述轴在所述入口和所述出口之间安装有中间轴套，所述中间轴套的两端对称设置有多个叶轮；所有所述叶轮中包括一个首级叶轮、两个末级叶轮和多个次级叶轮；所述首级叶轮正对所述入口，且所述首级叶轮与其所靠近的所述次级叶轮之间具有安装在所述轴上的吸入轴套；两个所述末级叶轮分别位于所述中间轴套的两侧，且远离所述双轴伸电机的所述末级叶轮正对所述出口；

所述内壳体包括蜗形体、多个体口环、中间衬套和吸入衬套；所述叶轮的前后两端分别设置有所述体口环，所述蜗形体根据所述转子部件的挠度对所述蜗形体的体口环安装孔和衬套安装孔进行偏心加工，所述体口环通过所述体口环安装孔固定在所述蜗形体上，与所述中间轴套相配合的所述中间衬套通过所述衬套安装孔固定在所述蜗形体上；与所述吸入轴套相配合的所述吸入衬套通过所述衬套安装孔固定在所述蜗形体上；所述蜗形体与所述外壳体连接；

所述蜗形体、所述中间衬套、所述体口环均为分半结构。

优选地，相邻两个所述叶轮之间设置有固定在所述蜗形体内的稳流板。

优选地，所述双轴伸电机与所述加氢进料泵通过齿轮箱连接、与所述液力透平机组通过离合器连接，且所述双轴伸电机、所述齿轮箱、所述加氢进料泵、所述离合器进和所述液力透平机组安装于同一整体底座上。

优选地，所述外壳体包括筒体、泵盖和平衡管，外壳体形成承压部件，所述筒体和所述泵盖为锻件，两个所述泵盖通过紧固件与所述筒体的两端固定；所述蜗形体通过防转销与所述泵盖连接；所述筒体的所述入口和所述出口处与法兰的颈处焊接，且焊接部位满足RT检测。摒弃了以往铸件为主体结构，全部采用锻件加组焊的结构形式，承压部件全部按照最大允许工作压力进行设计，并对焊缝进行RT检验，以确保焊缝的可靠性，从而保证整个承压边界的完整性。

优选地，远离所述入口的所述泵盖固定有节流衬套，且所述轴上安装有与所述节流衬套相配合的节流轴套。

优选地，所述首级叶轮、所述次级叶轮、所述节流轴套和所述吸入轴套的两端分别通过卡环和弹性挡圈与所述轴轴向定位，在轴向推力方向上采用分半的所述卡环与所述轴定位，在轴向推力的反方向上采用所述弹性挡圈定位；

所述末级叶轮靠近所述中间轴套的一端通过定位螺钉与所述轴轴向定位，另一端通过分半的所述卡环与所述轴定位。

较现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、与传统大型机组由于尺寸过长直接安装于水泥基础地面相比，整体底座可以为机组平稳运行提供基本保障，采用齿轮箱增速可有效减小机组占用的安装空间。

2、蜗形体采用水平剖分，可大幅度增加设备内芯检修的便利性，蜗形体的体口环安装孔和衬套安装孔采用偏心加工，可有效克服为了防止转子“抱死“不得不增加摩擦副间隙，因此导致效率降低的问题，通过根据挠度偏心加工，实现了高效和运行可靠性的兼顾。

3、与传统整体式体的体口环和衬套相比，分半的体口环和各种衬套在拆装时不需要将叶轮也一并拆装，避免了热装于轴上的叶轮不必要的反复拆装、拆装困难的问题，同时，也避免了转子动平衡时不得不将体口环(衬套)预先穿于转子上，转子动平衡操作困难的问题。

5、与传统铸件结构相比，筒体、泵盖等主要承压件采用锻件加组焊的结构形式，铸件存在一些无法根除的缺陷，入缩松、气孔、砂眼等，且不易发现，锻件则可有效避免以上问题，同时，锻件具有更好的力学性能和力学性能可靠性，承压件全部等压设计，在事故工况时，进一步保障了泵和透平承压边界的完整性，从而避免经理损失和安全事故。

6、与叶轮同向布置相比，叶轮对称布置可有效防止整个转子轴向力过大和轴向力的波动，从而减少轴承的损坏可能性，减少运行维护成本，增加了机组运行的可靠性；传统叶轮单向定位，当由于温度过高，热装于轴上叶轮发生滑移时，则可能发生定子与转子发生剐蹭，从而导致机组无法运行，严重时可能发生转子瞬间“抱死“，导致驱动机的损坏，造成重大经济损失，本实用新型采用双向定位的方式，轴向推力的方向采用分半卡环进行定位，轴向推力的反向采用弹性挡圈进行定位，双向定位提高了转子的稳定性，从而提高了机组运行的稳定性。

