拉杆式深井潜水泵的轴向力平衡法分析
[时间:2016-06-16 11:20:54] [点击:1474] [分类:新闻首页]
深井潜水泵是一种细长型的立式多级离心泵。离心泵叶轮在工作时会产生轴向力,因深井潜水泵的叶轮较多,其轴向力问题比较严重。一般单级离心泵在叶轮上采用径向密封环加平衡孔或者背叶片的方法来平衡部分轴向力,剩余轴向力则由轴承承担;而多级离心泵,一般采用平衡鼓或者平衡盘装置来平衡轴向力。只有平衡盘装置可以完全平衡轴向力,而其他3种方法都有剩余轴向力。平衡盘装置由于结构尺寸太大,而且需要一个泄压回水管,在受井径限制的深井潜水泵中无法安装,所以轴向力平衡问题一直是高扬程深井潜水泵设计中的一个难题。
针对深井潜水泵严重的轴向力问题,推出了一种轴向力平衡方法,通过采用极大扬程设计法设计了拉杆式深井潜水泵,这种泵的叶轮前盖板直径扩大到泵体内壁边缘,使叶轮后盖板直径适当减小,是这种井泵具有很高的单级扬程和较高的水泵效率。
这台新型深井潜水泵的结构有3个特点:(1)叶轮前盖板直径约等于泵体内壁直径,并且叶轮前盖板承压面大小接近于叶轮后盖板承压面;(2)叶轮进口采用端面密封;(3)叶轮轴孔与泵轴的配合是间隙配合。该新型深井潜水泵可以在叶轮上实现轴向力的完全平衡。
当叶轮收到向下的轴向力作用时,叶轮将延深井潜水泵泵轴向下移动,移动的极限位置是使叶轮进口的端面密封紧密接触,是端面密封处于完全密封状态。这时叶轮将受到方向向上的轴向力,因此叶轮将放过来沿泵轴向上移动,使叶轮进口的端面密封出现间隙,叶轮前盖板处的高压液体通过间隙向叶轮进口流动,此处的液体压力随之降低,使叶轮上的轴向力达到平衡。
一般情况下,只要叶轮进口的端面密封有很小的间隙,叶轮前盖板处的液体压力就会明显降低,所以叶轮不会向上移动过量而导致叶轮上端发生摩擦。
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