[发明专利]具有布置在罐中的立式泵的泵组件

说明书

提出了一种包括布置在罐（6）中的立式泵（100）的泵组件。立式泵（100）包括在轴向方向（A）上设置在泵头（12）和泵碗（11）之间的泵柱（3），其中，流体能够借助于布置在泵柱（3）中的泵装置从泵碗（11）处的柱入口（14）泵送至泵头（12）处的柱出口（31）。泵柱（3）借助于设置在泵柱（3）的外表面（30）上的至少两个阻尼臂（15）以稳定的方式被支撑，其中每个阻尼臂（15）具有用于在垂直于轴向方向（A）的径向方向上将相应的阻尼臂支撑在罐（6）的内表面（60）上的支撑端（150）。泵组件的特征在于，每个支撑端（150）能够独立于另一个支撑端（150）或另一些支撑端（150）移动，特别是相对于轴向方向（A）移动。

技术领域

本发明涉及一种具有用于抑制立式泵的泵柱的振动的阻尼臂的泵组件。

背景技术

立式泵已经在许多应用中成功地使用了很长时间。用于特定应用的立式泵经常根据用户的规格来设计和制造，或者与特定要求详细匹配。立式泵被安装为在竖直方向上操作，并且包括位于泵的下端的用于流体的柱入口、位于泵的上端的用于流体的柱出口以及布置在柱入口和柱出口之间的泵柱。待泵送的流体通过柱入口在吸入侧进入泵，并通过泵柱流动到排放侧的柱出口。立式泵可以设计为单级泵和多级泵。它们通常浸入待泵送的流体中，使得在柱入口处的至少入口或抽吸钟形物与邻接的泵转子一起浸入流体中，使得泵立即准备好操作。

使用立式泵的一个典型领域是在泵送系统中，其中例如由于系统约束或液体在其蒸气压力附近操作而限制了可用的净正吸入压头（NPSH_A，下标“A”代表“可用”）。对于这种应用，立式泵包括或布置在围绕泵柱的同心罐中。待泵送的流体基本上在柱出口的高度处进入罐，使得柱入口和柱出口之间的高度差增加了柱入口处的吸入压力，从而增加了叶轮处的可用NPSH。这就是立式泵必须在泵柱的长度方面设计成具有很大灵活性的原因之一，使得泵可以与操作现场的特定条件和NPSH要求相匹配。

这种类型的典型应用包括液化石油气（LPG）增压、油罐区和管线增压、液化天然气（LNG）或乙烯的输送、在低温气体设备中的使用、在使用流体的蒸发和冷凝的热交换回路中的使用、或在油气工业中的其他应用，例如在精炼工艺中。

除了其中必须泵送低温流体（如LNG）的这种工艺之外，立式泵还用于输送非常热的流体，例如在利用太阳能系统的能量生成中，尤其是利用聚光太阳能（CSP）系统的能量生成中，其中太阳光加热传热流体（HTF）。现在，优选的传热或储热流体之一是熔盐。必须由立式泵泵送的熔盐例如在工艺的冷侧上具有高达350℃的温度，并且在工艺的热侧上具有高达600℃的温度。

一种典型的且公知的立式泵的设置包括泵送单元，该泵送单元具有位于泵碗处的入口和位于入口附近的用于输送流体的至少一个叶轮。泵送单元通过竖直向上延伸的泵柱连接到排放单元，排放单元具有用于泵头下方的流体的出口。在排放单元的顶部上，驱动单元设置在泵头处，用于驱动叶轮。驱动单元借助于延伸穿过泵柱的长度的动力轴可操作地连接到叶轮。通常，立式泵由布置在柱出口下方和附近的基座支撑，使得泵送单元以及泵柱的主要部分自由地悬置而无需进一步支撑。

立式泵的问题之一是泵柱的振动，这种振动例如可能由旋转部件的不平衡或未对准引起，并且由于泵装置的结构固有频率而加剧。在以前，立式泵主要由经验法则设计。由于缺乏可靠的分析方法，这些泵中的许多泵被设计成具有在泵的运行速度或其倍数速度处或附近的结构固有频率。例如，当泵以1800 rpm运行时，这对应于30赫兹的频率。如果30赫兹接近系统的结构固有频率，则泵以与泵系统的结构固有频率相对应的速度运行，这是一种被称为共振的现象，因此加剧振动。当这种匹配发生时，尤其是在支承件上产生相当大的负载，这导致例如支承件或动力轴的过早失效。此外，可能发生增强的磨损或其它负面的劣化效应。