( 封面图:从传统到创新:双进口自平衡多级泵的设计与优势 )
目前市场上广泛使用的多级泵结构主要有两种:一种是传统的D型普通多级泵,其叶轮呈对称一字排列,输送介质的流向通常是从一端进口,经过多级叶轮增压后从另一端排出;另一种是DP系列自平衡多级泵,其叶轮对称排列,但采用了正反叶轮结构,通过相反的轴向力平衡,能够有效减少轴向力的影响。这两种类型的泵大多数是由首级的单吸叶轮和其余多级的单吸或双吸叶轮组成。
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此外,也有采用全双吸叶轮构成的多级泵,这些泵通常采用双吸叶轮来平衡叶轮两侧的压力。由于双吸叶轮的特殊设计,转子系统相对复杂,流道的配置通常比单吸叶轮的设计更加精细,一般双吸叶轮的泵阶段数为2到3级。常见的多级离心泵还包括D型、DG型泵,这些泵的叶轮通过相对排列方式布置,介质从一端进口,并由泵的另一端排出。另一种特殊结构是DK型中开式多级泵,具有自平衡轴向力的设计,介质从泵的单一进口端进入,并通过导管与泵中部连接,再通过另一出口排出。
为了提高高压端密封的可靠性,传统多级泵往往需要在高压端配置平衡管以减小轴封处的压力。此外,由于叶轮的对称设计,常常需要在泵体内部设置密封装置,以防止介质泄漏。这些平衡管和密封装置虽然有效,但不可避免地增加了泵的体积,并降低了其运行效率。
为了解决以上问题,长沙金沙娱城厂的技术团队开发了一种全新的双进口自平衡多级泵,该泵设计旨在避免传统设计中由于平衡管和密封装置引起的体积损失,且其结构简单、性能优越。新型双进口自平衡多级泵的主要特点是:泵的出口设在泵体中央,叶轮的布局遵循对称排列,从而保证了泵的平衡。双吸叶轮的设计使得泵的轴向力自然平衡,不需要额外的密封装置来应对高低压区,极大地减少了泄漏问题。
这种双进口自平衡多级泵具有两种不同的结构形式:一种是以泵体两端作为导叶,中间通过蜗壳进行导流的分段式设计,另一种则是采用全蜗壳结构的设计。由于泵的两端都可作为进口,介质未经过叶轮增压,因此不存在高压端,省去了平衡管的需求;同时,取消了节流轴套设计,不仅提升了运行效率,还有效减少了泵的体积占用,降低了维护成本,并且节省了部分耗材,具有更高的可靠性和长时间连续运行的优势。与传统的单吸叶轮多级离心泵相比,自动平衡多级泵在结构上更为简洁,且后期运维成本也大幅降低。