本發(fā)明涉及到一種臥式雙殼徑向剖分對稱布置筒式多級離心泵,是化工、石油、煉化、制藥、制酸、印染、食品等領域輸送含有少量固體顆粒、高溫、高壓、且輸送揚程較高的理想的安全環(huán)保型設備,特別適用于高溫高壓狀態(tài)下的易燃、易爆、易汽化、有毒、有害、有腐蝕性及貴重液態(tài)介質的輸送,是用于高溫、高壓工況下的理想輸送設備。
背景技術:
目前石油、化工、煉化、冶金、礦山、制藥、制酸、印染、食品等領域使用的高溫、高壓多級離心泵,一般采用的多級離心泵均為單殼體、節(jié)段式、徑向剖分型式,其承受壓力的能力較低,且安全系數(shù)很低,一般泵運行的軸向力都很大,運轉周期壽命都較短,故障率高,泵設備在生產(chǎn)過程中很容易造成企業(yè)生產(chǎn)不能正常穩(wěn)定可靠運行、設備的生產(chǎn)維護成本也會增加很多,特別是對于高溫高壓狀態(tài)下的易燃、易爆、易汽化、有毒、有害介質輸送時發(fā)生故障而產(chǎn)生輸送介質的泄漏,會造成環(huán)境的嚴重污染、嚴重時會發(fā)生嚴重的人身安全事故,甚至會產(chǎn)生不可想象的其他嚴重后果。
而常用的雙殼體多級離心泵雖然其結構為雙殼體型式,但仍然是節(jié)段式、徑向剖分型式的多級離心泵,葉輪的布置形式均為串聯(lián)安裝形式,泵在運行時的軸向力都很大,用于平衡軸向力的平衡盤必須通過精確計算才能確定平衡盤的直徑,然而泵在運轉過程中實際工況千變?nèi)f化,因此泵在實際運行中平衡盤很難平衡所產(chǎn)生的軸向力,使得平衡盤的尺寸很難精確設計,因軸向力難以得到有效平衡而使平衡盤容易磨損失效,從而嚴重縮短了泵的周期使用壽命,使得泵設備在生產(chǎn)過程中很容易造成企業(yè)生產(chǎn)不能正常穩(wěn)定可靠運行、設備的生產(chǎn)維護成本也會增加很多,特別是對于高溫高壓狀態(tài)下的易燃、易爆、易汽化、有毒、有害介質輸送時發(fā)生故障而產(chǎn)生輸送介質的泄漏,會造成環(huán)境的嚴重污染、嚴重時會發(fā)生嚴重的人身安全事故,甚至會產(chǎn)生不可想象的其他嚴重后果。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術存在的不足,本發(fā)明的目的就在于提供了一種臥式雙殼徑向剖分對稱布置筒式多級離心泵,它能夠很好地克服以上常規(guī)的單殼體和雙殼體多級離心泵所存在的輸送高揚程液體時軸向力很難得到有效地平衡、故障率發(fā)生高、維護費用高等缺陷。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的,一種臥式雙殼徑向剖分對稱布置筒式多級離心
泵,包括雙殼外體結構和轉子部件結構以及軸承體結構,所述雙殼外體結構包括外殼體結構和內(nèi)殼體結構,所述外殼體結構是由外筒體部件和泵蓋部件組成,所述內(nèi)殼體結構是由吸入段、中段A、吐出段、中段B以及次級吸入段依次連接組成,所述的轉子部件結構包括軸,所述軸上設置有第一級葉輪、中段A、第二級葉輪、中間滑動軸套、第三級葉輪、中段B、第四級葉輪、次級吸入段、平衡鼓、分半卡環(huán),所述第一級葉輪、第二級葉輪串聯(lián)設置,且分別與第四級葉輪、第三級葉輪對稱布置,所述中間滑動軸套通過中間滑動軸承與吐出段連接,所述分半卡環(huán)通過設置有上卡環(huán)套與平衡鼓鎖緊固定。本發(fā)明葉輪采用對稱布置的結構型式,能自動平衡離心泵運行時所產(chǎn)生的軸向力,同時殘余軸向力由設置在尾端的平衡鼓來平衡。
所述吸入段設置在軸的聯(lián)軸器端,吸入段外側連接有密封腔體A,所述外筒
