高效節能自平衡多級離心泵是我公司中聯(lián)泵業(yè)自主知識產(chǎn)權研發(fā)的,并結合Omega系列雙吸泵的特點(diǎn),進(jìn)行研發(fā)設計而成的多級泵,是傳統平衡盤(pán)結構多級泵的更新?lián)Q代產(chǎn)品。于2014年2月21日通過(guò)了“自平衡”泵商標注冊,注冊證書(shū)號:11522619。
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中聯(lián)泵業(yè)為什么會(huì )走上高效節能自平衡多級泵研發(fā)之路?
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傳統的多級泵是采用平衡盤(pán)、平衡鼓、平衡環(huán)等平衡裝置平衡軸向力的離心泵,從應用至今,技術(shù)相對成熟,可靠性也很高,在工業(yè)生產(chǎn)中的應用已非常廣泛,但卻也有一點(diǎn)的弊端,如:配件容易磨損、平衡盤(pán)需要經(jīng)常更換、工作效率降低等,讓用戶(hù)在使用過(guò)程中,存在著(zhù)諸多不便,具體如下:
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1、平衡系統容易失效:由于軸向竄動(dòng)及系統、平衡盤(pán)和平衡環(huán)結構等多種因素,導致互相摩擦、磨損,促使葉輪向進(jìn)水端移動(dòng)(俗稱(chēng)一邊倒),加劇葉輪與口環(huán)、葉輪與導葉、中段的磨擦;隨著(zhù)運行時(shí)間的增加,平衡效果逐步下降,形成惡性循環(huán)。
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2、泵效率低,參數不達標:傳統多級泵的實(shí)際工況參數達不到設計要求。一般情況下,傳統多級泵的實(shí)際參數只能達到80-85%。比如:D155-67X9的多級泵,在額定揚程時(shí),流量只有133m3/H(比設計流量少了22m3/H)。
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3、無(wú)故障運行時(shí)間短 維修費用高:無(wú)故障運行時(shí)間短,需頻繁更換平衡盤(pán)、平衡環(huán)和轉子部件;不計算停產(chǎn)損失,僅零件費用就可達到設備購置費用的40-50%,這是控制成本上的一個(gè)致命弱點(diǎn)。
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4、機械密封壽命短:由于軸向力不能完全消除,水泵在運行時(shí)有3-7mm的軸向竄動(dòng),工作時(shí)轉子左右游走,機械密封壓縮量一般在5mm以?xún)?,軸向移動(dòng)到一側時(shí),另一端動(dòng)環(huán)、靜環(huán)接觸不良而密封失效,引起嚴重泄露,也會(huì )引起機封損壞,需要頻繁更換機械密封。
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5、使用范圍?。浩胶庀到y工作不穩定,機械密封無(wú)法定位,故障率高,工況稍微較差時(shí)就無(wú)法正常運行;比如輸送有顆粒的礦山排水
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所以,針對以上問(wèn)題,中聯(lián)泵業(yè)不斷探索和研究,結合泵行業(yè)的知識和技術(shù),在原本的傳統多級水泵的基礎上完善,通過(guò)多次實(shí)驗研制出來(lái)的一種新型自平衡多級泵,這類(lèi)型的自平衡多級泵具有明顯的優(yōu)點(diǎn):高效、節能、環(huán)保,取消了平衡盤(pán)或平衡鼓等軸向力平衡機構,對傳統多級泵的效率提高,功耗得到降低,磨損率降低。
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高效節能自平衡多級離心泵突出研發(fā)優(yōu)勢具體在哪?
