耐高壓密封水平中開多級離心泵的製作方法
2023-05-04 21:31:46
專利名稱：耐高壓密封水平中開多級離心泵的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種離心泵，具體是涉及一種水平中開多級離心泵。
背景技術：
目前，國內使用的臥式水平中開多級離心泵使用鑄鐵或碳鋼製造，其級間採用大彎管體外過渡方式；中開面使用膠質石棉墊作為靜密封墊；軸封為填料密封；中間襯套採用一般縫隙密封。從而使該離心泵的體積龐大，重量超重，一般只用來輸送清潔的水介質；離心泵的流量較小、壓力較低，揚程在500m以下，其級間洩漏較大而影響了泵效的提高。為了滿足耐高壓密封適用輸送含硫、酸性水、耐腐蝕的場合，並使泵體積小、重量輕、密封好、運行更安全可靠，以更適應作油田注水泵及管道輸油泵使用。隨著石油工業的日新月異的發展，這類多級離心泵需要量越來越大，國際市場(如伊拉克油田開發等)十分需要。
發明內容本實用新型的目的在於克服上述不足，而提供一種密封良好、運行更安全可靠的耐高壓密封水平中開多級離心泵。本實用新型為解決其技術問題所採用的技術方案是一種耐高壓密封水平中開多級離心泵，包括泵蓋、泵體、泵軸、葉輪、中間襯套，在泵軸上裝有軸承部件和聯軸器，在泵軸上、並在泵蓋與泵體的兩端裝有機械密封部件，所述中間襯套與泵軸之間裝有軸套，且該軸套與中間襯套之間為迷宮式螺旋螺紋密封配合連接。採用本實用新型結構後，中間襯套與軸套之間設迷宮式反向螺旋槽減少級間洩漏，提高泵的容積效率；其過流件採用超級雙相不鏽鋼來製造，使泵在含硫的酸性水強腐蝕情況正常使用。本實用新型可滿足更大用途，密封良好、結構緊湊、運行可靠、平衡性好、維護檢修方便，能在泵田注水輸油管線上廣泛應用。
以下結合附圖及實施方式對本實用新型作進一步詳細描述
圖1為本實用新型耐高壓密封水平中開多級離心泵的剖視結構示意圖。圖2為
圖1的側視圖。圖3為
圖1中的吐出渦室(雙渦室結構)的剖面示意圖。圖4為本實用新型的中開面密封墊示意圖。圖5為
圖1中的中間襯套及其具有的螺旋槽的結構示意圖。圖6為公知的水平中開多級離心泵的剖視結構示意圖。
具體實施方式
參照
圖1至圖5可知，本實用新型耐高壓密封水平中開多級離心泵，包括泵蓋9、泵體8、泵軸1、葉輪、中間襯套14，在泵軸1上裝有軸承部件2和聯軸器觀，在泵軸1上、並在泵蓋9與泵體8的兩端裝有機械密封部件16，所述中間襯套14與泵軸1之間裝有軸套13，且該軸套13與中間襯套14之間為迷宮式螺旋螺紋密封配合連接。所述葉輪可分為首級葉輪5、次級葉輪7 (共有四件)、末級葉輪6。在所述泵蓋9的外圍具有內流道12過渡而與泵蓋9形成為一體，所述葉輪與泵蓋9、泵體8形成的吐出渦室27之間互成180°排布，且該吐出渦室27為雙渦室結構。其利用體內過渡流道減少泵的高度，節約空間，從而使泵體積小、重量輕；採用對相鄰渦室互成180°布置及採用雙渦室結構而平衡葉輪引起的徑向力。參照圖6可知，傳統公知的水平中開多級離心泵，其葉輪(總數一半處)的吐出渦室吐出來的液流需要通過體外大彎管11而進入其下一級葉輪入口 ；而本實用新型是採用通過緊貼泵蓋的內流道12進入下一級葉輪入口。這樣使該中開離心泵的體積佔用空間面積更小，也減輕了泵重量。當然這會給泵的鑄造、除砂等工作帶來一定難度，但這些現已克服。本泵除採用相鄰吐出渦室互成180°布置外，各吐出渦室均採用雙渦室結構(見圖3)，這較傳統的單渦室結構更能平衡徑向力，使多級泵不受徑向力的幹擾而更平穩的運行。如
圖1所示，水平中開多級泵葉輪總數一半處與末級葉輪6之間的泵軸上設有中間襯套14，這是多級泵級間密封的較重要部件之一，傳統中開泵採用較小的徑向間隙達到減少洩漏的目的。本泵採用在軸套13外表面和中間襯套14內表面上均增設螺旋螺紋，使流經這兩者之間的流體產生紊流，利用紊流摩擦原理設計成迷宮密封形式(見圖幻，中間襯套14內孔及對應軸套13有徑向間隙起減少漏洩作用，在中間襯套14內孔表面和軸套13外表面分別設有相同頭數、相同導程、螺旋角，但方向相反的等高a、等寬b的螺旋槽，其螺旋旋轉方向是阻擋高壓側液體向低壓側轉移。如
