MD450－60型多级离心泵新型平衡装置设计研究

为了减少MD450－60型多级离心泵平衡盘间液体的泄漏，提高工作效率，设计了一种新型平衡装置，利用内装式单端面机械密封，依靠压差来平衡轴向力，并进行计算验证。结果表明，该装置能够在大幅度减少平衡盘间液体泄漏量的情况下平衡轴向力，为新型平衡装置设计提供理论依据。     

平衡盘间隙流动分析及最佳刚度计算

根据平衡盘问隙流动的特点，对粘性流体N-S方程进行了简化，求得平衡盘问隙流动速度、压力、泄漏量和平衡力等参数，并探讨了平衡盘最佳刚度与其结构参数、轴向间隙的关系，得出了灵敏度的取值范围。     

平衡的优化设计

为最大限度减少节段式多级离心泵平衡盘的泄漏损失，提出以泄漏损失最小为目标函数的优化数学模型，并进行了优化计算。     

平衡盘型多级泵轴向振动超标的原因及对策

轴向振动超标是多级泵运行中常见的故障。过大的轴向振动可引起轴承损坏、机械密封泄漏和动静碰摩等严重事故。本文阐述了平衡盘的工作原理及轴向振动的不可避免性;从泵的选型、平衡盘与平衡板的材料、平衡板与泵体间的泄漏等方面分析了平衡盘多级泵轴向振动超标的原因,并提出了有针对性的解决措施。     

多级泵平衡盘间隙流动的理论分析

本文针对多级泵平衡盘装置中两个间隙窄且长的特点,提出流动为层流运动的假设,进而简化了N－S方程,推导出了两个间隙的几何参数与泄漏量和平衡力之间的函数关系,经过实例计算证明,上述公式是对平衡盘工作过程中进行理论分析的有效方法之一。     

轮盘回转对流经离心泵平衡盘端面缝隙泄漏量的影响

在多级离心泵中作为平衡转子轴向力用的卸荷装置(平衡盘)上,工作端面间隙是由两块板构成,一块是固定不动的(图1,止推盘1),第二块(卸荷盘2)是转动着的。热电站给水泵的卸荷装置是在高压差(10～20兆帕),颇大的轮盘圆周速度(80～120米/秒)及窄的端面间隙(0.1～0.2毫米)的条件下运转的。该卸荷装置是决定泵的可靠性和经济性最重要的部件之一,并对泵的计算精度提出了更高的要求。然而,已知的计算流经平衡盘端面缝隙泄漏量的方法却不考虑轮盘的回转。在评价回转对流经端面缝隙泄漏量的影响     

回收冷凝高压氨水泵的改造

攀钢煤化工厂回收一系冷凝高压氨水泵,频繁出现跳闸、平衡盘磨损严重、密封泄漏量过大等问题。通过长期观察和分析总结,在对轴向力进行了核算的基础上,以平衡该泵轴向力为出发点,对高压氨水泵进行了改造,包括改进轴向力平衡装置,即重新调整平衡盘的轴向间隙和径向间隙,增加梳齿密封,并安装平衡管以最大限度平衡该泵的轴向力：通过对平衡盘进行水力计算得到较为准确的平衡机构尺寸,将非驱动端轴承改为角接触球轴承,限制轴窜并承受部分轴向力;在满足以上前提条件下将填料密封改为集装式、单弹簧平衡型机械密封。通过以上措施,解决了该泵轴窜动量大、平衡盘磨损严重、运转过程中氨水泄漏量大等问题,提高了泵的使用寿命,取得了良好的经济效益.     

平衡盘的优化设计

为最大限度减少节段式多级离心泵平衡盘的泄漏损失,提出以泄漏损失最小为目标函数的优化数学模型,并进行了优化计算.     

LNG-FPSO用LNG潜液泵平衡机构研制

轴向力平衡是离心泵结构设计的重要环节,离心泵的结构不同,采用的轴向力平衡方法也不相同。研究了一套适用LNG潜液泵的平衡机构,此平衡机构能够完全平衡轴向力,使泵转子不会对轴承施加任何轴向力,显著增加轴承使用寿命,此平衡机构结构简单,安全可靠。在平衡机构设计时,可以精确地计算出平衡盘与耐磨板在泵运转时的间隙值,还可以计算出平衡机构的泄漏量,为泵整体结构设计提供理论支持。     

消防水站立式多级稳压泵平衡鼓改造

某炼油厂消防水站立式多级稳压泵存在盘不动车、轴承温度高等问题,通过拆检研究分析发现平衡鼓及平衡套材质均为HT250,受消防水水质影响出现腐蚀生锈,两者之间的间隙被铁锈填满,平衡鼓失效进而导致转子抱死。对此,采用平衡鼓和平衡套材质分别更换为不锈钢和黄铜的方式进行改造。改造后,消防稳压泵运行状况平稳,振动良好,轴承温度正常,间隙泄漏量得到控制。     

