[發明專利]多級離心泵轉子軸向力平衡機構

有效

• 申請號: 201811311051.0
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109209897B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 葉曉琰;胡敬寧
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F04D1/06
• 分類號: F04D1/06;F04D29/66;F04D29/42
• 代理公司: 合肥誠興知識產權代理有限公司 34109
• 代理人: 湯茂盛

本發明的目的是提供能夠減少能量損失且結構簡單的多級離心泵轉子軸向力平衡機構，包括離心泵的首級葉輪和離心泵的進口段，首級葉輪的前蓋板與進口段之間設置有依次連通的第一徑向間隙C1、第一軸向間隙C2和第二軸向間隙C3，第一徑向間隙C1的出液口與離心泵的進口連通，第二軸向間隙C3與首級葉輪的出液口連通，進口段設置有高壓液流引入通道，高壓液流自離心泵末級葉輪的后蓋板處引進引入通道并構成回流通路，引入通道中設置有節流孔。由于高壓液流的引入會產生一個由前端向后端的軸向力，這個軸向力與葉輪受水力的影響產生的由后端向前端的軸向力平衡，與傳統的多級泵軸向力平衡機構相比，簡化了結構，實現了部分平衡液流的回收，降低了泄露損失。

技術領域

本發明屬于離心泵設計制造領域，具體涉及一種多級離心泵轉子軸向力平衡機構。

背景技術

離心泵運行時，葉輪的旋轉在前、后蓋板處產生水壓力，由于葉輪吸入口的客觀存在，使得葉輪后蓋板受水力的作用面積要大于前蓋板的作用面積，所以作用在前、后蓋板上的力不能互相平衡，因此會產生一個軸向的力，這個軸向力的方向始終是由葉輪的后蓋板指向前蓋板。對于同向排列葉輪的多級節段式離心泵，每個葉輪都產生大小基本相同、方向一致的軸向力，這些軸向力的合力是很大的(如在海水淡化裝置中，產水規模為5000m3/d～20000m3/d的多級離心離心泵葉輪產生的軸向力大約為40kN～100kN)。所以，多級離心泵中必須有軸向力平衡機構，平衡機構產生一個反向的軸向力來平衡葉輪產生的軸向力。

傳統的軸向力平衡方法是采用平衡盤加平衡鼓的方式來平衡葉輪的軸向力(也有單獨采用平衡盤來平衡的，是平衡鼓不產生平衡力的一個特例)。平衡裝置的工作過程就是將具有高壓能的液流降為低壓能的液流的過程，但是這個過程會導致能量的損失，這個能量損失就是泵行業所述的容積損失。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠減少能量損失且結構簡單的多級離心泵轉子軸向力平衡機構。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：一種多級離心泵轉子軸向力平衡機構，包括離心泵的首級葉輪和離心泵的進口段，首級葉輪的前蓋板與進口段之間設置有依次連通的第一徑向間隙C1、第一軸向間隙C2和第二軸向間隙C3，第一徑向間隙C1的出液口與離心泵的進口連通，第二軸向間隙C3的出液口與首級葉輪的出液口連通，進口段設置有高壓液流引入通道，高壓液流自離心泵末級葉輪的后蓋板處引進引入通道并構成回流通路，引入通道中設置有節流孔。

上述方案中，由于高壓液流的引入會產生一個由前端向后端的軸向力，這個軸向力與葉輪受水力的影響產生的由后端向前端的軸向力平衡，這種結構與傳統的多級泵軸向力平衡機構相比，簡化了結構，實現了部分平衡液流的回收，降低了泄露損失。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖；

圖2為圖1中部分放大示意圖。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，一種多級離心泵轉子軸向力平衡機構，包括離心泵的首級葉輪10和離心泵的進口段20，首級葉輪10的前蓋板與進口段20之間設置有依次連通的第一徑向間隙C1、第一軸向間隙C2和第二軸向間隙C3，第一徑向間隙C1的出液口與離心泵的進口連通，第二軸向間隙C3的出液口與首級葉輪10的出液口連通，進口段20設置有高壓液流引入通道22，高壓液流自離心泵末級葉輪的后蓋板處(圖中未示出)引進引入通道22并構成回流通路，引入通道22中設置有節流孔21。