普通泵結構描述
傳統(tǒng)D型臥式多級離心泵葉輪布置為同一方向,每個葉輪所受的軸向力都朝同一方向,為平衡軸向力,設置了一個專門的平衡機構,它包括平衡盤、平衡環(huán)(平衡環(huán)套)、平衡管(見平衡盤結構圖)
平衡盤工作原理
高壓水通過間隙b0對平衡盤產生一個向右的作用力(軸向力),使轉子部件右移,即平衡盤打開,產生一個b的間隙,高壓水通過b進入平衡室,然后通過平衡管通到泵入口。當葉輪所受向左的合力與平衡盤所受向右的力平衡時,轉子不再移動達到穩(wěn)定運行狀態(tài)。
自平衡多級泵結構描述
一組正葉輪與一組反葉輪相向對稱布置,沒有專門的平衡機構。出水段布置在兩組葉輪中間。正葉輪與反葉輪流道用過渡管連接,水泵一端設有角接觸球軸承。
工作原理
水流從吸入口進入泵腔后,經正葉輪、過渡管進入反葉輪進口,流經所有反葉輪后通過出水段進入管道。由于壓力水對正、反葉輪產生的軸向力相反,互相抵消或基本抵消,不再需要專門的平衡機構,殘余的軸向力由推力軸承承受。
二、自平衡多級泵新結構與傳統(tǒng)平衡盤結構泵的全部特點比較
結構特點比較
三、自平衡多級泵與普通多級泵案例對比
1)自平衡多級泵節(jié)能對比
以市場上的MD420-95*10型泵,對比本公司生產的MD450-95*10(P)型泵,在運行過程中,特別是水質顆粒含量較多的場合,由于零件損耗嚴重等原因,普通MD型會有實際運行效率下降,而MD450-95*10(P)型泵為自平衡結構,沒有平衡室泄漏等,實際運行基本沒損耗,從而運行效率也不會變,相對于老結構的泵效率大大提升,達到節(jié)能的效果。按每天正常運行20小時,以運行1年(按300天)為限,節(jié)約能耗及資金如下:
2)水泵成本對比
四、自平衡多級泵的總體優(yōu)勢
<1>高效節(jié)能:采用的水力模型,自主研發(fā)高效節(jié)能產品;由于泵轉子沒有了平衡盤的磨損及軸向竄動,葉輪與導葉的對中性始終處于狀態(tài),不會像普通多級泵結構隨平衡盤的磨損、轉子部件前移而出現(xiàn)效率明顯下降;且沒有了平衡水的泄漏,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,具有很好的節(jié)能效果;
<2>新結構:具有對稱布置的葉輪轉子部件,各級對稱葉輪所產生的軸向力相互抵消,無需采用平衡盤結構就能實現(xiàn)泵腔內巨大軸向推力的自動平衡,突破了多級泵的傳統(tǒng)結構;
<3>新技術:因招標產品揚程較高,主軸較長,在運行過程中主軸撓性較大,葉輪進口與密封環(huán)容易發(fā)生摩擦,導致效率下降及運行不穩(wěn)定。而自平衡多級泵主軸中間位置設置節(jié)流減壓裝置(該項獲國家證書),既能起到節(jié)流減壓作用,也能起到輔助支撐作用,從而防止葉輪與密封環(huán)過快磨損,且方向相反的軸向力使轉子部件始終處于受拉狀態(tài),提高了主軸的剛性,運行更穩(wěn)定,所以自平衡泵可以做得更長,級數(shù)更高,更適合做高揚程泵;
<4>高可靠性:葉輪的對稱布置,使運行中產生的軸向推力基本得到自動平衡,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,使由于軸向力載荷產生的磨損和對系統(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,且應力峰值較原型結構大大降低,從而提高了泵轉子的剛性和臨界轉速,使泵轉子運行的平穩(wěn)性和可靠性顯著提高;