7、内芯采用销钉防转，相较于以往采用加工件的防转块，防转销钉作为标准件更容易获取，且避免了筒体上月牙形防转槽的加工，有效的节约了制造成本。

基于上述理由本实用新型可在渣油加氢裂化装置等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具体实施方式中一种大型加氢进料泵及液力透平机组结构爆炸图。

图2为本实用新型具体实施方式中加氢进料泵/所述液力透平机组结构示意图。

图3为本实用新型具体实施方式中挠性加工蜗形体示意图。

图4为本实用新型具体实施方式中体口环/衬套分半结构示意图。

图5为本实用新型具体实施方式中筒体结构示意图。

图6为本实用新型具体实施方式中叶轮对称布置示意图。

图7为本实用新型具体实施方式中叶轮和轴套双向定位示意图。

图8为本实用新型具体实施方式中防转销连接示意图。

图中：1、非驱动端轴承部件；2、非驱动端机械密封；3、非驱动端紧固件；4、非驱动端泵盖；5、节流轴套；6、节流衬套；7、防转销；8、筒体；9、卡环；10、弹性垫圈；11、次级叶轮；12、末级叶轮；13、定位螺钉；14、中间轴套；15、中间衬套；16、后体口环；17、前体口环；18、稳流板；19、吸入衬套；20、吸入轴套；21、上蜗形体；22、下蜗形体；23、驱动端泵盖；24、驱动端紧固件；25、驱动端机械密封；26、轴；27、驱动端轴承部件；28、首级叶轮；29、双轴伸电机、30、齿轮箱；31、加氢进料泵；32、离合器；33、液力透平机组；34、整体底座。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图1～8所示，一种大型加氢进料泵及液力透平机组，包括双轴伸电机29，双轴伸电机29的其中一个输出轴通过齿轮箱30与加氢进料泵31连接、另一个输出轴通过离合器32与所述液力透平机组33连接，且所述双轴伸电机29、所述齿轮箱30、所述加氢进料泵31、所述离合器32进和所述液力透平机组33安装于同一整体底座34上。

所述加氢进料泵31和所述液力透平机组33均包括外壳体、内壳体和转子部件；

所述外壳体形成承压部件，包括筒体8、驱动端泵盖23、非驱动端泵盖4和平衡管，所述筒体8、驱动端泵盖23、非驱动端泵盖4为锻件，驱动端泵盖23、非驱动端泵盖4分别通过驱动端紧固件24和非驱动端紧固件3与所述筒体8的两端固定；所述筒体8靠近所述双轴伸电机29的一端具有入口，靠近其中部处设置有出口；所述筒体8的所述入口和所述出口处与法兰的颈处焊接，且焊接部位满足RT检测。承压部件摒弃了以往铸件为主体结构，全部采用锻件加组焊的结构形式，承压部件全部按照最大允许工作压力进行设计，并对焊缝进行RT检验，以确保焊缝的可靠性，从而保证整个承压边界的完整性。

所述转子部件位于所述内壳体内，包括轴26，所述轴26的两端分别穿过所述驱动端泵盖23、非驱动端泵盖4，并分别采用驱动端轴承部件27和非驱动端轴承部件1支撑；且所述轴26与所述驱动端泵盖23、非驱动端泵盖4之间分别通过驱动端机械密封25和非驱动端机械密封2进行密封；所述轴26在所述入口和所述出口之间安装有中间轴套14，所述中间轴套14的两端对称设置有多个叶轮；所有所述叶轮中包括一个首级叶轮28、两个末级叶轮12和多个次级叶轮11；所述首级叶轮28正对所述入口，且所述首级叶轮28与其所靠近的所述次级叶轮11之间具有安装在所述轴26上的吸入轴套20；两个所述末级叶轮12分别位于所述中间轴套14的两侧，且远离所述双轴伸电机29的所述末级叶轮12正对所述出口；所述轴26于所述非驱动端泵盖4处安装有节流轴套5。所述首级叶轮28、所述次级叶轮11、所述节流轴套5和所述吸入轴套20的两端分别通过卡环9和弹性挡圈10与所述轴26轴向定位，在轴向推力方向上采用分半的所述卡环9与所述轴26定位，在轴向推力的反方向上采用所述弹性挡圈10定位；所述末级叶轮12靠近所述中间轴套14的一端通过定位螺钉13与所述轴26轴向定位，另一端通过分半的所述卡环9与所述轴26定位。中间轴套14被两个所述末级叶轮12夹持在中间。

