旋壳泵简介.ppt

一种全新概念 全新结构 高压力 高效节能 高可靠性的泵产品旋壳泵 旋壳泵 高速泵 多级泵 柱塞泵的替代产品 鉴于目前国内特低比转数泵存在的缺点 在广泛调研的基础上 历时5年 经过大量的研究试验 开发了HXK系列高压 高效节能旋壳泵 并于2006年12月9日通过了中石化重大装备国产化办公室组织的鉴定 旋壳泵概述 全新的设计理念全新的结构特点更高的效率更高的可靠性更低的运行成本更方便的维护 全新的设计理念 离心泵的工作原理是 液体经过叶轮时动量矩增大 再通过涡壳或导叶将部分动能转换成压力能 旋壳泵是液体经过转子外盖 叶轮 获得势能和速度能 再经过集液管转换成压力能 旋壳泵和离心泵的主要区别在 1 离心泵液体旋转而泵体不旋转 旋转的液体与泵体之间存在很大的圆盘摩擦损失 旋壳泵液体与转鼓同步旋转 基本上消除了圆盘摩擦损失 而与液体有相对运动的集液管只有很小的面积 2 离心泵的关死扬程为 0 6 0 7 v22 g 旋壳泵的关死扬程为0 97v22 g 旋壳泵扬程回收比离心泵高50 左右 全新的结构特点 机械密封密封进口液体 只承受进口压力 整个外部构件的高压段只有联接头的出液部分和出液管 介质不可能进入轴承箱体 结构简单 更高的效率 对于相同流量 扬程的旋壳泵 高速泵 多级泵 在流量低于6m3 h的情况下 旋壳泵的效率比高速泵高一倍 比多级泵高20 在流量6m3 h 16m3 h的情况下 旋壳泵的效率比高速泵高20 以上 和多级泵持平 流量大于25m3 h时 效率与多级泵持平 旋壳泵 高速泵 多级泵的效率比较 更高的可靠性 具有比高速泵更低的转速密封更为可靠更长的轴承寿命更平稳的运转性能更长的整机寿命 比高速泵的转速更低 密封更为可靠 密封的寿命在同等的冷却润滑条件下 主要取决于摩擦副的PV值 P 机封承受的压力 V 摩擦副的线速度 旋壳泵密封只承受进口压力 转速比高速泵低得多 高速泵密封只承受进口压力 转速比旋壳泵 多级泵高得多 多级泵需采用两套密封分别对泵的进 出部位进行密封 转速低 但出口部位的密封承受比旋壳泵 高速泵高得多的压力 旋壳泵的PV值远低于高速泵 多级泵 密封预期寿命25000小时以上 高速泵 多级泵的密封预期寿命8000小时左右 更长的轴承寿命 在同等的润滑条件下 轴承的寿命取决于轴承的受力 泵速度 泵本身产生的污染 旋壳泵转速低 基本上没有轴向力 没有不平衡径向力 密封 壳体损坏时介质不可能进入轴承箱 高速泵轴承的速度高 密封的泄漏 一般有小于每小时3ml的泄漏 该泄漏为肉眼不可见汽相 进入轴承箱 时间长齿轮磨损易造成轴承损坏 多级泵轴承承受较高的轴向力及不平衡径向力 更平稳的运行特性 旋壳泵 多级泵的扬程特性从大流量到关死点为连续上升的曲线 在管道特性发生变化时 运行都稳定 高速泵的特性曲线为一个窗口 在泵的喉部流速等于叶轮外周液体的旋转速度时 扬程从正常扬程立即降到零 在流量偏大时 运行不稳定 多级泵在更换转子部件后 由于很多用户不具备做动平衡的条件 泵易产生振动 更低的运行成本 在小流量情况下 旋壳泵具有比高速泵 多级泵高得多的效率 节电明显 旋壳泵轴承 密封寿命长 连续运行周期长 旋壳泵易损件少 维护费用低 旋壳泵 高速泵 多级泵易损件比较 旋壳泵 高速泵 多级泵的通用性比较 旋壳泵的原理 输送的液体通过联接头的进液部分进入转鼓外盖的叶片部分 液体随叶片高速旋转获得动能 沿轴向进入转子内腔 液体与转子作同步高速旋转 液体沿切向进入集液管并进行能量转换 将转子内液体的势能 动能转换压力能 液体通过出液管流入工艺管线 旋壳泵的理论及高效率的原因 从关死点扬程的回收来看 旋壳泵的Ht 0 97 0 98 u22 g 而离心泵 高速泵的Ht 0 6 0 7 u22 g 我们通过泵在运行工程中的损失来说明为什么旋壳泵的效率高于高速泵 离心泵的损失由以下几部分组成一 机械损失1 主要是轴承 密封等部位的摩擦损失 这一点旋壳泵和高速泵 离心泵基本相同 2 圆盘磨擦损失 对壳体不旋转的泵 摩擦损失功率Pm n3ra5 而旋壳泵只有集液管很少的表面积与液体进行摩擦 且这一表面可以抛光成镜面 所以旋壳泵的圆盘磨擦损失要低得多 二 容积损失主要是叶轮密封环的泄漏 多级泵的级间泄漏 平衡盘的泄漏等 这一点 旋壳泵的损失是很小的 旋壳泵的理论及高效率的原因 二 水力损失泵水力损失发生在整个泵从进口到出口过流部件的水力损失 它由沿程损失 边界层分离 弯道中的流动和二次流等组成 旋壳泵的主要损失产生于集液管中的水力损失 综上所述 旋壳泵高的速度头与压力头的转换 低的摩擦损失 是旋壳泵在中等速度下产生高扬程并具有高效率的原因 旋壳泵的增速方式 皮带轮增速 功率小于55kW时考虑变频器及普通电机 转速小于3500r min变频器及高频电机 转速大于3300r min增速箱 功率大于55kW 旋壳泵在低汽蚀余量情况下的应用 受泵进口段结构尺寸限制 流量 50m3 h以后 NPSHr达到7m以上 100m3 h以后 NPSHr达到10 30m 在皮托管泵的进口串联一台流量相同的离心式增压泵 使皮托管泵的进口压力增大 即提高NPSHa NPSHr 1m 泵就不汽蚀了 旋壳泵的制造材料 1 集液管 高强度高硬度的沉淀硬化型不锈钢17 4PH2 转鼓 联接头 出液管等过流部件 CS 304 304L 316 316L CD4MCu CA 6NM3 轴承架 CS轴 ANSI4140 42CrMo 旋壳泵型谱 旋壳泵性能参数表 旋壳泵使用范围 造纸 纸浆食品化工 石油化工石油精炼矿山汽车钢铁能源海水淡化水注射电力 应说明的几个问题 由于集液管材质的限制 不宜输送强腐蚀介质 由于集液管内过流断面较小 不宜输送含硬颗粒介质或粒径大于1mm的软性介质 泵的最高进口压力不宜超过1 4MPa 一般使用温度为120 以