一、D、MD、DF(P)型臥式自平衡多級離心泵設(shè)計能力
1、概述
傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的節(jié)段式多級離心泵由于葉輪存在壓差而產(chǎn)生了巨大的軸向力,故在結(jié)構(gòu)設(shè)計中增加了平衡盤、平衡鼓裝置,通過小間隙泄壓實現(xiàn)軸向力平衡。而此結(jié)構(gòu)在使用過程中特別是介質(zhì)情況惡劣的環(huán)境下的水泵使用壽命、效率不高。需要經(jīng)常維護更換平衡盤等配件(特殊工況下甚至是每個星期都需要更換)。鑒于此,自2003年以來部分專業(yè)多級泵生產(chǎn)廠家結(jié)合國內(nèi)外三相流理論及國內(nèi)70年代的設(shè)計雛形,研發(fā)并推出了—自平衡多級離心泵。該革命性的創(chuàng)新型產(chǎn)品改變了以往的平衡盤結(jié)構(gòu),采用正葉輪、反葉輪對稱布置于出水段的兩側(cè),而正葉輪與反葉輪產(chǎn)生的軸向力相互抵消,實現(xiàn)了軸向力自平衡!這一創(chuàng)新使得多級泵運行具平穩(wěn)可靠、易損件少、節(jié)能高效,從而大大降低了維護成本和運行成本,是普通多級離心泵最好的替代品。
2、用途
D(P)型泵,適用于礦山、工廠及城市給、排水,供輸送不含固體顆粒及磨料,不含懸浮物的清水或物理化學(xué)性質(zhì)類似于清水的其它液體。
MD(P)型泵,適用于鋼鐵廠、礦山排水、污水輸送等場合,供輸送固體顆粒含量不大于2%,顆粒小于0.5mm的礦山排水及其它污水。
DF(P)型泵,輸送不含固體顆粒的腐蝕性液體之用,也可用作采鹵泵。
工作條件:
進口工作壓力:≤0.6MPa。
工作溫度: 0℃—80℃。
2.1、水泵的主要零件:進水段、中段、出水段、次級進水段、正導(dǎo)葉、反導(dǎo)葉、正葉輪、反葉輪、軸、節(jié)流套、節(jié)流減壓裝置,擋套、軸承體、過渡管等;
2.2、轉(zhuǎn)子由裝在軸上的正葉輪、節(jié)流減壓裝置、反葉輪、軸套、軸承擋套等零件組成;軸承采用“固-游式”稀油潤滑結(jié)構(gòu),驅(qū)動端采用圓柱滾子軸承,末端采用角接觸球軸承;
2.3、泵的工作室由進水段、中段、出水段、次級進水段、正導(dǎo)葉、反導(dǎo)葉、過渡管等組成;
2.4、泵的進水段、中段、出水段、次級進水段之間的密封面均采用“O”型圈密封,轉(zhuǎn)子部分與固定部分之間裝有密封環(huán)、導(dǎo)葉套等進行密封,當(dāng)密封環(huán)和導(dǎo)葉套的磨損程度已影響泵的工作性能時應(yīng)及時予以更換;
2.5、該系列泵通過彈性柱銷聯(lián)軸器由原動機直接驅(qū)動。
2.6、該系列泵密封有機械密封和填料密封,兩種密封方式供用戶選用。
2.7、型號意義
D、MD、DF280-65×10(P)
280———————泵流量280m3/h
D、MD、DF ———-高效臥式耐磨、耐腐多級離心泵
———————水泵單級揚程為65m———————葉輪級數(shù)為10級
P ———————自平衡多級泵
3、結(jié)構(gòu)說明
D、MD、DF(P)型自平衡多級泵均為兩端支承,殼體部分為節(jié)段式,泵的傳動方式是通過彈性柱銷聯(lián)軸器與電機聯(lián)接。自平衡泵結(jié)構(gòu),如圖1、圖2。
泵的旋轉(zhuǎn)方向:從驅(qū)動端看,泵為順時針方向旋轉(zhuǎn)。
圖1(首級雙吸)
圖2 D、MD、DF(P)自平衡多級離心泵結(jié)構(gòu)圖(首級雙吸)
4、產(chǎn)品特點:
高可靠性:
葉輪的對稱布置,使運行中產(chǎn)生的軸向推力基本得到自相平衡,從而不需要小間隙、高壓降、易沖刷、易磨損、易出故障的平衡盤裝置,使軸向力載荷對泵的磨損和對系統(tǒng)干擾的不利影響降到最小。殘余軸向力由推力軸承承受,這樣使泵軸始終處于受拉狀態(tài)、軸的受力狀態(tài)均勻,且應(yīng)力峰值較原型結(jié)構(gòu)大大降低,從而提高了泵轉(zhuǎn)子的剛性和臨界轉(zhuǎn)速,使泵轉(zhuǎn)子運行的平穩(wěn)性和可靠性顯著提高。
汽蝕性能好、使用壽命長:
