QZA(E)化工流程泵根據(jù)不同情況和用戶
一種獨(dú)立式平衡管的高溫高壓給水泵
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型屬于多級(jí)離心泵技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說是一種臥式多級(jí)高溫高壓給水泵的平衡管結(jié)構(gòu)改進(jìn)。
背景技術(shù):
鍋爐給水泵是火力(熱力)發(fā)電廠的重要輔機(jī)設(shè)備,傳統(tǒng)80T/h~450T/h等級(jí)的鍋爐給水泵主要采用臥式單殼體多級(jí)離心泵。葉輪依次安裝于泵軸,所產(chǎn)生的主要軸向推力由平衡盤或平衡鼓組合平衡,殘余軸向推力由推力軸承承受。安裝于出水段的尾蓋設(shè)置有平衡管法蘭,將高壓水連接至低壓區(qū),實(shí)現(xiàn)平衡工作。由于泵送介質(zhì)為接近飽和狀態(tài)的除氧水,為了防止汽蝕,平衡管通常連接至除氧器或垂直位置較高的泵入口母管,不允許將平衡管直接連接至泵入口。此種布置的平衡管長度通常為15m~20m,為了方便停機(jī)檢修拆卸,在尾蓋的平衡管法蘭與除氧器或泵入口母管之間必須設(shè)置截止閥。經(jīng)分析,傳統(tǒng)方法存在一些不足:
1. 泵送介質(zhì)為高溫除氧水,當(dāng)長期使用的截止閥失效時(shí),易產(chǎn)生潛在事故點(diǎn);15m~20m長的平衡管在安裝時(shí)必須設(shè)置管路支撐,增加了施工的工作量。
2. 當(dāng)多臺(tái)泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí),由于入口壓力的波動(dòng),很難準(zhǔn)確的依靠監(jiān)測平衡管壓力變化來判斷平衡盤或平衡鼓是否磨損。將高壓水由低處的平衡管法蘭連接至高處的低壓區(qū),增加了管路損耗,浪費(fèi)能源。
實(shí)用新型內(nèi)容:
本實(shí)用新型就是針對上述傳統(tǒng)方法的不足,提出一種新的平衡管連接方法,獨(dú)立于傳統(tǒng)的除氧器或入口母管,使其真正附屬于泵本體,由泵廠在交貨時(shí)整體連接完整,不需要現(xiàn)場二次連接。
本實(shí)用新型采用技術(shù)方案:
1. 將平衡管連接至首級(jí)中段。在首級(jí)中段上開設(shè)管孔和連接法蘭,保證平衡管與首級(jí)葉輪出口連通,實(shí)現(xiàn)平衡第2級(jí)葉輪至末級(jí)葉輪產(chǎn)生的軸向推力。在首級(jí)葉輪的后蓋板增設(shè)背葉片,單獨(dú)平衡首級(jí)葉輪的部分軸向推力。殘余軸向推力仍然由推力軸承承受。
2. 為了防止平衡室壓力升高導(dǎo)致的泄漏,在尾蓋與出水段的連接密封面增設(shè)高強(qiáng)度石墨墊片,采用高強(qiáng)度石墨墊片+O型密封圈雙重密封,增強(qiáng)可靠性。
3. 出水段的密封面堆焊硬質(zhì)合金,在平衡套與出水段的密封面增設(shè)高強(qiáng)度石墨墊片,采用高強(qiáng)度石墨墊片+O型密封圈雙重密封,有效防止高溫高速水流的沖刷。
本發(fā)明的有益效果:
1. 大幅度縮短平衡管的長度,從尾蓋的平衡管法蘭至首級(jí)中段,平衡管zui大長度一般不超過2.0m。不需要截止閥,節(jié)約了安裝施工和投資成本,減少了潛在事故泄漏點(diǎn)。
2. 平衡管成為泵的附屬獨(dú)立部件,方便整泵的安裝、檢修和拆卸。
