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自平衡锅炉给水泵VS锅炉给水泵

发布日期: 2017-11-25
浏览人气: 436
一、自平衡泵与普通泵的结构原理

自平衡锅炉给水泵VS锅炉给水泵

锅炉给水泵

锅炉给水泵结构描述

传统DG锅炉给水泵叶轮布置为同一方向,每个叶轮所受的轴向力都朝同一方向,为平衡轴向力,设置了一个专门的平衡机构,它包括平衡盘、平衡环(平衡环套)、平衡管(见平衡盘结构图)


自平衡多级泵VS普通多级泵

  其作用原理

高压水通过间隙b0对平衡盘产生一个向右的作用力(轴向力),使转子部件右移,即平衡盘打开,产生一个b的间隙,高压水通过b进入平衡室,然后通过平衡管通到泵入口。当叶轮所受向左的合力与平衡盘所受向右的力平衡时,转子不再移动达到稳定运行状态。

自平衡锅炉给水泵VS锅炉给水泵

自平衡锅炉给水泵

自平衡锅炉给水泵结构描述

 一组正叶轮与一组反叶轮相向对称布置,没有专门的平衡机构。出水段布置在两组叶轮中间。正叶轮与反叶轮流道用过渡管连接,水泵一端设有角接触球轴承。


工作原理

水流从吸入口进入泵腔后,经正叶轮、过渡管进入反叶轮进口,流经所有反叶轮后通过出水段进入管道。由于压力水对正、反叶轮产生的轴向力相反,互相抵消或基本抵消,不再需要专门的平衡机构,残余的轴向力由推力轴承承受。


二、自平衡锅炉给水泵新结构与传统平衡盘锅炉给水泵结构泵的全部特点比较



传统平衡盘结构

自平衡型结构

轴向窜动

无,完全平衡

轴向脉动

无,完全平衡

轴向间隙

0.1~0.2

没有轴向间隙

机封可靠性

高,机封寿命高3~5倍

轴向力峰值

只有传统结构多级泵的一半

转子部件刚性

好,前后节流、减压装置起到辅助支承作用,主轴挠度小,其刚性大大提高

定子部件刚性

好,定子部件重量重

叶轮导叶对中性

不变

故障概率

泵平稳性

泵可靠性

泵出厂效率

有平衡水的泄漏,效率低

没有平衡水的泄漏,泵效率高

泵效率一致性

随着泵运转时间的延长,平衡盘的磨损,转子部件前移,叶轮导叶的对中性变差,从而引起泵效率的下降

随着泵运转时间的延长,叶轮导叶的对中性不变, 泵效率平均值比原结构提高3%-5%

维护成本

制造成本


比普通D型泵略高

泵使用寿命周期成本

按API610标准,设计寿命20年,低

易损件

多,且寿命短

少,转子部件刚性好,密封环,导叶套的磨损非常小,易损件寿命提高2-3倍

泵热胀(冷缩 )均匀

对称性

应用场合

广,取消小间隙,最容易出故障的平衡盘;适合于工作介质特别恶劣的场合,


三、自平衡锅炉给水泵与普通锅炉给水泵案例对比

1)水泵节能对比示例

以市场上的DG85-67*9型泵,对比本公司生产的DG85-67*9(P)型泵,在运行过程中由于零件损耗严重等原因,普通DG型会有实际运行效率下降,而DG85-67*9(P)型泵为自平衡结构,没有平衡室泄漏等,实际运行基本没损耗,从而运行效率也不会变,相对于老结构的泵效率大大提升,达到节能的效果。按每天正常运行20小时,以运行1年(按300天)为限,节约能耗及资金如下:

DG85-67*9与DG85-67*9(P)参数对比表:单台水泵,取相同工况点

序号

对比内容

DG85-67*9

DG85-67*9(P)