優(yōu)化的水力及結(jié)構(gòu)設(shè)計、優(yōu)良的制造技術(shù)、可靠的耐磨材質(zhì),部分型號泵首級葉輪采用雙吸結(jié)構(gòu),使泵具有良好的抗汽蝕性能,整機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音低、使用壽命長。
維護成本低、檢修方便:
公司嚴(yán)格控制產(chǎn)品質(zhì)量,堅決杜絕殘次品流入下一環(huán)節(jié)。減少了易損件部件及維修拆裝次數(shù),關(guān)鍵部件的采用更合理的熱處理工藝,適當(dāng)?shù)难娱L了產(chǎn)品壽命,最大限度地避免了由于拆裝過多、引起的一系列問題,降低了維護成本。結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、整機采用三維設(shè)計,使得泵整體更加協(xié)調(diào),方便檢修。
高效節(jié)能:
模具采用精密鑄造,樹脂砂造型,減少毛坯件氣孔、粘砂、夾砂、砂眼、脹砂、冷隔、澆不足、縮松、縮孔。引進國內(nèi)外先進的水力模型,采用CFD軟件分析過流部件。結(jié)合本公司多年泵行業(yè)研發(fā)、設(shè)計經(jīng)驗。由于泵轉(zhuǎn)子沒有了平衡盤的磨損及軸向竄動,葉輪與導(dǎo)葉的對中性總是處于最佳狀態(tài),不會像普通多級泵結(jié)構(gòu)隨平衡盤的磨損、轉(zhuǎn)子部件往前移而出現(xiàn)效率明顯下降。回水管的泄露相對于老式D泵,設(shè)計的更合理、泄露量更小,這樣以來減少了容積損失,在整體上提高了泵的運行效率,降低了軸功率,比普通多級泵效率平均高3%-5%。
新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新工藝:
具有對稱布置的葉輪轉(zhuǎn)子部件,各級對稱葉輪所產(chǎn)生的軸向力相互抵消,無需采用平衡盤結(jié)構(gòu)就能實現(xiàn)泵腔內(nèi)巨大軸向推力的自動平衡,突破了多級泵的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。采用節(jié)流、減壓及耐磨裝置,泵的效率及運行的平穩(wěn)性得以較長時間保持。轉(zhuǎn)子部件數(shù)控加工,嚴(yán)格保證了各部件的加工尺寸和加工精度;定位精確,一般技術(shù)人員只需按裝配圖的裝配順序和要求即可完成;完全避免了老式多級泵必須專業(yè)人員才能調(diào)整定位軸向躥動量尺寸,帶給用戶極大的便利。
應(yīng)用廣泛:
取消了小間隙平衡盤,比傳統(tǒng)多級泵結(jié)構(gòu)適應(yīng)介質(zhì)更為惡劣的場合。
5、自平衡泵與普通泵對比
自平衡型結(jié)構(gòu)泵與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)泵的全部特點比較
傳統(tǒng)平衡盤結(jié)構(gòu) | 自平衡型結(jié)構(gòu) | |
軸向竄動 | 有 | 無,完全平衡 |
軸向間隙 | 1~3mm | 沒有軸向間隙 |
轉(zhuǎn)子部件剛性 | 差 | 好,前后節(jié)流、減壓裝置起到輔助支承作用,主軸撓度小,其剛性大大提高。 |
故障概率 | 高 | 低 |
泵平穩(wěn)性 | 差 | 好 |
泵可靠性 | 差 | 好 |
泵效率一致性 | 隨著泵運轉(zhuǎn)時間的延長,平衡盤的磨損,轉(zhuǎn)子部件前移,葉輪、導(dǎo)葉的對中性變差,從而引起泵效率的下降 | 隨著泵運轉(zhuǎn)時間的延長,葉輪導(dǎo)葉的對中性不變,泵運行效率平均值比原結(jié)構(gòu)至少提高3%-5%以上。 |
維護成本 | 高 | 低 |
泵使用壽命周期維護成本 | 高 | 由于沒有平衡盤平衡裝置磨損引起的轉(zhuǎn)子部件大幅度磨損,最大限度的降低了維護及零配件的更換成本。 |
易損件 | 多,且壽命短 | 少,轉(zhuǎn)子部件剛性好,密封環(huán),導(dǎo)葉套的磨損非常小,水泵整體壽命提高2-3倍。 |
應(yīng)用場合 | 窄 | 廣,取消小間隙、最容易出故障的平衡盤;適用于工作介質(zhì)特別惡劣的場合。 |