一种独立式平衡管的高温高压给水泵

点击次数:723  更新时间2017-11-24  【关闭

      技术领域:
     
      本实用新型属于多级离心泵技术领域,更具体地说是一种卧式多级高温高压给水泵的平衡管结构改进。
     
      背景技术:
     
      锅炉给水泵是火力(热力)发电厂的重要辅机设备,传统80T/h~450T/h等级的锅炉给水泵主要采用卧式单壳体多级离心泵。叶轮依次安装于泵轴,所产生的主要轴向推力由平衡盘或平衡鼓组合平衡,残余轴向推力由推力轴承承受。安装于出水段的尾盖设置有平衡管法兰,将高压水连接至低压区,实现平衡工作。由于泵送介质为接近饱和状态的除氧水,为了防止汽蚀,平衡管通常连接至除氧器或垂直位置较高的泵入口母管,不允许将平衡管直接连接至泵入口。此种布置的平衡管长度通常为15m~20m,为了方便停机检修拆卸,在尾盖的平衡管法兰与除氧器或泵入口母管之间必须设置截止阀。经分析,传统方法存在一些不足:
     
      1. 泵送介质为高温除氧水,当长期使用的截止阀失效时,易产生潜在事故点;15m~20m长的平衡管在安装时必须设置管路支撑,增加了施工的工作量。
     
      2. 当多台泵并联运行时,由于入口压力的波动,很难准确的依靠监测平衡管压力变化来判断平衡盘或平衡鼓是否磨损。将高压水由低处的平衡管法兰连接至高处的低压区,增加了管路损耗,浪费能源。
     

     

      实用新型内容:
     
      本实用新型就是针对上述传统方法的不足,提出一种新的平衡管连接方法,独立于传统的除氧器或入口母管,使其真正附属于泵本体,由泵厂在交货时整体连接完整,不需要现场二次连接。
     
      本实用新型采用技术方案:
     
      1. 将平衡管连接至首级中段。在首级中段上开设管孔和连接法兰,保证平衡管与首级叶轮出口连通,实现平衡第2级叶轮至末级叶轮产生的轴向推力。在首级叶轮的后盖板增设背叶片,单独平衡首级叶轮的部分轴向推力。残余轴向推力仍然由推力轴承承受。
     
      2. 为了防止平衡室压力升高导致的泄漏,在尾盖与出水段的连接密封面增设高强度石墨垫片,采用高强度石墨垫片+O型密封圈双重密封,增强可靠性。
     
      3. 出水段的密封面堆焊硬质合金,在平衡套与出水段的密封面增设高强度石墨垫片,采用高强度石墨垫片+O型密封圈双重密封,有效防止高温高速水流的冲刷。
     
      本发明的有益效果:
     
      1. 大幅度缩短平衡管的长度,从尾盖的平衡管法兰至首级中段,平衡管zui大长度一般不超过2.0m。不需要截止阀,节约了安装施工和投资成本,减少了潜在事故泄漏点。
     
      2. 平衡管成为泵的附属独立部件,方便整泵的安装、检修和拆卸。
     
      3. 当多台泵并联运行时,平衡管彼此独立,互不干涉,监测平衡管的压力变化更准确,有利于技术分析。
     
      4. 结构改进,采用高强度石墨垫片+O型密封圈双重密封,提高密封效果,延长使用寿命。
     
      附图说明:
     
      图1  本实用新型的剖面图
     
      其中,1为泵联轴器,2为泵轴,3为进水段,4为首级叶轮,5为首级导叶,6为首级中段,7为首级中段的平衡管法兰,8为第2级叶轮,9为平衡管,10为末级叶轮,11为末级导叶,12为出水段,13为平衡套,14平衡盘的高强度石墨垫片,15为平衡盘,16为尾盖的高强度石墨垫片,17为O型密封圈,18为尾盖,19为尾盖的平衡管法兰,20为推力轴承。
     
      具体实施方式:
     
      由于泵送介质为接近饱和状态的除氧水,不允许将平衡管直接连接至泵入口或进水段3。经分析计算,将平衡管9连接至首级叶轮4出口位置的首级中段6。在首级中段6的合适位置开设管孔和平衡管法兰7,此处的除氧水压力经首级叶轮的提升,具有足够的安全余量防止汽蚀。平衡管9的一端仍然由尾盖18的平衡管法兰19引出,另一端连接至首级中段的平衡管法兰7。为了防止热胀冷缩,在平衡管9的中间位置有意设计圆形缓冲管。首级中段6的平衡管法兰7的除氧水压力相当于第2级叶轮8的入口压力,此时泵的的平衡装置相当于平衡第2级至末级叶轮的轴向推力。为了平衡首级叶轮4的轴向推力,在其后盖板增设背叶片,单独平衡首级叶轮的部分轴向推力。残余轴向推力仍然由推力轴承20承受。
     
      由于平衡室内的压力增加了首级叶轮的出口压力(扬程),为了确保密封可靠,在尾盖18与出水段12之间的配合密封面增设高强度石墨垫片16,原来的O型密封圈17继续采用,实现高强度石墨垫片+O型密封圈双重密封。高强度石墨垫片16为圆环形,紧密布置在密封面,预留螺栓穿孔。
     
      在出水段12与平衡套13的配合密封面堆焊硬质合金,增加高强度石墨垫片14,有效防止高温高速水流的冲刷。原平衡套的O型密封圈继续采用。
     
      下面结合附图说明本发明的一次动作过程:
     
      原动机将动力由泵联轴器1输入,经泵轴2带动首级叶轮4、第2级叶轮8以及末级叶轮10等组成转子部件旋转。除氧水经进水段3进入,经过首级叶轮4、首级导叶5、第2级叶轮至末级叶轮10、末级导叶11,再进入出水段12,完成扬程提升。平衡室内的压力由平衡管9连接至首级中段6,实现平衡室内的压力始终与第2级叶轮8的入口压力相等,完成平衡循环工作。残余轴向推力由推力轴承20承受。
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