专利名称：具有最高压力特殊级的多级离心泵的受控节能最小量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多级结构类型的离心泵，其中为了从泵壳中的总的泵输送量中取出一个分量，在最后的泵级的后面设置一个流体引导通道，该引导通道将取出的分量输送到一个附加的工作轮，其中该工作轮使该分量继续升压。
背景技术：
DE U 87 08 334公开了一种离心泵，其中在泵壳的内部并在离心泵的工作轮的后边设置了一个流体引导通道。借助于该引导通道在最后的泵级中从工作轮已输送的总输送量中取出一个分量，并且输送到一个附加的工作轮。借助该工作轮使这个分量通过离心泵的轴承进行循环。这个分量是用于对轴承进行润滑和冷却，然后它流回到离心泵泵壳中。因此一个用于冷却目的的分量持久地在泵壳和轴承之间循环。
在大型技术设备中、例如在发电厂中，主要使用的是多级离心泵。通过这种泵例如将必要的给水量输送到蒸汽发生器中。这样的多级离心泵也经常具有一种所谓的最小量调节装置，为的是保证在离心泵处于所谓的待命运行时不出现过热。所述最小量调节装置还有其它优点，即在突然的功率要求时离心泵能立即转入满负荷运行。然而在这样的发电厂中经常为了其它的工序还需要一种降低的液体量，但压力水平却比这样的多级离心泵通常所提供的要高。用附加的泵设备来满足这类的要求。
发明内容
因此本发明的任务是为这种附加的、且具有高压的小量流体开发出一种方案，借助此方案可以省事的方式分情况地从一个多级的高压离心泵中使一个超过其设计点的升压成为可能，而此时对这样一种离心泵的原来的输送任务没有负面影响，并且防止在一个不被设备需要的输送流中出现附加的热载荷。
解决这个问题的方案规定，一个已公开的、提高压力的、且在离心泵的内部中设置在泵的最后泵级之后的特殊工作轮产生一个升压的分量，并且这个分量流到一个配设有一个液流分配器的管路系统；从液流分配器分支出至少两个分支管路，并且至少一个分支管路配设有一个闭锁机构。借助所述闭锁机构在需要时可从离心泵中取出一个压力升高的分量。一个闭锁机构的一种受控设计证明是有利的。借助于这种闭锁机构简化了提高压力的分量的输出。为此，根据本发明的一个方案从泵的高压区域远离的分支管路配设有闭锁机构。
和离心泵的到目前为止已公开的最小量装置相比这种方案的主要优点是，在所述分支管路中只形成特殊工作轮的压头(Druck-hhe)，而不像以前的那样形成整个泵的压头。这就意味着在离心泵运行时节省了大量的能量。
根据本发明的另一方案，在每个分支管路中都设置一个闭锁机构，并且该闭锁机构通过一个换接电路控制。这样，在流动返回到泵的高压区域或者相连接的管路系统、以及从泵中取出分量时，就更为可靠地调节流动导向。通过闭锁机构的受控制的换接电路总是只释放一个流动路径，而一个或者多个其它的流动路径则保持闭锁。在取出由特殊工作轮升压的流体时其总输送量流到新的使用目的地。在闭锁用于提取的分支管路时由特殊工作轮所输送的流体由于换接电路而经过一个返回分支管路返回到离心泵。在返回的输送中特殊工作轮的升压返回到泵的最终压力。
若只是返回的分支管路的节流作用对此还不够，则按照本发明的另一方案在返回到离心泵的高压区域的分支管路中设置一个节流机构。通常是将液流输入到压力接管中或者一个与其连接的管道中。为了避免通过流进其中的、且由特殊工作轮输送的分量的辐射效应对位于其中的泵液流的有害干扰，本发明的一个方案规定，节流机构将特殊工作轮的压力上升降低到离心泵的最终压力。也就是说在所述返回到离心泵的分支管路中设置的节流机构与特殊工作轮的压力上升是协调一致的，并且促使所述两股流体液流的无干扰的合流。