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節能自平衡多級離心泵比傳統多級泵最主要的直接表現是省錢(qián),控制成本,能更好的“為客戶(hù)創(chuàng )造價(jià)值,為社會(huì )節約資源”。
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1、高效節能自平衡多級離心泵與普通多級泵外觀(guān)比較
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中聯(lián)泵業(yè)的高效節能自平衡多級泵外觀(guān)緊湊、漂亮,預留溫度、振動(dòng)、壓力檢測接口,對提升泵的監控智能化程度,提升設備的可靠性系數打下了堅實(shí)基礎。
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2、高效節能自平衡多級離心泵雙側過(guò)渡管的優(yōu)勢
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雙側過(guò)渡管,左、右壓力均衡,轉子部件不會(huì )偏磨。過(guò)渡管采用鑄造工藝,標準規范,尺寸統一,與進(jìn)水口法蘭面尺寸齊平,占用空間小,方便安裝。
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3、高效節能自平衡多級泵與傳統多級泵三大成本比較表
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項目 | 傳統多級泵MD150-100x7 | 自平衡多級泵MDP150-100x7 | 項目 | 傳統多級泵MD150-100x7 | 自平衡多級泵MDP150-100x7 | |
設計流量m3/h | 150 | 150 | 一、水泵采購成本① | 普通材質(zhì)6.0 | 普通材質(zhì)7.5 | |
實(shí)測流量m3/h | 130 | 150 | 采購成本增加 | ? | -1.5 | |
輸送一方水耗電量(kwh) | 3.6 | 2.93 | 二、后期運行成本② | ? | ? | |
輸送一萬(wàn)方水耗時(shí) | 76.9 | 60.7 | 連續運行8kh折合電費 | 375.25萬(wàn)元 | 352.16萬(wàn)元 | |
額定揚程(米) | 700 | 節約電費 | ? | +23.09萬(wàn)元 | ||
實(shí)測效率(%) | 61 | 65 | 三、維修成本 | ? | ? | |
提高效率(%) | 0 | 4 | 1 | 更換平衡系統單次費用 | 0.3萬(wàn)元 | 無(wú) |
軸功率(kw) | 469.06 | 440.2 | 每年至少更換3次 | ③0.9萬(wàn)元 | 無(wú) | |
軸功率下降(kw/h) | ? | 28.9 | 2 | 單次大修費用 | 3.5萬(wàn)元 | 3.0萬(wàn)元 |
年耗電量(kw/h)按連續運行8000小時(shí)計算 | 3752500 | 3521600 | 大修周期 | 12個(gè)月 | 24個(gè)月 | |
每年大修費用 | 3.5萬(wàn)元 | 1.5萬(wàn)元 | ||||
年節約電(kw/h) | ? | 230880 | 3 | 年維修費用合計 | ④4.4萬(wàn)元 | 1.5萬(wàn)元 |
節約維修費 | ? | +2.9萬(wàn)元 | ||||
年節約電費(元)按1元/度計算 | 0 | 230880 | 三大成本合計①②③④ | 385.65萬(wàn)元 | 361.19萬(wàn)元 | |
無(wú)故障運行時(shí)間 | 約5000小時(shí) | 16000小時(shí)以上 | 三大成本均衡后節約成本/臺 | ? | 24.46萬(wàn)元 | |
從上表可以看出,自平衡多級泵與傳統多級泵相比,主要呈現以下優(yōu)勢: 1.效率提高,軸功率下降,單位時(shí)間內做功成本低,后期運行成本低,節電效果明顯; 2、無(wú)平衡裝置,易損件少,無(wú)故障運行時(shí)間長(cháng),維修周期長(cháng),維修費用低; 3.雖然前期水泵采購成本稍微高一點(diǎn),但后期的運行成本、維修成本大幅度降低,多方均衡后,選擇自平衡多級泵是正確選擇。 |
4、自平衡結構多泵與傳統平衡盤(pán)結構多級泵的特性比較
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項目 | 傳統平衡盤(pán)結構 | 自平衡型結構 |
軸向竄動(dòng) | 有 | 無(wú),完全平衡 |
軸向間隙 | 0.1~0.2 | 無(wú)軸向間隙 |