體部件與泵蓋部件連接緊固,泵蓋部件另一側與連接架連接緊固,所述連接架與軸之間設置有密封節(jié)流套,所述連接架一側連接有密封腔體B,所述密封腔體B內(nèi)設置有密封組件B。
所述所述第一級葉輪、第二級葉輪的排出側分別設置有導葉A、導葉B,所
述第三級葉輪、第四級葉輪的吸入側分別設置有導葉C和導葉D,上述每個導葉的孔內(nèi)均通過緊定螺釘連接鎖緊有導葉套。
所述第一級葉輪與第二級葉輪之間的軸上設置有葉輪隔套,第二級葉輪與第
三級葉輪之間的軸上設置有葉輪隔套、短套以及中間滑動軸套,第三級葉輪與第四級葉輪之間的軸上設置有葉輪隔套。
所述第一級葉輪、第二級葉輪、第三級葉輪、第四級葉輪上均通過緊定螺釘
連接鎖緊有葉輪密封環(huán),所述吸入段與第一級葉輪的葉輪密封環(huán)之間設置有吸入段密封環(huán)。
所述泵蓋部件內(nèi)設置有平衡套,所述平衡套與平衡鼓接觸。
所述次級吸入段與泵蓋部件之間設置有調整簧片。
所述連接架與泵蓋部件之間、 外筒體部件與吸入段配合的臺階之間均設置
有耐高溫高壓的密封墊片。
所述軸承體結構包括設置在非驅動端的角接觸球軸承體和設置在聯(lián)軸器端
的圓柱滾子軸承體,所述角接觸球軸承體包括軸承壓蓋B,軸承壓蓋B內(nèi)通過壓環(huán)壓緊并用螺釘緊固有軸承水冷腔蓋,所述角接觸球軸承體通過鎖緊螺母鎖定在軸上,所述角接觸球軸承體一側的軸上設置有折流盤B,軸的軸承檔位置處設置有軸承調整環(huán)。
所述角接觸球軸承體端部設置有軸承壓蓋C,軸承壓蓋C一側設置有右風扇,
并裝配有右風扇罩。
本發(fā)明在泵的兩端分別設置有一組角接觸球軸承和一組圓柱滾子軸承來支撐整個轉子部件,中間還增加設置有一組中間滑動軸套及中間滑動軸承作為輔助支撐,確保了該臥式雙殼徑向剖分對稱布置筒式多級離心泵在運轉時的穩(wěn)定性及可靠性;該泵將進出口設計成頂進頂出,泵采用中心線支撐結構,且在泵非驅動端(即尾端)設有一組角接觸球軸承以承受泵起動瞬間水力自動平衡還未建立起來的軸向力,在驅動端(即聯(lián)軸器端)設有一組圓柱滾子軸承以承受泵在高溫高壓狀態(tài)下的所有結構件熱膨脹所產(chǎn)生的熱變形量,使泵起動運行更加穩(wěn)定、安全可靠。
本發(fā)明離心泵結構形式采用臥式多級徑向剖分筒式、后拉出式全抽芯的結構設計型式,使得該泵的設計壓力能達到16MPa、設計溫度能達到450℃,該泵的使用范圍更廣、性能更可靠、運行更安全;
本發(fā)明具有以下幾方面的有益效果:
1. 該泵結構形式采用臥式多級徑向剖分、筒式、后拉出式全抽芯的結構設計型式,使得該泵的結構設計優(yōu)化合理,安裝簡單方便,其設計壓力能達到16MPa、設計溫度能達到450℃,該泵的使用范圍更廣、性能更可靠、運行更安全。
2. 該泵的葉輪采用軸向對稱安裝布置的結構型式,能自動平衡泵在運行時所產(chǎn)生的軸向力,同時殘余的軸向力由設置在次級吸入段端的平衡鼓和平衡套來平衡,減少了滾動軸承因軸向力得不到有效地平衡而降低其使用周期壽命,提高了泵的運行穩(wěn)定性和可靠性,從而延長了泵的使用周期壽命。
3. 該泵將泵的進出口位置設計成頂進頂出、泵采用中心線支撐結構型式,且在泵非驅動端(即尾端)還設置有一組角接觸球軸承以承受泵起動瞬間水力自動平衡還未建立起來的軸向力,在驅動端(即聯(lián)軸器端)設有一組圓柱滾子軸承以承受泵在高溫高壓狀態(tài)下的所有結構件熱膨脹所產(chǎn)生的熱變形量,使泵在高溫高壓的工況條件下起動和運行能更加穩(wěn)定、安全可靠。