用此该方案同时也可保证防止泵的过热。在要求没有更高的压力的分量、并且通过泵的离开的分支管路取出分量的使用情况中，在待命运行时可通过闭锁机构的换向和通过返回的分支管路的液流导向及其节流机构将最小流量循环返回到泵的高压管道。不存在容量方面的效率损失。在这种情况下，通过节流过程使效率损失也最大地限制在配设有特殊工作轮的特殊级的压力能量高度(Druckenergiehhe)上。对于这种工作情况—即在一个外部设备中需要所述由特殊工作轮输送的量，则已关闭的闭锁机构防止节流机构的受损失和磨损牵连的持续液流，并且保证将整个特殊工作轮—输送量提供给确定地点。
按照本发明的其它方案，一个闭锁机构或者多个闭锁机构设计为具有两个开关位置的机构。其中，主要是功能可靠的机构作为具所述两个开关位置“打开”和“开闭”的构件使用。在操作换接电路时原则上可通过手动机构或/或马达机构进行。这分别与在设备中所存在的安全要求有关。在每种使用情况中都应该保证特殊级的输送量总是只流过分支管路中的一个。
为了保证它的高的可靠性，分支管路的闭锁机构彼此间进行机械的、液压的、气动的或者电的连接。这样，在关闭一个分支管路时，另一分支管路同时打开，并且也可相反。为了保护泵，所述机构的这种相互依赖的开关位置在调节技术上和设备调节有联系，并且设置了一个保护机构。后者是为了防止不合适的操作。这样，交替地接通的闭锁机构从液流分配器中总是在一个流动方向上释放出流出液流。
按照本发明的另一些方案，液流分配器配设有多个分支管路。这种方案已在许多消耗器中使用。也证明有利的是，所有的闭锁机构在它们的位置上由一个控制单元进行监测和控制。这种做法简化了一个离心泵以及所属设备的控制技术和调节技术的操作。
在输送的分支管路的闭锁机构打开时，特殊工作轮的输送液流和离心泵的输送液流是作为总输送液流流到所述设备的。即使在泵的所谓的旁路运行时泵的输送液流、包括特殊级的输送量都提供给泵的原来的输送任务使用。这相应于如同在不存在具有特殊工作轮的特殊级一样的设计标准。在这种情况下，压力能量高度损失最大地限制在特殊级的压力能量高度上。
附图表示本发明的一个实施例，下面对该实施进行详细说明。
具体实施例方式
在附图中表示一个多级的离心泵1，在该泵的壳体内设置有一个具有多个工作轮的轴。一种待输送的流体通过一个吸入接管2流入到该离心泵中，在泵级中提高压力，并且通过压力接管3被输送回一个设备中。在这种关系中箭头表示流动方向。在最后的泵级4的后边在泵壳内设置一个特殊工作轮5，该工作轮将流体输送到管路系统6。在管路系统6内设置一个液流分配器7，从该液流分配器出发使泵输送量的一个通过所述特殊工作轮具有更高压力的分量流入到一个远离的分支管路8，或者流入到一个返回到离心泵1的分支管路9。在返回的分支管路9中存在一个节流机构10，借助该节流机构以保证分支管路9的返回离心泵1的分量以一种相应于由最后泵级4所产生的最终压力的压力返回到离心泵。在这种情况下，在最后泵级4的区域内返回的分支管路9可选择地汇入到离心泵中、汇入到压力接管3中或者汇入到一个和压力接管3连接的压力管路11中。这通过分支管路9的虚线表示。通过节流机构避免在流体液流汇流时由于辐射效应产生的干扰。
在附图中在离心泵1之外表示的液流分配器7也可以设置在泵壳的内部。在此方案中主要是至少将一个闭锁机构12设置在从液流分配器7远离的分支管路8中。通过闭锁机构12保证一个由所述特殊工作轮所提供的分量只是在需要时并且在闭锁机构12打开时可通过分支管路8输送到一个外部的消耗器中去。在闭锁机构12关闭时该分量通过节流机构10和返回的分支管路9循环返回到具有一个高压力的离心泵一侧。
