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超臨界機組給水泵的結(jié)構(gòu)分析

2011-01-12 10:12 分類：技術(shù)應(yīng)用來源：滬龍水泵公司

(1)總體結(jié)構(gòu)
    由于超臨界機組的單機容量較大和機組參數(shù)的提高，所以對高壓給水泵的要求就進一步提高，要求給水泵安全可靠、效率高、可控性好、檢修時問短。目前世界上超臨界機組用高壓給水泵均為雙殼體筒型、多級離心泵，而不采用或很少采用單殼體多級離心泵。筒型給水泵的外殼體可永久性焊在給水管路上，內(nèi)泵(即泵芯)為可抽式，該型給水泵適用于高壓和超高壓，適用于熱沖擊，適用于機組負荷的變化。泵筒體為水平中心支撐，設(shè)有剛性強的單獨底座或共同底座。給水泵的高壓端密封一般采用金屬纏繞墊密封。大螺栓的拆裝一般采用規(guī)定的力矩扳手或電加熱裝置，方便可靠。葉輪與泵軸為過盈配合，以鍵聯(lián)結(jié)傳遞轉(zhuǎn)矩，軸為剛性軸。雙殼高壓給水泵的內(nèi)泵(通常稱之為泵芯)，目前國際上有兩種結(jié)構(gòu)形式：一種是以美國原Byron Jackson(簡稱8.J公司，現(xiàn)已與Flowserve、IDP、Adrich等公司重組為Flcwserve Pump Division，簡稱FPD公司)為代表的內(nèi)泵為蝸殼軸向剖分中開式結(jié)構(gòu)，包括現(xiàn)在日本國EBARA(即荏原制作所)。MITSVBISHI(即三菱泵業(yè))等都是引進美國原8.J公司的給水泵制造技術(shù)。
另一種是以德國KSB泵閥公司為代表的內(nèi)泵徑向剖分多級節(jié)段式結(jié)構(gòu)，包括英國韋爾泵公司、瑞士蘇爾壽泵公司以及原蘇聯(lián)(現(xiàn)為烏克蘭)泵公司都是徑向剖分多級節(jié)段式結(jié)構(gòu)。制造技術(shù)。另一種是以德國KSB泵閥公司為代表的內(nèi)泵徑向剖分多級節(jié)段式結(jié)構(gòu)，包括英國韋爾泵公司、瑞士蘇爾壽泵公司以及原蘇聯(lián)(現(xiàn)為烏克蘭)泵公司都是徑向剖分多級節(jié)段式結(jié)構(gòu)。
    制造技術(shù)。另一種是以德國KSB泵閥公司為代表的內(nèi)泵徑向剖分多級節(jié)段式結(jié)構(gòu)，包括英國韋爾泵公司、瑞士蘇爾壽泵公司以及原蘇聯(lián)(現(xiàn)為烏克蘭)泵公司都是徑向剖分多級節(jié)段式結(jié)構(gòu)。
    美國采用的高壓給水泵均是內(nèi)泵為蝸殼軸向剖分中開式多級離心泵結(jié)構(gòu)。沈陽水泵股份有限公司與美國FPD公司合作生產(chǎn)的HDB型給水泵用于華能沁北電
廠
    (2)內(nèi)泵為渦殼式軸向剖分高壓給水泵結(jié)構(gòu) 以美國FPD公司為代表的筒型雙殼內(nèi)泵軸向剖分蝸殼結(jié)構(gòu)的高壓鍋爐給水泵，多年運行證明：該泵特別適用于高壓或超高壓鍋爐給水，并能在可變負荷下安全可靠運行，允許頻繁起動和冷態(tài)起動，能承受熱沖擊，且問隙磨損很小。主要由外筒體、泵蓋、內(nèi)蝸殼、轉(zhuǎn)子、軸承五大部件組成。
    內(nèi)泵(泵芯)為蝸殼式軸向剖分給水泵與徑向剖分節(jié)段式給水泵比較，主要優(yōu)越性是：
    1)蝸殼式水泵在一個較寬的流量范圍內(nèi)其有高效率，并且性能曲線平坦，這對于大功率且流量經(jīng)常調(diào)節(jié)而要求出口壓力變化比較小的高壓給水泵是一個顯著的優(yōu)點(圖1—10)。
    2)蝸殼式水泵允許有較大的分水角間隙，而不影響泵的水力性能，從水力學(xué)角度可以說減小了泵在非設(shè)計流量時的不穩(wěn)定性，其產(chǎn)生的壓力脈動級也低。
    3)蝸殼內(nèi)喉部隔舌可減小高速液體的沖蝕并減輕磨蝕損壞后的影響。
    4)試驗表明，蝸殼式水泵對蝸室內(nèi)葉輪位置的軸向偏移并不特別敏感，這與多級導(dǎo)葉式擴散的多級泵比，也是一個優(yōu)點.
    5)泵芯是由上、下兩個完全相同的鑄造的半蝸殼組成，只需要用輕載荷螺栓把緊，所以很容易拆卸和組裝，與節(jié)段式多級泵相比，裝配檢修時問較短。
    6)雙蝸殼對稱設(shè)計提供了可將轉(zhuǎn)動部件(轉(zhuǎn)子)的撓曲偏差加到下部蝸殼上的可能性，因為泵軸是在撓陸狀態(tài)下運行的。這樣就可保證所有的轉(zhuǎn)動間隙保持必要的同心性，提高    了高速泵運行的可靠性。
    7)所有的轉(zhuǎn)動部件整體組裝高速動平衡后，不需拆卸轉(zhuǎn)子零件，直接放入
    下蝸殼內(nèi)，然后即可裝配上蝸殼，保證精度，省時可靠。
    8)在緊急情況下，轉(zhuǎn)子部件可以迅速從蝸殼內(nèi)吊出并裝上備用轉(zhuǎn)子，且徑向，軸向間隙易于測量，維修容易且時間短。
    9)蝸殼式內(nèi)泵轉(zhuǎn)子上的葉輪是采用背靠背相對放置的，其結(jié)果使泵在運行中產(chǎn)生的水推力(即軸向力)得以自相平衡，同時首級葉輪采用雙吸葉輪，而不需要采用一個小間隙、      高壓降的易于產(chǎn)生事故的平衡裝置(如平衡盤或平衡鼓)。考慮殘余軸向力的存在和轉(zhuǎn)子的軸向定位，而設(shè)置了承載能力相對低的推力軸承，這樣使給水泵有較高的安全系數(shù)
    lO)因為軸向推力通過相對布置的葉輪組達到了平衡，泵的最大壓力通過轉(zhuǎn)動間隙集中在轉(zhuǎn)子中心部位和吐出側(cè)壁，這些壓力約為總壓頭的50％。而轉(zhuǎn)動問隙是均勻的，每單位     長度的壓降相等，因此在正常磨損時，小的區(qū)域內(nèi)不會有大的壓降，即所有間隙中磨損機會均等，故保證了泵的平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。
    11)由于蝸殼式內(nèi)泵是由上、下完全對稱的兩個半蝸殼組成，蝸形隔舌成180。精確定位，泵在運行中產(chǎn)生的徑向力得以自相平衡，增強了轉(zhuǎn)子運行的穩(wěn)定性(圖1—12)。
    12)采用背靠背葉輪的蝸殼式水泵可在轉(zhuǎn)速6000～l0000r／min下可靠運行，進而滿足了超臨界、超超臨界火電機組對超高壓給水泵(一般出口壓力在29～40MPa)的需要。

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