4.兩端分別設置有一組角接觸球軸承和一組圓柱滾子軸承來支撐整個轉子部件,中間還增加設置有一組中間滑動軸套及中間滑動軸承作為輔助支撐,確保了該臥式雙殼徑向剖分對稱布置筒式多級離心泵在運轉時的穩(wěn)定性及可靠性。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結構示意圖;
圖2是本發(fā)明轉子部件結構的結構放大示意圖。
圖中1.圓柱滾子軸承體,2.軸承A,3.左風扇罩,4.左風扇,5.軸承套,6.軸,7.折流盤A,8.軸承壓蓋A,9.折流盤B,10.軸承壓蓋B,11.密封組件A,12.密封腔體A,13.吸入段,14.葉輪密封環(huán),15.吸入段密封環(huán),16.第一級葉輪,17.導葉A,18.中段A,19.導葉B,20.吐出段,21.外筒體部件,22.導葉C,23.中段B,24.第三級葉輪,25.導葉D,26.次級吸入段,27.調整簧片,28.連接架,29.密封腔體B,30.密封組件B,31.壓環(huán),32.角接觸球軸承體,33.軸承B,34.軸承悶蓋,35.鎖緊螺母,36.右風扇,37.軸承壓蓋C,38.軸承調整環(huán),39.右風扇罩,40.密封節(jié)流套,41.分半卡環(huán),42.卡環(huán)套,43.平衡鼓,44.平衡套,45.泵蓋部件,46.排液口,47.第四級葉輪,48.導葉套,49.導葉密封環(huán),50.中間滑動軸承,51.中間滑動軸套,52.短套,53.第二級葉輪,54.葉輪隔套,55.分半拉緊環(huán),56.軸承水冷腔蓋。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明,但不作為對本發(fā)明的限制:
一種臥式雙殼徑向剖分對稱布置筒式多級離心泵,下面結合具體裝配步驟以及附圖1對本發(fā)明做進一步說明:
裝配時,臥式雙殼徑向剖分對稱布置筒式多級離心泵,首先將導葉套48分別裝入導葉A 17、導葉B 19、導葉C 22和導葉D 25的對應孔內(nèi)并用緊定螺釘鎖緊,再將吸入段密封環(huán)15與吸入段13對應位置配裝并用緊定螺釘鎖緊,再將密封腔體A 12與吸入段13對應位置配裝并用緊定螺釘鎖緊,葉輪密封環(huán)14與第一級葉輪16配裝并用緊定螺釘鎖緊,葉輪密封環(huán)47分別與第二級葉輪 53、第三級葉輪 24配裝并用緊定螺釘鎖緊,中間滑動軸承50裝入吐出段20內(nèi)并用緊定螺釘鎖緊,平衡套44裝入泵蓋部件45的孔內(nèi)用內(nèi)六角圓柱頭螺釘鎖緊;
其次將裝有吸入段密封環(huán)15和密封腔體A 12的吸入段13組合部件水平放置在安裝工裝上,有密封腔體A 12的一端放置在工裝的下方,再將軸6的聯(lián)軸器端垂直伸入吸入段13中間的孔內(nèi),再依次在軸上裝入:平鍵和第一級葉輪16、導葉A 17、中段A 18后與吸入段13用加長的內(nèi)六角螺釘緊固,再裝上葉輪隔套54,再裝平鍵和第二級葉輪 53、導葉B 19、葉輪隔套54、短套52、中間滑動軸套51后,再裝上帶有中間滑動軸承50的吐出段20后與中段A 18用加長的內(nèi)六角螺釘緊固,再裝上葉輪隔套54、平鍵和第三級葉輪 24、導葉C 22、中段B 23后與吐出段20用加長的內(nèi)六角螺釘緊固,再裝上葉輪隔套54、平鍵和第三級葉輪 24、導葉D 25、次級吸入段26后與中段B 23用加長的內(nèi)六角螺釘緊固,在軸上裝入平衡鼓43后再在軸上裝入分半卡環(huán)41,再裝入上卡環(huán)套42與平衡鼓43用螺釘鎖緊;
第三在外筒體部件21與吸入段13配合的臺階上墊上用耐高溫高壓材料定制尺寸的密封墊片,再將按第二步驟組裝好的整體部件插入到外筒體部件21內(nèi),再將調整簧片27裝入次級吸入段26上的對應位置,在泵蓋部件45上裝上耐高溫高壓的高強密封墊片,再將帶有高強密封墊片和平衡套44的泵蓋部件45套裝在泵軸上與外筒體部件21用連接螺柱及螺母進行緊固;
