高效率低比轉(zhuǎn)速離心泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開涉及對離心泵、尤其是（但不專指）多級離心泵的改進(jìn)。更具體地，本公開 涉及目標(biāo)在于提高具有低比轉(zhuǎn)速的離心泵的效率的改進(jìn)。
【背景技術(shù)】
[0002] 多級離心泵廣泛地用于提高液體的壓力。多級離心泵通常包括殼和布置用于在殼 中旋轉(zhuǎn)的軸。多個(gè)葉輪鍵入在軸上并且旋轉(zhuǎn)地容納于在泵殼中形成的相應(yīng)的室中。
[0003] 級間密封環(huán)和軸襯（bushing)配合在殼中并且與相應(yīng)的葉輪共同作用，來密封各 個(gè)葉輪的各側(cè)，從而防止在一個(gè)葉輪的出口處輸送的加壓液體朝向上游級回流。密封環(huán)和 密封軸襯的有效性較強(qiáng)地影響泵的整體效率。
[0004]-般而言，假設(shè)橫跨泵、在泵入口與泵出口之間有一定壓力差，則更高數(shù)量的級導(dǎo) 致更有效的級間密封，因?yàn)闄M跨各密封環(huán)或密封軸襯存在更小的壓降。這導(dǎo)致了泵的更高 效率。相反地，尤其是在高壓、多級離心泵的情況下，級的總數(shù)的降低導(dǎo)致橫跨級間密封的 增大的壓降，并且因而導(dǎo)致增加的液體泄漏。
[0005] 整體泵效率的下降在低比轉(zhuǎn)速級的情況下是尤其相關(guān)的，即，在設(shè)計(jì)為利用高壓 頭（high head) (即，出口壓力與入口壓力之間的高差異）處理降低的流速的這些泵級或多 級泵中。
[0006] 在處理的流體包含固體顆?；蚨嘞嗔黧w的應(yīng)用中，在離心泵中已經(jīng)提議了軸襯密 封件。但是，軸襯密封件具有有限的密封效率并且具有有限的壓降能力。
[0007] 因而，存在對更有效的級間密封布置的需要，尤其是在多級離心泵的低比轉(zhuǎn)速級 中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本公開涉及一種改進(jìn)的密封布置，其能夠提高單級或多級離心泵的效率，該離心 泵包括殼、布置成用于在所述殼中旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸、和一個(gè)或多個(gè)泵級。各泵級包括葉輪，該 葉輪固連在旋轉(zhuǎn)軸上并且布置成用于在相應(yīng)的葉輪室中旋轉(zhuǎn)。還提供了多個(gè)密封部件，以 用于減少泵的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件與相應(yīng)的固定構(gòu)件之間的泄漏。在一些實(shí)施例中，泵級中的至少一 個(gè)的密封部件中的至少一個(gè)包括順應(yīng)性盤或順應(yīng)性盤部件的布置，其在根部端部處以面對 關(guān)系附接至相應(yīng)的固定構(gòu)件并且形成固定構(gòu)件與相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間的密封環(huán)。泵級中的 一個(gè)或更多個(gè)具有限定為如下的比轉(zhuǎn)速：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種離心泵，其包括：殼；旋轉(zhuǎn)軸，其布置成用于在所述殼中旋轉(zhuǎn)；至少一個(gè)泵級， 其包括葉輪，所述葉輪固連在所述旋轉(zhuǎn)軸上并且布置成用于在形成于所述殼中的相應(yīng)葉輪 室中旋轉(zhuǎn)；多個(gè)密封部件，各自布置成用于減少所述離心泵中的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件與相應(yīng)的固定構(gòu) 件之間的泄漏；其中，所述密封部件中的至少一個(gè)包括順應(yīng)性盤部件的布置，其在根部端部 處以面對關(guān)系附接至所述相應(yīng)的固定構(gòu)件并且形成所述固定構(gòu)件與相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間 的密封環(huán)；并且其中，所述至少一個(gè)泵級具有限定為如下的比轉(zhuǎn)速
等于或小于25,其中 ?是以rpm表示的泵軸旋轉(zhuǎn)速度 q是最佳效率點(diǎn)（BEP)處的以m3/s表示的橫跨該級的流速 h是以m表示的橫跨該級的揚(yáng)程。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心泵，其特征在于，包括多個(gè)泵級，所述多個(gè)泵級各自包 括葉輪，所述葉輪固連在所述旋轉(zhuǎn)軸上并且布置成用于在相應(yīng)的葉輪室中旋轉(zhuǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的離心泵，其特征在于，包括N個(gè)級，其中，（N-m)個(gè)級具有等 于或小于25的比轉(zhuǎn)速Ns。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的離心泵，其特征在于，m=l。