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超临界机组给水泵的结构分析

 

    (1)总体结构  由于超临界机组的单机容量较大和机组参数的提高,所以对高压给水泵的要求就进一步提高,要求给水泵安全可靠、效率高、可控性好、检修时问短。目前世界上超临界机组用高压给水泵均为双壳体筒型、多级离心泵,而不采用或很少采用单壳体多级离心泵。筒型给水泵的外壳体可永久性焊在给水管路上,内泵(即泵芯)为可抽式,该型给水泵适用于高压和超高压,适用于热冲击,适用于机组负荷的变化。泵筒体为水平中心支撑,设有刚性强的单独底座或共同底座。给水泵的高压端密封一般采用金属缠绕垫密封。大螺栓的拆装一般采用规定的力矩扳手或电加热装置,方便可靠。叶轮与泵轴为过盈配合,以键联结传递转矩,轴为刚性轴。双壳高压给水泵的内泵(通常称之为泵芯),目前国际上有两种结构形式:一种是以美国原Byron Jackson(简称8.J公司,现已与Flowserve、IDP、Adrich等公司重组为Flcwserve Pump Division,简称FPD公司)为代表的内泵为蜗壳轴向剖分中开式结构,包括现在日本国EBARA(即荏原制作所)。MITSVBISHI(即三菱泵业)等都是引进美国原8.J公司的给水泵制造技术。
另一种是以德国KSB泵阀公司为代表的内泵径向剖分多级节段式结构,包括英国韦尔泵公司、瑞士苏尔寿泵公司以及原苏联(现为乌克兰)泵公司都是径向剖分多级节段式结构。制造技术。另一种是以德国KSB泵阀公司为代表的内泵径向剖分多级节段式结构,包括英国韦尔泵公司、瑞士苏尔寿泵公司以及原苏联(现为乌克兰)泵公司都是径向剖分多级节段式结构。
 制造技术。另一种是以德国KSB泵阀公司为代表的内泵径向剖分多级节段式结构,包括英国韦尔泵公司、瑞士苏尔寿泵公司以及原苏联(现为乌克兰)泵公司都是径向剖分多级节段式结构。
    美国采用的高压给水泵均是内泵为蜗壳轴向剖分中开式多级离心泵结构。沈阳水泵股份有限公司与美国FPD公司合作生产的HDB型给水泵用于华能沁北电

    (2)内泵为涡壳式轴向剖分高压给水泵结构  以美国FPD公司为代表的筒型双壳内泵轴向剖分蜗壳结构的高压锅炉给水泵,多年运行证明:该泵特别适用于高压或超高压锅炉给水,并能在可变负荷下安全可靠运行,允许频繁起动和冷态起动,能承受热冲击,且问隙磨损很小。主要由外筒体、泵盖、内蜗壳、转子、轴承五大部件组成。
    内泵(泵芯)为蜗壳式轴向剖分给水泵与径向剖分节段式给水泵比较,主要优越性是:
    1)蜗壳式水泵在一个较宽的流量范围内其有高效率,并且性能曲线平坦,这对于大功率且流量经常调节而要求出口压力变化比较小的高压给水泵是一个显著的优点(图1—10)。
    2)蜗壳式水泵允许有较大的分水角间隙,而不影响泵的水力性能,从水力学角度可以说减小了泵在非设计流量时的不稳定性,其产生的压力脉动级也低。
    3)蜗壳内喉部隔舌可减小高速液体的冲蚀并减轻磨蚀损坏后的影响。
    4)试验表明,蜗壳式水泵对蜗室内叶轮位置的轴向偏移并不特别敏感,这与多级导叶式扩散的多级泵比,也是一个优点.
    5)泵芯是由上、下两个完全相同的铸造的半蜗壳组成,只需要用轻载荷螺栓把紧,所以很容易拆卸和组装,与节段式多级泵相比,装配检修时问较短。
    6)双蜗壳对称设计提供了可将转动部件(转子)的挠曲偏差加到下部蜗壳上的可能性,因为泵轴是在挠陆状态下运行的。这样就可保证所有的转动间隙保持必要的同心性,提高    了高速泵运行的可靠性。
    7)所有的转动部件整体组装高速动平衡后,不需拆卸转子零件,直接放入
    下蜗壳内,然后即可装配上蜗壳,保证精度,省时可靠。
    8)在紧急情况下,转子部件可以迅速从蜗壳内吊出并装上备用转子,且径向,轴向间隙易于测量,维修容易且时间短。
    9)蜗壳式内泵转子上的叶轮是采用背靠背相对放置的,其结果使泵在运行中产生的水推力(即轴向力)得以自相平衡,同时首级叶轮采用双吸叶轮,而不需要采用一个小间隙、      高压降的易于产生事故的平衡装置(如平衡盘或平衡鼓)。考虑残余轴向力的存在和转子的轴向定位,而设置了承载能力相对低的推力轴承,这样使给水泵有较高的安全系数
    lO)因为轴向推力通过相对布置的叶轮组达到了平衡,泵的最大压力通过转动间隙集中在转子中心部位和吐出侧壁,这些压力约为总压头的50%。而转动问隙是均匀的,每单位     长度的压降相等,因此在正常磨损时,小的区域内不会有大的压降,即所有间隙中磨损机会均等,故保证了泵的平稳运转。
    11)由于蜗壳式内泵是由上、下完全对称的两个半蜗壳组成,蜗形隔舌成180。精确定位,泵在运行中产生的径向力得以自相平衡,增强了转子运行的稳定性(图1—12)。
    12)采用背靠背叶轮的蜗壳式水泵可在转速6000~l0000r/min下可靠运行,进而满足了超临界、超超临界火电机组对超高压给水泵(一般出口压力在29~40MPa)的需要。

 

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