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来源：华北电力技术
作者：华北电力科学研究院 胡尊立
本文是一篇旧文，发表于1993年，对于产品描述很详细，分享出来供大家学习参考。当然IDP现在属于FLOWSERVE公司。
前言：英格索——德莱赛泵浦公司拥有47个工厂，遍布全世界，年营业额高达近10亿美元。简要地介绍了该公司生产的循环水泵、凝结水泵和锅炉给水泵的生产情况和主要特点。该公司于1973年生产了世界上最大的多级锅炉给水泵，功率52.2MW。
近年来，通过引进和合作生产，在大型电站中使用的引进型大容量水泵主要有三大系列，即KSB、SULZER和WEIR。为了拓宽视野，扩大选择面和提高鉴别能力，本文介绍英格索——德莱赛泵浦公司（Ingersoll—DresserPumps，简称IDP）水泵的生产情况和一些特点，以供参考。
1. IDP公司简介
IDP虽然是一个新公司，但它是由两个历史悠久的泵浦公司合并而成，一个叫Ingersoll—Rand，另一个Dresser，两者都有100多年的历史。1993年，公司在全世界有47个工厂，1992年营业额高达9亿8千万美元，是世界上最大的泵业公司。它们生产的泵用于矿山、管道、电厂水利和食品加工等部门。
早在20世纪初，IDP公司就开发了离心泵，而今离心泵已广泛应用于工业的各个领域。20年代，它们设计了高温泵，用于原油的热裂化。30年代，与电力部门合作，使锅炉给水泵的压力成倍增长。二次大战期间，同盟国兵工厂所用的燃料的3/4是用它们的泵输送的。在50年代，他们开发了核潜艇用泵系列。1973年他们制造了世界上最大的多级锅炉给水泵，额定功率为52.2MW(70000英制马力)，转速为4160r/min，压力为31.6MPa(316kg/cm2)该泵用于1300MW机组，一机配一泵，l00%容量，至今运行正常。
IDP公司在世界各地设立了许多销售、服务和零配件供应办事处，主要集中在欧美，东南亚也有一些。最近，它们正考虑在中国设立办事处。
2. 循环水泵的生产情况和特点
循环水泵在电厂是用来给凝汽器供应冷却水的，因此要求有较大的流量，而压头则无需太高。IDP公司生产的循环水泵分为立式和卧式两大系列，面立式泵又有可抽式和不可抽式两种。
立式泵有50多年的生产经验，已销售900余台。立式泵的流量可达68180m3/h，功率高达6.7Mw(900英制马力)，压头选择的范围较大，可从3m到53m。同时其型号依压头从低到高排卿有APS、APMA、APM、APH、APHH、APHJ等。可抽式立式泵与不可抽式的差别在于它在需要时可迅速、容易地将泵的转动部分抽出，而无需拆开整台泵，因此检查、维修和更换叶轮极为方便。此外，对于长度很大的泵来说，采用可抽式设计还可减小起重机的设计起重量。不过，可抽式泵价格约贵20%左右，所以在选择时要作技术经济比较。
（1）立式泵的主要特点
IDP的立式泵主要有以下一些特点:
1）为了提高效率，根据比转数采用开式或封闭式叶轮。—般当比转数大于、等于400时应采用开式叶轮，效率约提高3%-4%。并式叶轮易于铸造和打光，且在叶轮磨损后可以调整间隙，进口杂物卡涩的可能性也较小。
2）对于不可抽式泵，当可以获得的汽蚀余量受限时，可将泵安装在一个封闭吸入系统中，以保证叶轮有足够的淹没高度。
3）上轴承装在填料箱中，便于检修，减少了维修的时间。
4）采用刚性可调靠背轮，便于对叶轮和外壳的间隙进行调整，以使效率达到最高。
5）出口管头设计比较保守，可以承受自由膨胀节的连续反作用力。
6）内套简中有压力油，以防止轴承在运行中失去润滑。
7）外壳上的法兰面精确刮研，保证泵正确对中。
8）设有吊耳，便于泵的拆装。
9）吸水口的导叶打磨光洁，以使叶轮入口的水流扰动最小。