3. 當(dāng)多臺(tái)泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí),平衡管彼此獨(dú)立,互不干涉,監(jiān)測平衡管的壓力變化更準(zhǔn)確,有利于技術(shù)分析。
4. 結(jié)構(gòu)改進(jìn),采用高強(qiáng)度石墨墊片+O型密封圈雙重密封,提高密封效果,延長使用壽命。
附圖說明:
圖1 本實(shí)用新型的剖面圖
其中,1為泵聯(lián)軸器,2為泵軸,3為進(jìn)水段,4為首級(jí)葉輪,5為首級(jí)導(dǎo)葉,6為首級(jí)中段,7為首級(jí)中段的平衡管法蘭,8為第2級(jí)葉輪,9為平衡管,10為末級(jí)葉輪,11為末級(jí)導(dǎo)葉,12為出水段,13為平衡套,14平衡盤的高強(qiáng)度石墨墊片,15為平衡盤,16為尾蓋的高強(qiáng)度石墨墊片,17為O型密封圈,18為尾蓋,19為尾蓋的平衡管法蘭,20為推力軸承。
具體實(shí)施方式:
由于泵送介質(zhì)為接近飽和狀態(tài)的除氧水,不允許將平衡管直接連接至泵入口或進(jìn)水段3。經(jīng)分析計(jì)算,將平衡管9連接至首級(jí)葉輪4出口位置的首級(jí)中段6。在首級(jí)中段6的合適位置開設(shè)管孔和平衡管法蘭7,此處的除氧水壓力經(jīng)首級(jí)葉輪的提升,具有足夠的安全余量防止汽蝕。平衡管9的一端仍然由尾蓋18的平衡管法蘭19引出,另一端連接至首級(jí)中段的平衡管法蘭7。為了防止熱脹冷縮,在平衡管9的中間位置有意設(shè)計(jì)圓形緩沖管。首級(jí)中段6的平衡管法蘭7的除氧水壓力相當(dāng)于第2級(jí)葉輪8的入口壓力,此時(shí)泵的的平衡裝置相當(dāng)于平衡第2級(jí)至末級(jí)葉輪的軸向推力。為了平衡首級(jí)葉輪4的軸向推力,在其后蓋板增設(shè)背葉片,單獨(dú)平衡首級(jí)葉輪的部分軸向推力。殘余軸向推力仍然由推力軸承20承受。
由于平衡室內(nèi)的壓力增加了首級(jí)葉輪的出口壓力(揚(yáng)程),為了確保密封可靠,在尾蓋18與出水段12之間的配合密封面增設(shè)高強(qiáng)度石墨墊片16,原來的O型密封圈17繼續(xù)采用,實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度石墨墊片+O型密封圈雙重密封。高強(qiáng)度石墨墊片16為圓環(huán)形,緊密布置在密封面,預(yù)留螺栓穿孔。
在出水段12與平衡套13的配合密封面堆焊硬質(zhì)合金,增加高強(qiáng)度石墨墊片14,有效防止高溫高速水流的沖刷。原平衡套的O型密封圈繼續(xù)采用。
下面結(jié)合附圖說明本發(fā)明的一次動(dòng)作過程:
原動(dòng)機(jī)將動(dòng)力由泵聯(lián)軸器1輸入,經(jīng)泵軸2帶動(dòng)首級(jí)葉輪4、第2級(jí)葉輪8以及末級(jí)葉輪10等組成轉(zhuǎn)子部件旋轉(zhuǎn)。除氧水經(jīng)進(jìn)水段3進(jìn)入,經(jīng)過首級(jí)葉輪4、首級(jí)導(dǎo)葉5、第2級(jí)葉輪至末級(jí)葉輪10、末級(jí)導(dǎo)葉11,再進(jìn)入出水段12,完成揚(yáng)程提升。平衡室內(nèi)的壓力由平衡管9連接至首級(jí)中段6,實(shí)現(xiàn)平衡室內(nèi)的壓力始終與第2級(jí)葉輪8的入口壓力相等,完成平衡循環(huán)工作。殘余軸向推力由推力軸承20承受。