对比效果

1

水泵结构

普通DG型

自平衡型


2

流量

85m3/h

85m3/h


3

扬程

603m

603m


4

出厂效率

68%

70.5%


普通DG型泵因平衡盘磨损,导致叶轮与导叶对中性下降,从而引起泵效率下降

5

平均下降效率

6%

2%


6

运行效率

62%

68.5%

相差4%

7

轴功率

225.13KW

203.77KW

每小时节电21.36kW

按每天运行24小时,每年运行182.5天,共计:4380小时,每度按1元计算

8

年耗电量

986069度

892513度

每年节电93556度

9

月节约电费



月节约电费0.78万元

10

年节约电费



年节约电费9.36万元

11

年维护费用

多次更换平衡环,平衡盘等费用及人工费相当高

基本无维护费


注:

普通平衡盘结构的DF型泵,磨损相对较严重,备品备件更换量大,次数频繁;而DG(P)泵属自平衡结构,易损件较少,故障率低,使用成本低,维护也相对简单,且减少了维护次数,稍微衡量就可看出节省出的费用亦相当可观。

结论:采用DG85-67*9(P)型自平衡多级离心泵,每台泵运行一年电费即可节省9.36万元。

、自平衡泵的总体优势

<1> 高效节能:采用先进的水力模型,自主研发高效节能产品;由于泵转子没有了平衡盘的磨损及轴向窜动,叶轮与导叶的对中性始终处于最佳状态,不会像普通多级泵结构随平衡盘的磨损、转子部件前移而出现效率明显下降;且没有了平衡水的泄漏,减少了容积损失,在整体上提高了泵的运行效率,降低了轴功率,具有很好的节能效果;


<2> 新结构:具有对称布置的叶轮转子部件,各级对称叶轮所产生的轴向力相互抵消,无需采用平衡盘结构就能实现泵腔内巨大轴向推力的自动平衡,突破了多级泵的传统结构;


<3> 新技术:因招标产品扬程较高,主轴较长,在运行过程中主轴挠性较大,叶轮进口与密封环容易发生摩擦,导致效率下降及运行不稳定。而自平衡泵主轴中间位置设置节流减压装置(该项获国家专利证书),既能起到节流减压作用,也能起到辅助支撑作用,从而防止叶轮与密封环过快磨损,且方向相反的轴向力使转子部件始终处于受拉状态,提高了主轴的刚性,运行更稳定,所以自平衡泵可以做得更长,级数更高,更适合做高扬程泵;


<4> 高可靠性叶轮的对称布置,使运行中产生的轴向推力基本得到自动平衡,从而不需要小间隙、高压降、易冲刷、易磨损、易出故障的平衡盘装置,使由于轴向力载荷产生的磨损和对系统干扰的不利影响降到最小。残余轴向力由推力轴承承受,这样使泵轴始终处于受拉状态、轴的受力状态均匀,且应力峰值较原型结构大大降低,从而提高了泵转子的刚性和临界转速,使泵转子运行的平稳性和可靠性显著提高;


<5> 汽蚀性能好、使用寿命长:MDS(P)型泵首级叶轮采用双吸结构,与首级叶轮为单吸结构的同规格泵相比,必需汽蚀余量更低,吸水性能更好;同时优化的水力及结构设计、精密的铸造、可靠的耐磨材质,使泵具有很好的抗汽蚀性能,整机运转平稳、噪音低、使用寿命长;


<6> 机封强可靠性:泵启、停时转子部件没有轴向窜动,工作时没有轴向脉动,克服了一直困扰多级泵的机封可靠性差这一难题;


<7> 应用广泛:取消了小间隙平衡盘,比原型结构适应于介质性质更为恶劣的场合;


<8> 维护成本低:采用精密铸造,减少了易损部件,减少了更换易损件的装拆次数,延长了产品寿命,最大限度地避免了由于装拆过多引起的一系列问题,泵振动、噪音大大降低,维护成本大大降低;


<9> 产品零部件的通用性及互换性强。


         佳能泵业研制生产的自平衡锅炉给水泵已经通过泵行业的新产品鉴定,已获得国家三项专利,并荣获得“湖南省名牌产品“认证。更有专家称赞自平衡锅炉给水泵是一次技术上的革命性进步,它突破传统的水泵结构,由于它的安全可靠与节能性,它将逐步取代传统的普通锅炉给水泵。

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