10）轴经精确磨光，以使经向跳动最小，从而减小振动和延长轴承的寿命。
11）叶轮尺寸用样板检查，并在实际运行转速下进行动平衡。
（2）卧式泵的特点
IDP的卧式泵为S型，离心水平对分，双吸双涡壳，流量范围为9091到45453m3/h，压头为18.2到39.6m。泵的结构既可铸造也可加工。卧式泵近年来又有流行的趋势，因为可靠性高，维修方便。譬如，转动部分较容易检查和检修，轴承的更换无需拆泵等等。此外，S型泵装有双吸叶轮，使得必需的汽蚀余量显著降低，由于减少了运行所需的进口槽的深度，用户可省大量的费用。卧式泵的售价与立式泵相仿，但立式泵电机需承受推力，故价格较贵且维修费用也高。但立式泵占地面积小，厂房设计简单。所以两者的选择需根据实际情况权衡后决定。荚格索一德莱赛公司的卧式循环水泵还有以下一些特点:
1）为了保护价格昂贵的叶轮和壳体部件，采用可更换的磨损环。
2）为了整个运行范围内特性的稳定，叶轮眼和涡壳通道设计成能保证流动的变化过程光滑。
3）采用圆筒轴承的结构，但是也可以采用滚动轴承，为使用提供了灵活性。
4）由于轴的跨距较短，采用硬轴设计，从而提高了轴承寿命。
5）采用自润滑系统，免除了复杂的内部通道和管路。
6）采用可更换的轴套，使轴与泵的液体隔绝，从而提高了轴的寿命并降低维修费用。
7）采用双涡壳结构，减少了径向负荷和相应的轴的挠度，从而延长了磨损零件的寿命。
（3）新出厂产品的特点
最近生产的循环水泵还有以下特点:
1）从设计上进行改进，尽可能去除泵轴上的螺纹，避免了应力集中，防止轴的断裂。
2）较大容量的泵轮;用铸造，而采用加工成型，以保证型线的准确性。
3）根据每一台泵的实际情况用电子计算机单独设计，从而使泵的效率达到最高。目前，该公司生产的循环水泵教率一般均在89%以上。这在世界上是领先的。
3. 凝结水泵的生产情况和特点
IDP公司生产的凝结水泵为立式筒形泵，主要有两种型号：APKD型为双吸泵，运用于有效汽蚀余量较小的场台;AP—KC型为单吸泵，可用于流量较小或有效汽蚀余量较大的地方。APKD型泵优点突出，用途较广。下面介绍该型泵的一些特点：
1）为改善汽蚀特性泵做成筒形，同时采用双吸第一级叶轮，减少了必需的汽蚀余量，也使筒高缩短30%，泵轴也相应缩短，不但满足液力研究所关于入口比转数的标准，而且减少了整个运行范围内汽蚀的可能性。
2）为了提高泵的效率，泵的特性曲线设计得比较平坦。这样，无形之中在大流量区域内使压头提高25%~30%，减少了压头损失，节约了有用功率。但特性曲线平坦会使两台泵并列运行时易抢水，为此要给每台泵设计一个再循环。
3）水泵的轴根据长径比L/D一般按软轴设计，即轴第一临界转速低于运行转速，而第二临界转速高于运行转速。但是配500MW以上机组的凝结水泵均采用硬轴设计，即临界转速均在运行转速之上。
4）中间级叶轮采用键和两半扣环来固定，其键用来传递扣矩，扣环用来轴向定位并传递轴向推力。这种新型的设计消除了轴
上的螺纹，提高了可靠性。
5）制造中各叶轮均经动平衡，从而保证运行时振动最小。各中阃级泵壳及出口扩散器设计强度高并经水压试验，试验压力高达l4MPa(140kg/cm)，能使出口扩散嚣承受1.5倍的关闭压力。因此，保证泵能耐受额外的冲蚀，并有足够长的寿命。
6）泵轴各段间的联轴也采用长键和两半扣环的设计，没有螺纹。其连接套筒内孔经精密加工，通过键传递扭矩。这种设计还利于检查时的拆卸。
7）泵与电动机的联轴器为刚性可调式，精密加工而成，其中心孔及表面平行度的公差极严。因此电动机和泵的找中以及转子的下放就变得简单容易，同时也保证了电动机和泵问功率传递的平稳。
8）泵轴设计的应力水平低，且表面经磨光处理，轴的挠曲变形较小，有利于减小振动，延长轴承的寿命。