第四在軸上裝入密封節(jié)流套40后用緊定螺釘鎖緊,再將連接架28與泵蓋部件45之間墊上耐高溫高壓的密封墊片組裝后用雙頭螺柱及螺母緊固,再將密封腔體B 29與連接架28組裝后用內(nèi)六角螺釘緊固,再將密封組件B套入軸上與密封腔體B 29組裝后用雙頭螺柱及螺母緊固;
第五先將軸承壓蓋B 10與角接觸球軸承體32用螺釘鎖緊,再將軸承水冷腔蓋56裝入軸承壓蓋B 10相應位置后用壓環(huán)31壓緊并用螺釘緊固,再將折流盤B 9空套在軸上,將軸承調整環(huán)38裝在軸6上軸承檔的位置的底部,再將帶有軸承壓蓋10、軸承水冷腔蓋56和壓環(huán)31的角接觸球軸承體32的組合部件裝到軸上,裝上軸承隔套和止退墊片后用鎖緊螺母35進行鎖緊,再裝上軸承悶蓋34用螺栓緊固,若用戶現(xiàn)場沒有水源、或工況需要水冷加風冷來進行冷卻軸承等特殊要求,則軸承悶蓋34不需要裝,直接裝上軸承壓蓋C 37用螺栓緊固,再配裝上右風扇36用螺釘鎖緊,再配裝上右風扇罩39用螺釘鎖緊即可,然后再將空套在軸上的折流盤B 9裝到位并用螺釘鎖緊;
第六將按以上步驟組裝完成的部件調轉180度,即泵蓋部件和角接觸球軸承體部件朝下垂直放置在工裝上,吸入段部位朝上,在吸入段13與外筒體部件21的對應位置裝上分半拉緊環(huán)55后用螺釘緊固,再配裝上密封組件A 11用雙頭螺柱及螺母鎖緊,再將軸承壓蓋B 10與圓柱滾子軸承體1用螺釘鎖緊,再將軸承水冷腔蓋56裝入軸承壓蓋B 10相應位置后用壓環(huán)31壓緊并用螺釘緊固,再將折流盤B 9空套在軸上,再將帶有軸承壓蓋10、軸承水冷腔蓋56和壓環(huán)31的圓柱滾子軸承體1的組合部件裝到軸上,將軸承A 2裝到軸承套5上,再將帶軸承A 2的軸承套5裝入軸6上和圓柱滾子軸承體1的相應孔內(nèi)用螺釘緊固在軸上,再裝上軸承壓蓋A 8用螺栓緊固,再裝入折流盤A 7用螺釘緊固,若用戶現(xiàn)場沒有水源、或工況需要水冷加風冷來進行冷卻軸承等特殊要求,則折流盤A 7不需要裝,直接配裝上左風扇4用螺釘鎖緊,再配裝上左風扇罩3用螺釘鎖緊,再將空套在軸上的折流盤B 9裝到位并用螺釘鎖緊,再裝上泵聯(lián)軸器后則整個泵頭即組裝完畢。
具體實施時,本發(fā)明采用雙殼體的結構設計和合理的液體流動通道的特殊結構設計,吐出段兩側的葉輪采用軸向對稱式分布型式進行組裝,從附圖中可以看出:被輸送的液體首先從吸入段的吸入口吸入,流經(jīng)第一級葉輪通過導葉和中段使液體流經(jīng)到第二級葉輪,再通過吐出段上設置的通道、中段與外筒體之間設置的通道和次級吸入段流經(jīng)第三級葉輪,再通過導葉和中段使液體流經(jīng)到第四級葉輪,再經(jīng)過導葉流經(jīng)吐出段最終通過外殼體上設置的出口將液體輸送出去,液體是通過泵內(nèi)安裝的所有葉輪旋轉后連續(xù)不斷地給輸送液體施加能量并且其能量進行疊加,最終達到工況需要的性能要求將液體輸送出去,因此該泵能夠最大程度地平衡泵在運行過程中產(chǎn)生的軸向力,另外每級的導葉也成對稱分布來平衡軸向力和徑向力,液體在中段和外筒體的雙重保護下確保了泵能在高速、重負荷、高溫高壓工況條件下能安全穩(wěn)定地正常運行,大大降低了泵的故障率,提高了泵運行效率,延長了泵運行的周期使用壽命。
本發(fā)明臥式雙殼徑向剖分對稱布置筒式多級離心泵是化工、石油、煉化、制藥、制酸、印染、食品等領域的生產(chǎn)流程中輸送高溫高壓狀態(tài)下的易燃、易爆、易汽化、有毒、有害介質理想的最佳高可靠性的環(huán)保設備。