[发明专利]反渗透海水淡化多级高压泵

说明书

技术领域

本发明涉及机械工程泵技术领域，具体地说是一种反渗透海水淡化多级高压泵。

背景技术

众所周知，高压多级泵应用于反渗透海水淡化装置系统中，是向海水淡化装置反渗透RO膜系统提供高压海水的动力泵。海水淡化已成为新世纪解决淡水资源危机的战略选择，我国水资源相对短缺且分布不均，对海水淡化有着巨大的需求。反渗透技术具有工艺简单、操作方便、易于自动控制、无污染、运行成本低等优点，是当今先进、稳定、有效的海水淡化技术。海水淡化高压泵在反渗透装置系统中有着非常重要的作用，提高海水淡化高压泵运行可靠性保证海水淡化反渗透装置系统长期稳定工作无疑是非常必要的。

目前，现有的大中型反渗透海水淡化装置所配用的多级海水淡化高压泵的轴系支承多采用两端外部轴承的支承结构，结构复杂，不但存在着轴承润滑剂对环境及介质污染，而且体积较大，成本较高，占用较多的工作空间，而对于采用平衡盘形式的多级高压泵，由于平衡盘是个动态平衡轴向力的部件，在平衡过程中，由于水介质在平衡盘接触面液膜较薄，易受破坏，故平衡盘磨损情况非常严重，故障率较高，直接影响了泵的正常运行。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构新颖、安全可靠、使用寿命长、节约空间，降低成本、减少磨损的反渗透海水淡化多级高压泵。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种反渗透海水淡化多级高压泵，主要包括泵体、泵轴、叶轮、导叶、前轴承、后轴承、平衡盘、集装式机械密封、密封箱体、叶轮螺母和定位块，泵体是由进水段、中段和出水段固定连接而成，其特征在于所述泵轴中心沿轴向设有轴中心高压孔，所述泵轴侧壁对应前轴承的安装面上径向设有前轴承高压水轴孔，所述泵轴侧壁对应后轴承的安装面上径向设有后轴承高压水轴孔，所述轴中心高压孔分别与后轴承高压水轴孔和前轴承高压水轴孔相连通，所述前轴承的内壁设有前轴承均压水槽，外壁设有前轴承液力高压槽，所述前轴承均压水槽经前轴承液力面高压水孔与前轴承液力高压槽相连通，所述前轴承均压水槽经前轴承高压水轴孔与轴中心高压孔相连通，所述后轴承内壁设有后轴承均压水槽，外壁设有后轴承液力高压槽，所述后轴承相对于多级叶轮的末级叶轮后端的端面上设有高压水集汇腔，所述泵轴上对应高压水集汇腔径向设有高压水引出轴孔，所述高压水引出轴孔一端与轴中心高压孔相连通，另一端与高压水集汇腔相连通，所述后轴承均压水槽经后轴承液力面高压水孔与后轴承液力高压槽相连通，所述后轴承均压水槽经后轴承高压水轴孔与轴中心高压孔相连通，以利于将叶轮高压腔内的高压液流通过高压水集汇腔、高压水引出轴孔、轴中心高压孔并分流，一路通过前轴承高压水轴孔、前轴承均压水槽、前轴承液力面高压水孔和前轴承液力高压槽引至前轴承液力膜面，在前轴承液力膜面和前轴承套间形成前轴承液力膜，另一路通过后轴承高压水轴孔、后轴承均压水槽和后轴承液力面高压水孔和后轴承液力高压槽引至后轴承液力膜面，在后轴承液力膜面和后轴承套间形成后轴承液力膜，通过前轴承液力膜和后轴承液力膜的保护，避免了前轴承外表面与前轴承套的直接接触和后轴承外表面与后轴承套的直接接触，保证了前轴承和后轴承在高压环境下运行时，利用流体动压效应形成承压液力面的承载能力，并产生由低压到高压侧的粘性剪切流来阻止由高压侧到低压侧的压差流，解决了介质液力直接承载、占用空间大、污染严重的实质性技术问题。

本发明可在所述泵轴侧壁对应平衡盘的安装面上径向设有平衡盘高压水轴孔，所述平衡盘内壁设有平衡盘均压水腔，所述平衡盘内设有平衡盘径向高压水孔，所述平衡盘与后轴承套相对应的端面上设有平衡盘液力动压槽，所述平衡盘径向高压水孔一端经平衡盘液力面高压水孔与平衡盘液力动压槽相连通，另一端经平衡盘均压水腔与平衡盘高压水轴孔相连通，以利于将叶轮高压腔内的高压液流通过后轴承的高压水集汇腔、高压水引出轴孔、轴中心高压孔、平衡盘高压水轴孔、平衡盘均压水腔、平衡盘径向高压水孔、平衡盘液力面高压水孔和平衡盘液力动压槽引至平衡盘承压液力膜面，使高压水在平衡盘承压液力膜面形成承载液膜，并产生平衡盘的载力及冷却润滑，保证了平衡盘在高压环境下运行时，利用流体动压效应形成承压液力面的承载能力，并在其端面产生由低压到高压侧的粘性剪切流来阻止由高压侧到低压侧的压差流，达到显著的承载性能，进一步解决了介质液力直接承载和磨损严重的实质性技术问题。

本发明可在密封箱体和泵体的进水段间设有平衡管路，所述平衡管路一端与密封箱体内腔相连通，另一端与泵体的进水段的进水腔相连通，以利于形成平衡盘液力面外围的低压环境，同时，还能起到清洗密封箱体内的机械密封的作用。