機封可靠性 | 差 | 高,相比機封壽命高5倍左右 |
轉子部件剛性 | 差 | 好,前后節流、減壓裝置起到輔助支承作用, |
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主軸饒度更小,其剛性大大提高 | ||
葉輪導葉對中性 | 變 | 不變 |
故障概率 | 高 | 低 |
泵平穩性 | 差 | 好 |
泵出廠(chǎng)效率 | 有平衡水的泄漏,效率低 | 無(wú)平衡水的泄漏,泵效率高 |
泵出效率一致性 | 隨著(zhù)泵運轉時(shí)間的延長(cháng),平衡盤(pán)的磨損,轉子部件前移,葉輪導葉的對中性變差,從而引起泵的效率的下降 | 同樣的運行時(shí)間,由于葉輪導葉的對中性不變,泵效率平均值比原結構相對提高5%左右 |
維護成本,泵使用壽命周期成本 | 高 | 低,按API610標準,設計壽命20年 |
易損件 | 多,且壽命短 | 少,由于轉子部件剛性好,密封環(huán),導葉套的磨損非常小,易損件壽命從而提高3倍左右 |
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高效節能自平衡多級離心泵特點(diǎn)總結
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1)新結構
自平衡多級泵利用國際先進(jìn)的計算機輔助設計軟件結合現代設計工藝,優(yōu)化了泵水力模型和結構設計,取消了軸向力平衡機構,利用正反葉輪對稱(chēng)布置,各級對稱(chēng)葉輪所產(chǎn)生的軸向力相互抵消,無(wú)需采用平衡盤(pán)結構就能實(shí)現泵腔內軸向推力的自動(dòng)平衡;
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2)高效節能
由于無(wú)平衡裝置,水泵轉子沒(méi)有了平衡系統的摩擦及軸向脈動(dòng),沒(méi)有了平衡水泄漏,減少了容積損失,實(shí)際性能參數優(yōu)于設計要求,比傳統多級泵效率平均提高2%~5%,降低了軸功率,整體上提高了運行效率,降低了運行成本。
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3)安全可靠:
該類(lèi)泵取消了平衡盤(pán)等軸向力平衡機構,采用葉輪對稱(chēng)布置,運行中產(chǎn)生的軸向推力得到自相平衡,完全避免了因為工況變化,平衡系統失效,造成效率下降、軸功率上升、壓力下降、噪音、震動(dòng)加劇、零件損壞、轉子抱死、斷軸等故障;泵軸始終處于受拉狀態(tài),從而提高了泵轉子的剛性和臨界轉速,提高了水泵運行的平穩性和可靠性,增加了泵的運行安全系數,提高了水泵的整體使用壽命。
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4)維護成本低
轉子部件的對中性良好,葉輪只作圓周運動(dòng),不會(huì )與其他零件互相摩擦;水泵無(wú)故障運行時(shí)間長(cháng),易損件少,維修周期長(cháng),維修成本低。
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5)、密封性能好
由于沒(méi)有軸向竄動(dòng),采用機械密封時(shí),機械密封的密封面接觸狀態(tài)好,徹底克服了傳統多級泵軸向竄動(dòng)時(shí)機械密封動(dòng)、靜環(huán)摩擦面接觸不良而失效的瓶頸,延長(cháng)了機械密封的使用壽命,密封性能好,做到了滴水不漏。
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6)耐高溫高壓
改變了軸承體結構和潤滑方式,低壓端采用滾珠軸承,高壓端(尾端)采用背靠背角接觸軸承;潤滑方式:飛濺式潤滑(30-40#機油或汽輪機油)不需要稀油站;獨特的結構強度設計,軸承和轉子組成的芯包部件不受溫度變化的影響,熱脹冷縮時(shí)均勻對稱(chēng)性好,機械密封定位好、軸承潤滑方式好,具有優(yōu)秀的抗熱沖擊性能,加上輔助冷卻系統,耐溫范圍可達250℃。獨特的結構強度設計,泵的單級揚程達1.5mpa(150米),出口壓力可達15mpa(總揚程≧1500m)。
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7)應用范圍廣
沒(méi)有小間隙的平衡機構,介質(zhì)通過(guò)能力強,適用各種惡劣的工況,水泵的適用范圍廣,廣泛用于礦山、工廠(chǎng)、城建、電站、水力工程等輸送不同工況的清水、污水等各類(lèi)介質(zhì)用泵。
Experience
Quality
Case
Patent