圖1，從該泵的聯軸器觀方向看，當泵為順時針旋轉時，則中間襯套內的螺旋槽應為右旋方向，其對應的軸套上的螺旋為左旋方向。當水平中開多級泵隨著泵流量增大、壓力增高大於時，在所述泵蓋9與泵體8之間的普通中開面密封墊(為傳統的膠質石棉板材料)被高壓液流衝刷，起不到密封中開面的作用。尤其當輸送含硫的酸性水時，其耐腐性也滿足不了要求；當然，利用高精設備(如數控床)加工使中開面達到高度光滑、平直，中開面上塗密封膠(如MF2新型汽輪機氣缸密封脂)等方法可以替代。但由於條件設備限制，設備成本過高，泵蓋泵體重量超重，中開面人工研磨無法進行。現嘗試一種炭素纖維與金屬複合密封板作出中開多級泵中開面的密封墊的材料，即在所述泵蓋9與泵體8之間的中開面密封墊20為炭素纖維與金屬複合密封板(見圖2、圖4)，並制定特別工藝、控制壓縮量，又對主螺栓19的把緊力進行控制，用特定的力矩扳手及合理的操作程序，使大流量Q = 500-600m7n、壓力達P = IOMPa的水平中開多級泵，經原速試驗及P = 12ΜΙ^水壓試驗驗證，用這種中開面密封墊通過了中開泵中開面的耐壓關。本實用新型另一舉措是在所述泵體8、泵蓋9的兩端設置整體的密封腔15，並內設有機械密封部件16來消除該離心泵的軸向洩漏，帶機械密封的水平中開多級離心泵在原速狀態下運行驗證完全達到預定效果，實現少洩漏或無洩漏的要求。如圖2所示，本實用新型水平中開多級離心泵的吸入口 17及吐出口 18均在泵軸心線下方的泵體8上，成水平之間與軸線垂直；泵體8、泵蓋9的分開面在軸心線上成水平方向，以便於揭開泵蓋檢查泵內全部零件，無需拆卸進水、排出管路及原動機，其檢修十分方便。[0020] 為滿足諸如含硫的酸性水等腐蝕嚴重的介質的輸送，超級雙相不鏽鋼耐高壓密封水平中開多級泵尚屬首次，這一舉措也引起同行的關注。雙相不鏽鋼具有十分優異的性能，超級雙相不鏽鋼更佳，其屈服強度為普通不鏽鋼的2倍，在氯離子濃度高時，其抗點蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕及疲勞腐蝕性能均優於普通不鏽鋼，具有良好的韌性和焊接性，雙相鋼雖在鑄造及冷加工有一定難度，我們已克服鑄造及冷加工困難而成功完成產品的製造，使水平中開多級泵應用範圍擴大，使中開泵應用於更大流量、更高揚程和各種介質，如可作海水泵等。本實用新型採用超級雙相不鏽鋼製造水平中開過流部件，使泵排量擴大(至500-600m3/n)、提高壓力(揚程1000m，功率1800kW)，並在含硫的酸性水強腐蝕介質中正常使用。從而使水平中開多級離心泵在油田注水、管道輸油領域廣泛應用，達到可觀的經濟效果和良好的社會效益。
權利要求1.一種耐高壓密封水平中開多級離心泵，包括泵蓋(9)、泵體(8)、泵軸(1)、葉輪、中間襯套(14)，在泵軸(1)上裝有軸承部件( 和聯軸器(觀)，在泵軸(1)上、並在泵蓋(9)與泵體⑶的兩端裝有機械密封部件(16)，其特徵在於所述中間襯套(14)與泵軸⑴之間裝有軸套(13)，且該軸套(1 與中間襯套(14)之間為迷宮式螺旋螺紋密封配合連接。
2.如權利要求1所述的耐高壓密封水平中開多級離心泵，其特徵在於在所述泵蓋(9) 與泵體(8)之間的中開面密封墊00)為炭素纖維與金屬複合密封板。
3.如權利要求1或2所述的耐高壓密封水平中開多級離心泵，其特徵在於在所述泵體(8)、泵蓋(9)的兩端設置整體的密封腔(15)，並內設有機械密封部件(16)來消除該離心泵的軸向洩漏。
專利摘要本實用新型公開了一種耐高壓密封水平中開多級離心泵，包括泵蓋(9)、泵體(8)、泵軸(1)、葉輪、中間襯套(14)，在泵軸(1)上裝有軸承部件(2)和聯軸器(28)，在泵軸(1)上、並在泵蓋(9)與泵體(8)的兩端裝有機械密封部件(16)，所述中間襯套(14)與泵軸(1)之間裝有軸套(13)，且該軸套(13)與中間襯套(14)之間為迷宮式螺旋螺紋密封配合連接。本實用新型可滿足更大用途，體積小、重量輕、密封良好、結構緊湊、運行可靠、平衡性好、維護檢修方便，能在泵田注水輸油管線上廣泛應用。
文檔編號F04D1/06GK202326271SQ20112046732
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者倪秀棟, 孫森森, 池武, 瀋水欽 申請人:浙江科爾泵業股份有限公司