所述内壳体位于所述外壳体内，所述内壳体包括蜗形体、多个体口环、中间衬套15、吸入衬套19和节流衬套6；所述蜗形体、所述中间衬套15、所述体口环均为水平剖分的分半结构，所述蜗形体上部的为上蜗形体21，下部的为下蜗形体22。所述叶轮的前后两端分别设置有所述体口环，设置于前侧的为前体口环17，设置于后侧的为后体口环16。相邻两个所述叶轮之间设置有固定在所述蜗形体内的稳流板18。所述蜗形体根据所述转子部件的挠度对所述蜗形体的体口环安装孔和衬套安装孔进行偏心加工，所述体口环通过所述体口环安装孔固定在所述蜗形体上，与所述中间轴套相14配合的所述中间衬套15通过所述衬套安装孔固定在所述蜗形体上；与所述吸入轴套20相配合的所述吸入衬套19通过所述衬套安装孔固定在所述蜗形体上；所述蜗形体通过防转销7与所述非驱动端泵盖4连接；节流衬套6与节流轴套5配合，安装于非驱动端泵盖4上。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种大型加氢进料液力透平机组，其特征在于，包括双轴伸电机，所述双轴伸电机的两个输出轴分别与加氢进料泵和液力透平机组连接；

所述加氢进料泵和所述液力透平机组均包括外壳体、内壳体和转子部件；

所述外壳体靠近所述双轴伸电机的一端具有入口，靠近其中部处设置有出口，所述内壳体位于所述外壳体内；

所述转子部件位于所述内壳体内，包括轴，所述轴的两端分别穿过所述外壳体，并分别采用驱动端轴承部件和非驱动端轴承部件支撑；且所述轴与所述外壳体之间通过机械密封进行密封；所述轴在所述入口和所述出口之间安装有中间轴套，所述中间轴套的两端对称设置有多个叶轮；所有所述叶轮中包括一个首级叶轮、两个末级叶轮和多个次级叶轮；所述首级叶轮正对所述入口，且所述首级叶轮与其所靠近的所述次级叶轮之间具有安装在所述轴上的吸入轴套；两个所述末级叶轮分别位于所述中间轴套的两侧，且远离所述双轴伸电机的所述末级叶轮正对所述出口；

所述内壳体包括蜗形体、多个体口环、中间衬套和吸入衬套；所述叶轮的前后两端分别设置有所述体口环，所述蜗形体根据所述转子部件的挠度对所述蜗形体的体口环安装孔和衬套安装孔进行偏心加工，所述体口环通过所述体口环安装孔固定在所述蜗形体上，与所述中间轴套相配合的所述中间衬套通过所述衬套安装孔固定在所述蜗形体上；与所述吸入轴套相配合的所述吸入衬套通过所述衬套安装孔固定在所述蜗形体上；所述蜗形体与所述外壳体连接；

所述蜗形体、所述中间衬套、所述体口环均为分半结构。

2.根据权利要求1所述的一种大型加氢进料液力透平机组，其特征在于，所述双轴伸电机与所述加氢进料泵通过齿轮箱连接、与所述液力透平机组通过离合器连接，且所述双轴伸电机、所述齿轮箱、所述加氢进料泵、所述离合器进和所述液力透平机组安装于同一整体底座上。

3.根据权利要求1所述的一种大型加氢进料液力透平机组，其特征在于，所述外壳体包括筒体和泵盖，所述筒体和所述泵盖为锻件，两个所述泵盖通过紧固件与所述筒体的两端固定；所述蜗形体通过防转销与所述泵盖连接；所述筒体的所述入口和所述出口处与法兰的颈处焊接，且焊接部位满足RT检测。

4.根据权利要求3所述的一种大型加氢进料液力透平机组，其特征在于，远离所述入口的所述泵盖处固定有节流衬套，且所述轴上安装有与所述节流衬套相配合的节流轴套。

5.根据权利要求4所述的一种大型加氢进料液力透平机组，其特征在于，所述首级叶轮、所述次级叶轮、所述节流轴套和所述吸入轴套的两端分别通过卡环和弹性挡圈与所述轴轴向定位，在轴向推力方向上采用分半的所述卡环与所述轴定位，在轴向推力的反方向上采用所述弹性挡圈定位；

所述末级叶轮靠近所述中间轴套的一端通过定位螺钉与所述轴轴向定位，另一端通过分半的所述卡环与所述轴定位。