证明有利的是，在液流分配器7的后边和在两个分支管路8、9中分别设置一个闭锁机构12、13。这些闭锁机构主要是设计为具有两个开关位置、即主要有“打开”—“关闭”功能的机构。借助本身已公开的装置，闭锁机构12、13彼此可以机构、液压、气动和/或电地连接，这样就保证了用一个换接电路14在一个流动方向上总是只有一个流出。在这方面闭锁机构12、13的换接电路14可借助已公开的连接技术按照机械的、电的、气动的或者液压的方式解决。
借助一个控制单元15和所属的电连接导线可对闭锁机构12、13在它们的位置中进行监控。同样也可和一个上一级的设备调节单元进行连接。
权利要求
1.多级结构类型的离心泵，其中为了从泵壳(1)中的总的泵输送量中取出一个分量，在最后的泵级(4)的后面设置一个流体引导通道，该引导通道将取出的分量输送到一个附加的工作轮，其中该工作轮使该分量继续升压，其特征在于，一个本身已公开的、提高压的、并且在离心泵(1)的内部中设置在泵的最后泵级(4)的后面的特殊工作轮(5)产生一个升压的分量，并且该分量流到一个设置有一个液流分配器(7)的管路系统(6)，从液流分配器(7)分支出至少两个分支管路(8，9)，并且至少一个分支管路(8)配设一个闭锁机构(12)。
2.按照权利要求1所述的离心泵，其特征在于，从泵(1)的高压区域离开的分支管路(8)配设有闭锁机构(12)。
3.按照权利要求1或2所述的离心泵，其特征在于，在每个分支管路(8，9)中都设置一个闭锁机构(12，13)，并且该闭锁机构(12，13)通过一个换接电路(14)控制。
4.按照权利要求1，2或3所述的离心泵，其特征在于，在引回到离心泵(1)的高压区域的分支管路(9)中设置一个节流机构(10)。
5.按照权利要求4所述的离心泵，其特征在于，节流机构(10)将特殊工作轮(5)的压力上升降低到离心泵(1)的最终压力。
6.按照权利要求1至5中任一项所述的离心泵，其特征在于，一个闭锁机构(8)或者多个闭锁机构(12，13)作为具有两个开关位置的机构形成。
7.按照权利要求3至6中任一项所述的离心泵，其特征在于，分支管路(8，9)的闭锁机构(12，13)彼此间进行机械的、液压的、气动的或者电的连接。
8.按照权利要求3至7中任一项所述的离心泵，其特征在于，交替接通的闭锁机构(12，13)从液流分配器(7)沿一个流动方向释放流出液流。
9.按照权利要求1至8中任一项所述的离心泵，其特征在于，所述液流分配器(7)配设多个分支管路(8，9)。
10.按照权利要求1至9中任一项所述的离心泵，其特征在于，所有的闭锁机构(12，13)由一个控制单元(15)在它的位置中受到监测和控制。
11.按照权利要求1至10中任一项所述的离心泵，其特征在于，当输送的分支管路(9)的闭锁机构打开时所述特殊工作轮的输送液流和离心泵的输送液流作为总输送液流流到所述设备。
12.按照权利要求1至11中任一项所述的离心泵，其特征在于，压力能量高度损失最大限制在特殊级的压力能量高度以内。
全文摘要
多级结构类型的离心泵，其中为了从泵壳(1)中的总泵输送量中取出一个分量，在最后的泵级(4)之后设置一个流体引导通道，该通道将取出的分量输送到一个附加工作轮，并且该工作轮使该分量继续升压。一个本身已公开的、提高压的、并在离心泵(1)的内部中设置在泵的最后泵级(4)之后的特殊工作轮(5)产生一个升压的分量，并且该分量流到一个设置有一个液流分配器(7)的管路系统(6)，从液流分配器(7)分支出至少两个分支管路(8，9)，并且至少一个分支管路(8)配设一个闭锁机构(12)。这样，在离心泵连续工作时特殊工作轮的被节流的分量引导返回到离心泵的最终压力。
文档编号F04D1/00GK1715680SQ20051008107
公开日2006年1月4日 申请日期2005年6月29日 优先权日2004年6月30日
发明者T·埃尔塞泽 申请人:Ksb股份公司