小流量高揚程用（yòng）泵-浙江香蕉视频网站江泵業（yè）有限公司（sī）

泵的知（zhī）識 PUMP KNOWLEDGE

行業新（xīn）聞

您當前位置：網站首頁 >> 泵的知識 >> 詳情（qíng）內容（róng）

小（xiǎo）流量高揚程（chéng）用泵

時間（jiān）：2012/2/24 來源：浙江（jiāng）香蕉视频网站江泵業有限公司

乙烯裝置的再蒸（zhēng）塔回（huí）流泵、Cl0洗油注入泵和BTX反應器（qì）進料泵均為小流量（liàng）高揚程泵。

1．工況特點和選型要求

①流量小、揚（yáng）程高由於已處於後段工序或僅需少量回流及洗液的注入，這幾台泵流量僅有5～25m3／h。而為了（le）維持反應壓（yā）力或防止高溫汽化，其揚程要求達到301-463m。

②工作壓力高因為泵的進口壓（yā）力和（hé）揚程均較高，泵的出口壓力（lì）都在2．5MPa以上。其中BTX二段反應器進料泵（bèng）進出El壓力分別達到了2．6MPa和5．1MPa，選型時應注意泵的機械密封形式、高允許工作（zuò）壓力和進出口法蘭的（de）耐壓等級均能符合要求。

⑧介質特殊介質均屬碳（tàn）氫化合物，粘度（dù）小於（yú）4．7mPa·s(C10洗油注入泵除（chú）外)，揮發性較（jiào）大，而（ér）且其中兩台BTX反應器進（jìn）料泵是輸送有毒的苯、甲苯、二甲（jiǎ）苯，所以對軸封有較高的要求（qiú）。

④溫度變化大對於乙烯裝置（zhì）中BTX反應器進料泵，當反應開始時介質溫度是81℃，到反應結束時溫度達到128℃；當（dāng）催化劑（jì）再生時，反應器中通入高壓蒸汽，介質溫度升高到85℃。所以泵應能適應這樣的（de）高溫和溫度的變化。

2．泵型的選擇

對於小流量高揚程泵，一般多選（xuǎn）用高速泵（bèng）或多級泵

3．高速泵的（de）性能和結構特點

在乙烯裝置中，Cl0洗（xǐ）油注入（rù）泵和再蒸塔回流泵（bèng）均選用了高速泵（bèng）。高速泵並（bìng）非是通過單純（chún）提高普（pǔ）通離心泵的轉（zhuǎn）速來得到高揚程的，它有其自身的性能和結構（gòu）特點，

①高速泵的（de）性能曲線高速泵中擴散管(圖2—134件5)的喉（hóu）徑對性能（néng）影響很大。當通過喉（hóu）部的液體速（sù）度等於或（huò）略大於葉輪圓周速度時（shí），就（jiù）會（huì）破壞液流（liú）的連續性．，造成揚程突然下降到零的現象。這（zhè）就是高速泵的揚程中斷特性，對應於（yú）揚程中斷（duàn）時的流量稱為中斷（duàn）流量值。高

性能	高（gāo）速泵	多級（jí）泵
運轉可靠性	單級，運動零件少，軸向載荷很小，軸粗短，無葉輪耐磨環（huán）、級間（jiān）襯套等內部摩擦件，運轉可靠性高	運動零件多，軸向載荷較大，軸細長，有葉輪耐磨環、級間襯套等內部摩擦件，運轉可靠（kào）性相對低
體（tǐ）積和（hé）重量	單級，多為立式結構，體積小，占地少，重量輕	多為臥式結（jié）構，體積、占地和重量均大得多
檢修和維護	無葉輪耐磨（mó）環、級間襯套（tào）等內部摩擦件需更換；電機和垂直機架整體吊（diào）裝，不必（bì）調中心；無需拆卸進出口管路就可維護機械（xiè）密封。維修方便（biàn）工作量小	水平中（zhōng）開多級泵（bèng）維修方便，但（dàn）需拆（chāi）卸進出口管路並更換摩擦件，工作量稍大；徑向剖分多級泵裝拆零件多，還要調中心、垂直度，工作量很大，維修不便
價格	相對較高	相對較低
效率（lǜ）	基（jī）本相近

