[發明專利]具有布置在罐中的立式泵的泵組件

在審

• 申請號: 202010612235.1
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN112177983A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: N·馬拉德;N·拉加斯
• 申請（專利權）人: 蘇爾壽管理有限公司
• 主分類號: F04D29/66
• 分類號: F04D29/66
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 鄒龍輝;劉茜

提出了一種包括布置在罐（6）中的立式泵（100）的泵組件。立式泵（100）包括在軸向方向（A）上設置在泵頭（12）和泵碗（11）之間的泵柱（3），其中，流體能夠借助于布置在泵柱（3）中的泵裝置從泵碗（11）處的柱入口（14）泵送至泵頭（12）處的柱出口（31）。泵柱（3）借助于設置在泵柱（3）的外表面（30）上的至少兩個阻尼臂（15）以穩定的方式被支撐，其中每個阻尼臂（15）具有用于在垂直于軸向方向（A）的徑向方向上將相應的阻尼臂支撐在罐（6）的內表面（60）上的支撐端（150）。泵組件的特征在于，每個支撐端（150）能夠獨立于另一個支撐端（150）或另一些支撐端（150）移動，特別是相對于軸向方向（A）移動。

技術領域

本發明涉及一種具有用于抑制立式泵的泵柱的振動的阻尼臂的泵組件。

背景技術

立式泵已經在許多應用中成功地使用了很長時間。用于特定應用的立式泵經常根據用戶的規格來設計和制造，或者與特定要求詳細匹配。立式泵被安裝為在豎直方向上操作，并且包括位于泵的下端的用于流體的柱入口、位于泵的上端的用于流體的柱出口以及布置在柱入口和柱出口之間的泵柱。待泵送的流體通過柱入口在吸入側進入泵，并通過泵柱流動到排放側的柱出口。立式泵可以設計為單級泵和多級泵。它們通常浸入待泵送的流體中，使得在柱入口處的至少入口或抽吸鐘形物與鄰接的泵轉子一起浸入流體中，使得泵立即準備好操作。

使用立式泵的一個典型領域是在泵送系統中，其中例如由于系統約束或液體在其蒸氣壓力附近操作而限制了可用的凈正吸入壓頭（NPSH_A，下標“A”代表“可用”）。對于這種應用，立式泵包括或布置在圍繞泵柱的同心罐中。待泵送的流體基本上在柱出口的高度處進入罐，使得柱入口和柱出口之間的高度差增加了柱入口處的吸入壓力，從而增加了葉輪處的可用NPSH。這就是立式泵必須在泵柱的長度方面設計成具有很大靈活性的原因之一，使得泵可以與操作現場的特定條件和NPSH要求相匹配。

這種類型的典型應用包括液化石油氣（LPG）增壓、油罐區和管線增壓、液化天然氣（LNG）或乙烯的輸送、在低溫氣體設備中的使用、在使用流體的蒸發和冷凝的熱交換回路中的使用、或在油氣工業中的其他應用，例如在精煉工藝中。

除了其中必須泵送低溫流體（如LNG）的這種工藝之外，立式泵還用于輸送非常熱的流體，例如在利用太陽能系統的能量生成中，尤其是利用聚光太陽能（CSP）系統的能量生成中，其中太陽光加熱傳熱流體（HTF）。現在，優選的傳熱或儲熱流體之一是熔鹽。必須由立式泵泵送的熔鹽例如在工藝的冷側上具有高達350℃的溫度，并且在工藝的熱側上具有高達600℃的溫度。

一種典型的且公知的立式泵的設置包括泵送單元，該泵送單元具有位于泵碗處的入口和位于入口附近的用于輸送流體的至少一個葉輪。泵送單元通過豎直向上延伸的泵柱連接到排放單元，排放單元具有用于泵頭下方的流體的出口。在排放單元的頂部上，驅動單元設置在泵頭處，用于驅動葉輪。驅動單元借助于延伸穿過泵柱的長度的動力軸可操作地連接到葉輪。通常，立式泵由布置在柱出口下方和附近的基座支撐，使得泵送單元以及泵柱的主要部分自由地懸置而無需進一步支撐。

立式泵的問題之一是泵柱的振動，這種振動例如可能由旋轉部件的不平衡或未對準引起，并且由于泵裝置的結構固有頻率而加劇。在以前，立式泵主要由經驗法則設計。由于缺乏可靠的分析方法，這些泵中的許多泵被設計成具有在泵的運行速度或其倍數速度處或附近的結構固有頻率。例如，當泵以1800 rpm運行時，這對應于30赫茲的頻率。如果30赫茲接近系統的結構固有頻率，則泵以與泵系統的結構固有頻率相對應的速度運行，這是一種被稱為共振的現象，因此加劇振動。當這種匹配發生時，尤其是在支承件上產生相當大的負載，這導致例如支承件或動力軸的過早失效。此外，可能發生增強的磨損或其它負面的劣化效應。