液下深度超长的超深工况立式液下长轴泵工作原理和技术核心

发布日期：2026/2/13 20:47:11 来源: 湖南立佳机械制造有限公司 阅读量（）

液下深度超长的超深工况立式液下长轴泵工作原理和技术核心

 

 

液下深度超长的超深工况立式液下长轴泵，其工作原理基于离心力作用，通过电机驱动长轴带动叶轮旋转，实现液体的高效垂直输送；技术核心在于分段式长轴结构、多级支承系统、耐腐蚀材料与智能密封设计的协同优化，以应对百米级液深带来的力学、密封与耐久性挑战‌。

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一、工作原理：离心力驱动的垂直流体提升

立式液下长轴泵采用“电机在上、泵体在下”的垂直布局，其工作过程如下：

· ‌启动准备‌：泵的叶轮始终浸没于液体中，无需灌泵或抽真空，可直接启动，避免气阻与气蚀问题。

· ‌能量转换‌：电机通过长轴驱动叶轮高速旋转，液体在离心力作用下从叶轮中心被甩向边缘，形成高压区；叶轮中心则形成低压区，外部液体在压力差作用下持续流入。

· ‌多级增压‌：对于高扬程需求（如100米以上），采用多级叶轮串联结构，每级叶轮逐步提升液体压力，最终实现数百米扬程输出。

· ‌垂直输送‌：液体经导流壳和扬水管逐级升压后，从水平出口排出，完成从深井、储罐或海底的垂直抽取任务。

该过程免去了传统泵的底阀和引水装置，特别适用于密闭容器、深井及无人值守场景。

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二、技术核心：支撑超深工况稳定运行的四大支柱

1. ‌分段式长轴与多点支承系统‌

· 超长高强度钢轴（可达10米/段）采用套筒联轴器连接，便于运输与安装，适应30~400米液下深度。

· 每3~5米设置一个导轴承（如水润滑石墨轴承或滑动轴承），形成多点支撑，有效控制径向跳动（≤0.08mm/m），抑制振动与挠度。

· 立佳机械LVG系列超长立式长轴泵采用“三点支撑+镜面抛光轴体”设计，100米深度下运行平稳性。

2. ‌高性能材料与耐腐蚀设计‌

· ‌轴体‌：选用316L不锈钢或钛合金，抗拉强度≥550MPa，耐海水腐蚀（Cl⁻≤50000ppm）。

· ‌叶轮‌：双相不锈钢2205或陶瓷涂层，适用于含砂量30%、pH 3-4的强腐蚀环境，寿命达15000小时以上。

· ‌泵壳‌：氟塑料内衬+316L外壳结构，可耐PH1-14极端腐蚀，适用于浓硫酸、氰化液等“地狱级”介质。

3. ‌多重密封与防泄漏机制‌

· ‌双端面机械密封‌：采用碳化硅（SiC）密封环+氟橡胶组，泄漏量≤0.001mL/h，相当于“蝴蝶饮水量级”封锁。

· ‌多级串联密封‌：高端型号配置3层SiC密封环，承压≥10MPa，配合阻垢型润滑液（如乙二醇），防止高温结垢。

· ‌无轴封设计‌：部分泵型采用副叶轮动力密封或迷宫式O型圈结构，彻底杜绝泄漏风险，适合易燃易爆或有毒介质输送。

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三、典型应用场景对比

表格

应用场景	液下深度	扬程需求	核心技术匹配
深海采矿	30–300米	100–300米	钛合金轴体+多级密封+外润滑系统
化工储罐	5–15米	50–200米	316L材质+双端面密封+防爆认证
矿山排水	100–120米	150–250米	双相钢叶轮+多级叶轮+耐磨涂层
熔盐储能	≤10米	50–100米	陶瓷涂层+强制冷却+高温密封