9）采用硬化处理的，可更换的不锈钢轴套，用O形圈密封，可以避免轴的磨损和更换。
10）轴承可采用石墨的，或青铜的，但推荐采用石墨轴承，因其具有固有的自润滑特性，使用时间长，并且在两相流运行工况下更加耐久。
11）填料函采用轴承、齿形轴套，节流村套和排气回入口的联合结构。这种设计使轴密封形成两段降压，第一段为迷宫降压，第二段为盘根或机械密封。两段之间的放气气孔将收集的蒸汽排走，从而提高了盘根和轴承的寿命。
12）长轴下端的自位式缓冲支座可以避免泵体的移动，防止低流量运行期间或系统失常时轴承的过度磨损。
13）中间级壳段法兰间加有密封垫，既避免了中间级的漏泄，也防止了法兰表面因水流划道造成过早的损坏。
14）泵出口管头的基频和电动机铁芯的临界频率均经分析，以避免因共振引起的振动。
15）泵按美国石油工程师协舍API610的规定设计，泵壳、叶轮及有关零件均留有3.175mm(1/8in)供腐蚀用的余度。
16）对泵的推力平衡设计有独特的考虑。通常，泵的每级叶轮或者加平衡装置或者打平衡孔。但IDP的凝结泵有意不采用平衡设计，因为一个向下的推力反倒提高了泵在整个运行范围内的稳定性，只是电动机的推力轴承黯选择大一些，此项费用对于电厂的可靠运行是值得的。
17）推力轴承设置在电动机内部，选一点与泵本身带有推力轴承的欧洲泵形成对照。后者的优点是可以采用标准电动机，价格便宜，所以目前在美国小型水泵也趋向采用泵本身带推力轴承。但是凝结泵较大，采用电动机的推力轴承可以省却泵的推力轴承，从而便于检修，且使总高度减小目前，IDP公司生产凝结水泵的主要工厂有美国薪泽西州的philigsburg、西班牙的coslada和意大利的Worthing。在前二个厂设有试验中心，可以对任何APKD型泵的特性进行广泛的评价。试验装置的参数为：流量可达5878m3/h，压头可达457m，功率可达3.73MW(500马力)。philips—burg试验中心具有二套试验能力，可同时试验二台泵。每个试验中心利用热井和真空设备来产生实际的泵人口侧的运行工况，以便进行气蚀余量的测定。而无须改变入口侧的液位。所有的标定和试验均按水力研究所和ASME动力试验规范进行。
4. 给水泵的生产情况和特点
（1）生产业绩
锅炉给水泵是也厂曲“心脏”，随着机组容量的增大，给水泵也日益往高速、高压，大流量的方向发展。目前世界上制造给水泵的厂家在我国比较知名的有KSB、WEIR和SULZER，其中KSB替由IDP公司授权生产CHT型给水泵。IDP于1937年开始多级给水泵设计，其业绩在很多方面居世界领先地位，例如:1957年生产了100%容量的汽动给水泵，4.25MW(5700英制马力)，5500r/min、17.5MPa(175kg/cm2)。
1959年生产了最高压力超临界设计的给水泵，额定出口压力46.4MPa(484kg/cm)。
l960年起生产每级压头最高的泵，在1960年为761.9m，1970年达914.4m。
1973年生产了世界上最大的多级锅炉给永泵，额定值为52.2Mw(7000英制马力)、4160r/min、3.16Mpa(318kg/cm2)。
1978年生产了最大的复进式锅炉给水泵，额定值为11.2MW(1500英制马力)、5100r/min、19MPa(199kg/cm2)。
（2）采用各种技术对策，满足用户需要
至今，IDP已有100台左右多级绐水泵在世舁各地运行。为了适合甩户的各种需要，尤其在满足汽蚀余量方面该公司采取了相应的对策：
1）采用双壳体筒形泵和升压泵。因为升压泵转速低，可以适台很低的入口压头。升压泵又有单级和多级之分:单级的有J、JB、F和FA型；多级的有pH型，输出压头高。升压泵的流量可迭3400m3/h，压头可达365m。
