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水泵

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立式筒型泵的介紹

立式筒型泵的介紹

[來源:未知]    [作者白雲泵業]    [日期:2017-01-19 10:31]    [熱度:]
        乙烯裝置中某些泵的工作條件比較苛刻:介質溫度低,揚程較高,裝置汽蝕餘量很小,泵進出口壓力高等。通常都需選用立式筒型泵。例如輸送高壓乙烯的立式筒型泵,是把球罐中的低溫乙烯送換熱器回收冷量後送出界區。同類型泵還有甲烷塔塔底泵、聚合級丙烯輸送泵和丙二烯轉化器進料泵等。
1、工況特點和選型要求
        ①吸入壓力高  無論乙烯、丙烯還是甲烷塔塔釜液,在常溫下均是氣態,為保證其處於液態,泵的吸入壓力較高。因此,泵體應能承受高壓,而且泵的軸封結構也應適於密封高壓。
        ②揚程較高。
        ⑧介質溫度低  介質溫度一般在-30℃以下。普通材料在低溫下易發生冷脆,所以在石化工業中低溫泵承受動載荷的零件多使用奧氏體不鏽鋼,僅承受靜載荷的零件可根據材料的使用溫度限製,分別選用低溫鑄鐵、低溫碳鋼或奧氏體不鏽鋼。另外由於介質溫度迥異於環境溫度,泵會承受較大的溫差應力,應選擇消除這種應力的結構。
        ④裝置汽蝕餘量低  這些介質直接來自貯罐或分餾塔底,而在貯罐和分餾塔中,液麵上的壓力是飽和蒸氣壓,裝置汽蝕餘量很低。以泵吸入口作基準的有效汽蝕餘量NPSHa往往接近零。
        ⑤介質易氣化、粘度小  如上所述,在泵吸入口處,介質已接近飽和狀態,極易汽化。如果泵外熱量傳入使部分介質汽化,將惡化泵的運行,所以泵應有適當的保冷措施。此外,在機械密封麵處介質的汽化會引起密封麵幹摩擦,汽化吸熱還可能使密封麵處衝洗水結冰,從而導致密封很快失效。而且乙烯、丙烯、甲烷塔釜液都屬輕烴類介質,動力粘度隻有水的幾分之一,自潤滑性差,這對軸封也是很不利的。這些介質都是易燃易爆物,泄漏是很危險的,所以對泵的軸封要求很高。
2、結構特點
        ①采用立式結構  筒袋泵的立式結構使其最適合於裝置汽蝕餘量低的場合。其第一級葉輪處在最低的位置,第一級葉輪基準麵與泵吸入口中心線間的位能差成為首級葉輪的液體灌注頭,這大大增加了泵在第一級葉輪吸入口處的有效汽蝕餘量NPSHa,而且可以根據對NPSHa的要求加長泵軸,使第一級葉輪處在更低位置,增加灌注頭,從而滿足抗汽蝕要求。
        ②采用雙層殼體筒體和內殼組成雙層殼體,比較適合介質溫度與環境溫度相差較大的場合。泵的內殼全部浸沒在液體中,壁溫均勻。外筒隻承受泵的吸入壓力,強度要求相對較低,筒壁較薄,內外有較大溫差時,溫差應力較小。而且泵的內殼懸吊在筒體中,簡體又懸吊在較深的機井中,不僅能在介質溫度變化時自由膨脹,而且能夠很好隔絕外部溫度的變化,所以極適於輸送低溫介質。
        ③軸封采用機械密封,要求如下:
        a.端麵形式  低溫介質的軸封早期都使用雙端麵機械密封。隨著密封技術的發展,單端麵和串聯式機械密封有逐步替代之趨勢。目前-100℃以下仍使用雙端麵機械密封-100℃以上一般均可使用單端麵機械密封,在長距離輸送管線以及其他一些重要工藝流程需要泄漏報警的地方則使用串聯式機械密封。在乙烯裝置的低溫泵中,甲烷塔底泵因介質溫度低,在工藝流程上作用重要,所以采用了串聯機械密封,其他泵都使用單端麵結構。
        b.采用內裝平衡型  由於密封壓力高,介質粘度小,自潤滑性差,所以不管采用何種端麵形式,都必須使用內裝平衡型機械密封,以便降低密封麵比壓,增加壽命。
        c.衝洗  為了防止密封麵上介質氣化,並帶走摩擦熱,單端麵和串聯式機械密封都需要從泵排出段接入高壓介質進行自衝洗。
        d.安全措施  機械密封的大氣側均設有節流襯套。對於單端麵密封,在襯套前通入氮氣起安全保護和防泄漏作用。串聯型機械密封則在兩個機械密封之間通入甲醇密封液。這些密封液來自一密閉的貯罐,它對機械密封進行冷卻並為大氣側密封提供潤滑。在貯罐上設有測壓儀器,一旦介質側密封失效,將導致兩密封麵之間腔內壓力升高,儀器測出後會發出警報。
        e.材料  機械密封的摩擦副要選擇較好材料,通常都使用碳石墨和整體成形硬質合金如碳化矽,碳化鎢組對。靜密封材料主要是丁腈橡膠和玻璃纖維填充聚四氟乙烯。丁腈橡膠隻能用到-40℃,故一般隻用在不與介質接觸的次要輔助靜密封麵上。玻纖填充聚四氟乙烯,既耐低溫又耐溶劑腐蝕,但有相當剛性和冷流性,所以不製成0形圈,均製成V形環,用於與介質直接接觸的主要靜密封麵上。
        ④采用加長型可調聯軸器  立式筒袋泵與電機的聯接一般采用加長型可調聯軸器,可以不拆電機就對機械密封進行維修。
        ⑤泵內殼采用法蘭連接有些泵廠可提供螺紋套式和法蘭式兩種泵內殼連接方式。螺紋套式價格低,徑向尺寸小,但裝配時對中困難,不便維修。法蘭式的徑向尺寸大些,但對中性好,裝拆方便。
        ⑥使用耐磨密封環  由於輕烴的密度、粘度均較小,容易泄漏。為了減少級間泄漏,提高容積效率,應使用耐磨密封環,材料為鑄鐵。
        ⑦葉輪形式筒袋泵主要使用混流葉輪和徑流葉輪。徑流葉輪單級揚程高,流量小,耐
汽蝕性好,泵外形粗短。混流葉輪則單級揚程低,流量大,效率高,泵外形細長。
        為提高泵的汽蝕性能,兩者首級葉輪均為耐汽蝕型。如果使用該種首級葉輪後,NPSHr依然較大,泵軸太長,可考慮首級葉輪采用雙吸式。
        ⑧平衡鼓或平衡泵、電機聯合軸承這種方法雖能影響效率,但結構簡單,對軸承要求也不高,是比較常用的做法。
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