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2至4中的任一項(xiàng)所述的離心泵，其特征在于，所有的級具有等于或 小于25的比轉(zhuǎn)速。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的離心泵，其特征在于，各泵級包括入口側(cè)密封 部件，并且其中，所述入口側(cè)密封部件中的至少一個(gè)包括順應(yīng)性盤部件的布置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的離心泵，其特征在于，所述多個(gè)泵級的各入口側(cè)密封部件包 括順應(yīng)性盤部件的布置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的離心泵，其特征在于，包括順應(yīng)性盤部件的布置的各入 口側(cè)密封部件布置且構(gòu)造成用于與相應(yīng)葉輪的葉輪進(jìn)口共同作用。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2至8中的任一項(xiàng)所述的離心泵，其特征在于，至少一個(gè)泵級包括出 口側(cè)密封部件，所述出口側(cè)密封部件布置且構(gòu)造成用于與葉輪轂共同作用并且包括順應(yīng)性 盤部件的布置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2至9中的任一項(xiàng)所述的離心泵，其特征在于，各泵級包括出口側(cè)密 封部件，所述出口側(cè)密封部件包括順應(yīng)性盤部件的布置。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的離心泵，其特征在于，包括在固定構(gòu)件與所 述軸或安裝在所述軸上的軸襯之間的至少一個(gè)軸密封部件，其中，所述至少一個(gè)軸密封部 件包括順應(yīng)性盤部件的布置，所述順應(yīng)性盤部件的布置在根部端部處以面對關(guān)系附接至所 述固定構(gòu)件并且形成在所述固定構(gòu)件和所述旋轉(zhuǎn)軸或安裝在所述旋轉(zhuǎn)軸上的所述軸襯之 間的密封環(huán)。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的離心泵，其特征在于，所述密封部件中的至 少一個(gè)的各所述順應(yīng)性盤部件包括至少一個(gè)裂縫，所述至少一個(gè)裂縫從所述順應(yīng)性盤部件 的徑向最外的根部端部徑向地延伸入所述順應(yīng)性盤部件中直到徑向中間位置，所述徑向中 間位置在所述順應(yīng)性盤部件的所述根部端部與徑向最內(nèi)的末梢端部之間，所述順應(yīng)性盤部 件的裂縫對準(zhǔn)以形成環(huán)形槽道；并且其中，附接至所述固定構(gòu)件的至少一個(gè)固定環(huán)徑向地 延伸入由所述順應(yīng)性盤部件形成的所述環(huán)形槽道中。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的離心泵，其特征在于，所述密封部件中的至 少一個(gè)的各所述順應(yīng)性盤部件包括多個(gè)裂縫，所述多個(gè)裂縫從所述順應(yīng)性盤部件的徑向最 外的根部端部徑向地延伸入所述順應(yīng)性盤部件中直到徑向中間位置，所述徑向中間位置在 所述順應(yīng)性盤部件的所述根部端部與徑向最內(nèi)的末梢端部之間，所述順應(yīng)性盤部件的裂縫 對準(zhǔn)以形成環(huán)形槽道；并且其中，附接至所述固定構(gòu)件的多個(gè)固定環(huán)徑向地延伸入由所述 順應(yīng)性盤部件形成的所述環(huán)形槽道中。
【專利摘要】描述了一種離心泵，其包括：殼3；旋轉(zhuǎn)軸9，其布置成用于在殼中旋轉(zhuǎn)；多個(gè)泵級15、17，各泵級包括葉輪15，葉輪15固連在所述旋轉(zhuǎn)軸9上并且布置成用于在形成于殼3中的相應(yīng)葉輪室17中旋轉(zhuǎn)。泵還包括多個(gè)密封部件，以用于減少旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和相應(yīng)的固定構(gòu)件之間的泄漏。密封部件27、29中的至少一個(gè)包括順應(yīng)性盤部件的布置，該順應(yīng)性盤部件的布置在根部端部處以面對關(guān)系附接至相應(yīng)的固定構(gòu)件并且形成固定構(gòu)件與相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間的密封環(huán)。而且，至少一些泵級具有25或更小的比轉(zhuǎn)速。
【IPC分類】F04D15-00, F04D29-16, F04D29-10
【公開號】CN104813033
【申請?zhí)枴緾N201380053915
【發(fā)明人】L.貝爾加米尼
【申請人】諾沃皮尼奧內(nèi)股份有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2013年10月14日
【公告號】CA2886985A1, EP2912318A1, US20150260190, WO2014060343A1