一种小流量超高扬程轴向剖分半开式叶轮多级离心泵.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107829941A(43)申请公布日2018.03.23(21)申请号201711137513.7(22)申请日2017.11.16(71)申请人何备荒地址414000湖南省岳阳市平江县城关镇南街365号申请人冯少生丁垣利罗幼如霍岩(72)发明人何备荒冯少生丁垣利罗幼如霍岩(74)专利代理机构北京汇众通达知识产权代理事务所(普通合伙)11622代理人梁明升(51)Int.Cl.F04D1/06(2006.01)F04D29/22(2006.01)F04D29/043(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种小流量超高扬程轴向剖分半开式叶轮多级离心泵(57)摘要本发明公开了一种小流量超高扬程轴向剖分半开式叶轮多级离心泵，属于离心泵领域。该离心泵包括泵轴，所述泵轴两端分别设置轴承箱组件。本发明采用无平衡孔和背叶片的半开式叶轮，避免二次流影响泵内的流场分布；叶轮的叶片为径向直叶片，由13～15片长叶片和13～15片中叶片均匀间隔布置，扬程系数高，避免了闭式叶轮叶片数少，叶轮流道扩散度大，叶轮出口处回流导致扬程曲线易出现驼峰；两组叶轮对称布置，两组叶轮之间节流衬套的长径比为1.3～1.6，增强了液膜的支撑作用，提高了转子的湿临界转速。泵体为轴向剖分式，转子动平衡合格后不解体，直接装入下泵体内，动平衡精度和零件的同心度无变化。CN107829941ACN107829941A权利要求书1/1页1.一种小流量超高扬程轴向剖分半开式叶轮多级离心泵，包括泵轴（1）、驱动端轴承箱部件（2）、非驱动端轴承箱组件（3）、低压段叶轮组（4）、高压段叶轮组（5）、叶轮（6）、中间轴套（7）、中间节流衬套（8）、隔板（9）、导叶体（10）、上泵体（11）、下泵体（12）、密封组件（13），其特征在于：所有叶轮均为轮盘上无平衡孔和背叶片的半开式叶轮，所有叶轮的叶片为径向直叶片，由13~15片长叶片和13~15片中叶片均匀间隔布置；低压段和高压段叶轮对称布置；在两段叶轮之间的中间节流衬套和中间轴套的长径比为1.3～1.6。2CN107829941A说明书1/5页一种小流量超高扬程轴向剖分半开式叶轮多级离心泵技术领域[0001]本发明涉及离心泵技术领域，特别是涉及一种小流量超高扬程轴向剖分半开式叶轮多级离心泵。背景技术[0002]流量30～50m3/h、扬程1500～2000m的泵在石化、合成氨、发电等行业属于关键泵，对高压往复泵，即使采用五缸或七缸，都无法克服输液脉动对工艺生产的不利影响，由于大功率高压往复泵存在故障率高、体积庞大、价格昂贵的缺陷，各国都将研制重点放在离心泵上。但这种超低比转数离心泵是泵行业公认的技术难题之一，一直困扰着这种离心泵的研制和发展，这是因为这种参数的离心泵有很多特殊的技术难题：大直径窄流道闭式叶轮制造难度大、泵效率低、扬程曲线易出现驼峰，造成泵在小流量区运行时不稳定、轴功率曲线比常规离心泵上升得快，大流量时电机易过载。[0003]为解决上述技术难题，现有技术方案有三种：[0004]一是增加泵的级数：使单级的比转数增加。但是，对小流量泵而言，如级数过多，泵轴细长，泵轴的刚度降低，易造成泵内小间隙处发生咬合卡死事故，降低运行可靠性。[0005]二是高速化：这是因为比转数与转速成正比，提高转速也可改善低比转数泵的性能。但是，对于上述流量、扬程，用胜达因高速泵，转速将接近或超过每分钟二万转，制造水平要求很高，泵价昂贵。某泵制造厂样本上，流量25m3/h、扬程1250m，转速20600r/min。在石化行业，对于上述参数的离心泵采用高速泵的比例很小。仅管升转速、减级数、降成本是离心泵技术发展的趋势，但火电行业高压锅炉给水泵的最高转速仅6500r/min，Flowserve公司CA系列核电用安注泵的最高转速仅6000r/min。[0006]三是采用半开式叶轮：叶型用多叶片、径向直叶片，扬程系数高于常规后弯叶片，目前ITT、Flowserve等知名泵公司在单级小流量离心泵上早已使用。API610-2010版开始允许使用半开式叶轮，并指出“由于半开式叶轮少了一个盖板的园盘摩擦损失，可以提高效率”。对小流量泵，这种半开式叶轮制造精度易保证，克服了我国小流量泵大多用闭式叶轮，叶片数仅5～7片，由于叶轮流道扩散度太大，叶轮出口处出现回流，导致小流量至零流量区域的扬程曲线存在驼峰。但是现有技术的这种半开式叶轮，为了平衡轴向力，在轮盘上开了大量的平衡孔，出现二次流影响泵内的流场分布，降低了泵效率。本世纪初，苏尔寿公司为避免此缺陷进行了改进，开发出的OHHL型单级半开式叶轮小流量泵取消了叶轮盘上的大量平衡孔，仅保留叶轮轮毂处的平衡孔，但是为了平衡单级叶轮