考虑倾覆力矩影响的涡旋式压缩机径向泄漏机理研究

针对涡旋式压缩机动涡旋盘受到倾覆力矩作用,使得轴向间隙形成楔形角,而引起的径向泄漏问题,运用气体动力学理论,建立楔形平板间气体泄漏模型,计算得到考虑气体压缩性和摩擦损失影响的楔形平板间气体的质量泄漏量。应用计算流体动力学软件对涡旋压缩机工作腔的内流场进行了三维数值模拟,获得工作腔内压力场、速度场、温度场分布规律。通过试验比较相邻工作腔压差对动涡旋盘受到倾覆力矩作用泄漏量的影响,验证模型可行性和正确性。计算结果表明,楔形角变化时考虑气体可压缩性、摩擦损失影响,气体质量泄漏量的理论计算与数值模拟曲线变化吻合较好,渐扩形泄漏通道对气体泄漏影响较大。     

平衡鼓间隙尺寸对多级泵轴向平衡能力影响的分析

利用CFD软件模拟分析了6种不同平衡鼓间隙尺寸情况下的泵内流动情况,预测了间隙入口处压力及速度分布。模拟结果显示,平衡鼓间隙与两侧压差及间隙泄漏量均为非线性变化关系,验证了已有间隙泄漏量公式的合理性。研究结果表明,平衡鼓间隙尺寸对轴向平衡能力以及间隙泄漏量均具有较大影响,在保证设备安全运行的前提小,间隙尺寸应当尽量小。     

新型多级离心泵轴向力平衡装置试验研究

介绍了一种新型平衡轴封装置，它代替多级泵的平衡盘及其后的轴封，既能平衡轴向力，又基本上无泄漏，因此平衡装置的泄漏损失可以完全收回。一般多级泵采用该装置后，泵总效率约提高３％～６％（节能效果４％～１０％）。该装置的原理适合于所有多级泵（包括深井潜水泵），目前在扬程３００ｍ以下的几种泵上试用，证明节能效果显著。     

涡旋压缩机摩擦损耗和泄漏损耗研究

分析了具有背压腔结构的基圆渐开线型立式涡旋压缩机涡盘摩擦损耗、动静涡盘问的泄漏损耗与涡盘几何参数的关系，得出总有一组涡盘几何参数在满足压缩机设计要求和加工工艺要求下，能使涡盘上产生的摩擦损耗和泄漏损耗之和最小的结论，提出了基于涡盘上产生的摩擦损耗和泄漏损耗之和最小的涡盘几何参数的设计方法。     

离心压缩机轴向力调控与平衡盘密封改进研究

综合利用干气密封的泄漏量低和迷宫密封可靠性高的特点,同时考虑在原有装备上改造的可行性,设计了迷宫-干气组合式平衡盘密封系统,并用计算流体动力学（CFD）的方法验证该设计思路的有效性。在此基础上,引入轴位移故障自愈调控系统,从而能够使得透平压缩机安全高效运行。     

叶轮静平衡车削量的计算

本文用重积分推导出了叶轮直径、静平衡重量与车削量的函数关系，并作成了计算图，对盘类零件的静平衡试验很有实用价值。     

一种新型超硬合金材料平衡盘的研制与应用

介绍了超硬合金材料平衡盘的结构及工作原理，实践证明，该平衡盘比普通平衡盘可提高寿命5倍。     

防自转机构间隙对涡旋压缩机切向泄漏影响分析

针对定回转半径式涡旋压缩机工作腔切向泄漏问题,在建立压缩机构件简化机构模型基础上,得到了防自转机构摩擦副间隙与切向泄漏间隙变化量的数学模型。并通过算例对曲轴转动一周防自转机构摩擦副间隙引起的切向泄漏间隙变化量和切向泄漏量进行了分析讨论。结果表明：防自转机构间隙下的动涡盘自转使动、静涡旋齿啮合处一侧切向泄漏通道增大,泄漏量增加;另一侧动涡旋齿硬接触加剧磨损。其中切向泄漏间隙变化量在主轴转角为90°和270°时发生突变,且随着摩擦副间隙的增大而增大。因此在设计加工中,应严格控制摩擦副的配合公差和加工精度,以保证压缩机的性能。     

多级泵平衡盘动态平衡分析

分析多级泵平衡盘动态平衡原理，推导出平衡盘轴向间隙计算公式，提出水泵安装时控制平衡盘轴向间隙的方法。     

往复运动的密封防漏措施

介绍了超硬合金材料平衡盘的结构及工作原理，实践证明，该平衡盘比普通平衡盘可提高寿命5倍。