2）给水泵的第一级的设计有单吸和双吸两种。单吸第一级用于可获得的汽蚀余量是足够的场合，双吸第一级用于可获得的汽蚀余量有限或者运行状态过程会产生临界工况的场合。
3）给水泵第一级叶轮的水力设计对于临界参数来说均较保守，例如人口比转数和导叶入口角等。导叶人口角和相对流动角是用计算机来匹配的，以使流型最佳，并最大限度地减少偏离峰值运行刚涡流的可能性。这种保守的设计大大地减少了汽蚀和波动的可能性。此外，该公司在按到订单后要对用户的系统压力和温度的变化情况进行认真的考察，然后据以设计，以保证可获得的汽蚀余量与泵必需的汽蚀余量之间留有适当的裕度。
4）将升压泵和给水泵串联为一寄单轴、单筒体的泵，以提高可靠性和减少安装费用。该型泵为复进式，运行功率可高达11.2Mw(15000英制马力)。
（3）结构特点
除以上所述，IDP给水泵在结构方面有以下一些特点:
1）轴承籍用螺栓整圈360度坚固在原简体上，提高了刚性。
2）采用齿形迷宫密封代替浮环密封或机械密封，提高了可靠性，减少了维修工作量。
3）设置一个过热蒸汽喷亦冷却用增压级，便于投用。其出口管采用焊接，而不用法兰及高压垫。
4）轮毂上和平衡鼓上的动静间隙采用方向交叉的齿形密封，不但能切碎脏物，不易磨咬，而且起反向螺杆泵的作用，减少泄漏。
5）叶轮定位采取键和两半扣环的结构，键用来传递扭矩，而扣环起轴向定位作尾。扣环与老式的轴套结构相比有若干优点:使各段加工误差分散;可使叶轮的轴向力分散作用在轴上，不象轴套把所有叶轮的轴向力传递到第一级前螺纹上，容易造成断轴。
6）叶轮上的密封环设计成中分，使动平衡时少了一次拆装，简化了工序，并保证动平衡质量不至于变化。
7）采用筒式设计，整个泵芯和两端轴承座可以抽出和卸下，遇有故障便于及时更换泵芯，恢复运行。顺便提一下，目前欧美300MW以下机组又有采用中分泵的倾向，原因是价格便宜，对于一般缺陷便于开盖检查和维修。
8）支持轴瓦采用独特的三油楔型式，比常规轴承就中能力强，增加了转子的刚性，碱少了变工况运行时的敏感性。
9）功率较大的泵，其扩散器导叶是全封闭的，从而消除了金属疲劳时导叶开裂的可能性。
10）具有一组补偿垫，可以在温度变化时补偿转子和筒体的差胀。
11）通过广泛的试验来确定平衡鼓和平衡盘的尺寸，使之足以防止变工况时平衡盘和衬套之间轴向间隙的消失，保证平衡鼓和平衡盘能在所有运行工况下平衡时轮的推力。
12）为了提高盘车运行时的可靠性，轴承室中装有顶开弹簧，在泵低转速时可顶动转子使平衡盘和衬套脱开一定的阅隙，以便使水中悬浮的颗粒自由通过，避免动静之间的磨咬。其允许最低盘车转速为5r/min。
（4）质量控制
为了保证给水泵的质量，IDP公司采取了一系列的措施，主要有:
1）进厂原材料都经严格检查。
2）严格控制设计和制图标准。
3）不断进行过程内的检查，如泵的每个零件先是单个检查，分部组装后进行第二次检查等等。
4）泵壳所有高速区和配垫处均要仔细磨光，焊接后热处理消除残余应力，然后全面检查。
5）泵内零件如环、村套和其它圆形零件必满足严格的同心度和表面平行度公差。每个叶轮加工后要单独作动平衡。扩散器都是加工成型，而不是铸造的。每个叶轮和扩散嚣的尺寸均需严格检查和记录，然后按要求在所有临界应力区进行无损探伤。
6）轴的锻件毛坯先进行检查，再按步骤加工。所有磨损面用激光热处理、加硬。然后将轴置于垂直状态下消除应力，再测量径向跳动，并作记录。轴的径向轴承区域先要镀铬，然后磨光。
7）叶轮和轴组装后要作动平衡每个动静配合处要检查间隙和同心度，以免运行时碰磨。
8）公司具有卧式的特性试验装置，功率可达14.9MW(20000英制马力)。所有标定和试验按水力研究所和ASME动力试验规范执行。试验数据经仔细分析以保证泵的特性要求得以满足。
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