①除普通的影響因素外，高速泵的效率還與選定的泵轉速（sù）和擴散管喉徑有（yǒu）很（hěn）大關（guān）係，研究起來較為複雜，但是仍與普通離心泵一樣，也是隨著比（bǐ）轉速的減小（xiǎo）而下降，隻是幅度不同。高（gāo）速泵的比轉速是指在（zài）該泵的運轉速度（dù）下的比（bǐ）轉速，而其運轉速度（dù）在選型時是無法知道的，須由泵廠（chǎng）通過電算優化才能確定。多級泵的比轉速是指它的單（dān）級比（bǐ）轉速，泵製成多（duō）級的原因之一正是為了提高單級比轉速，從（cóng）而提高效率。雖然已知在同樣的低比轉（zhuǎn）速下，高速泵的效率比單級離心泵高，但在選型時，卻無法算出高速泵（bèng）的比轉速；所關心的僅僅是泵效率，所以在（zài）選型（xíng）時將比轉速作為高速泵和（hé）多級泵泵（bèng）效率高低的判據是不適宜的。高速泵可能達到的高效率約60％左（zuǒ）右。根據以往的選（xuǎn）用經驗，高速泵和多（duō）級泵效率的比較大致有以下規律：當Q>15m3／h，且日／Q=15～40時，兩（liǎng）者基本持（chí）平；當Q>15m3／h且日／Q<15時，多級泵效率（lǜ）高；當Q>15m3／h且H／Q>40或當Q≤15m3／h且H／Q>15時，高速泵效率高。速泵的性能曲線見圖2—1 35。當葉輪圓周速度不變（biàn）時，擴散管喉徑越（yuè）大，中（zhōng）斷流量（liàng）值也越大（dà），曲線的過渡也就越和緩。高速泵的這一特性，當發生過流（liú）量（liàng）時對電機有保（bǎo）護作用。另外其高效率點往往就（jiù）在中斷（duàn）流量附近，因（yīn）此盡管設計工況取在高效率：點，但實（shí）際使用時須在略低於設計流量的條件下運轉，以免發生揚程的不穩定（dìng）現象。

②特殊的葉（yè）輪（lún）形式高速泵（bèng）大多采用開式徑向直葉片葉輪，也有采用開式後彎葉片和（hé）閉式葉輪的，主要是為（wéi）了改善H—Q曲線的藍（lán）率以及在大流量時提高效率。開式的葉輪（lún）大大（dà）降低了葉輪產（chǎn）生的軸（zhóu）向推力，有時（shí）為進一步降低軸向推力，在靠近輪轂的後蓋板（bǎn）上還（hái）開有平衡孔（kǒng），從而使推力軸（zhóu）承的工（gōng）作條（tiáo）件大大改（gǎi）善，即（jí）使在很高的轉速下連（lián）續運行，軸承也能長期正常（cháng）運行。

③無需耐磨密封環雖然乙烯裝置中輸送的是粘度小、揮（huī）發性大的介質，但因為高（gāo）速泵的輸出液體隻占壓液室中的一小部分，所以高速泵不怕內泄漏，葉輪和泵體間（jiān）不必裝耐磨環，相反（fǎn）可以保持較大間隙，使高速泵可以輸送（sòng）粘（zhān）度小於（yú）5000mPa．S的石油製品，化學腐蝕液、懸浮液以及（jí）含有少量顆粒的液體。

④軸封高速泵采用特殊設計的機械密（mì）封，其（qí）軸向尺寸特別緊湊，以減（jiǎn）小軸懸臂長度；軸套上固（gù）定極易平衡的（de）動環，而（ér）其他（tā）帶有彈簧、密封圈和浮動環的不易平衡部分作為密封（fēng）的（de）靜止部分，以（yǐ）適應高轉（zhuǎn）速的需要。同（tóng）時由於轉速高，對軸封的冷卻是必不可少的。SUNDSTAND公司（sī）的（de）標準（zhǔn）配置是從泵出口引出液體（tǐ），經泵內的懸液分離器後對單端麵機械密封進行冷卻乙烯裝置中的高速泵都采用這種（zhǒng）標準配置。用戶還可根據介質的特殊性（xìng）選擇串聯、雙端麵機械密封以及各種各樣的衝洗、冷卻和泄漏處理方（fāng）式。

⑤吸入性能高速條件下的吸入性能（néng）一般較差，容易產生（shēng）汽蝕，但加裝誘導輪後可（kě）大大改善高速泵的吸入性能。如乙烯裝置中再蒸塔回流泵的有效汽蝕餘（yú）量NPSHa僅2．3m，加裝誘導輪後泵汽蝕餘量NPSHr隻有l．8m，完全能滿足要求。

⑥高精度增速箱（xiāng）高速泵的增速箱有一級增速和二級（jí）增速兩種，每一種都（dōu）有許多（duō）檔次不同的輸出速度，使高速（sù）泵僅用幾個型號就能覆蓋廣泛的揚（yáng）程和流量範圍，零部件的通用性非常好。對齒輪（lún）經過高精度加工，噪音不超過同級電機。

4．多（duō）級泵的性能（néng）和結構特點

乙烯裝（zhuāng）置汽油加氫單元中，BTX反應器進料（liào）泵均選用了高揚（yáng）程小流量的多級泵，其工作原理、結構外形均與普通多級泵相近(見圖2-136)。選用時（shí）主要根據工況特（tè）點選擇（zé）泵的結構（gòu）和性（xìng）能。

①殼體（tǐ）結構單殼（ké）體泵和雙殼體泵都可在高壓狀態下運行，但是兩者耐溫和耐（nài）熱衝擊性能不同。普通單殼體泵（bèng）耐溫上限180～320℃，有些特殊設計（jì）的泵可用到400℃左右。而雙殼體泵基本都能用到400～450℃，而且耐熱（rè）衝擊性好。但（dàn）是雙殼體泵重量體積較大，製造（zào）不便，價格高。一般僅用在（zài）大型、高壓有（yǒu）強烈熱衝擊的場合（hé）。乙烯裝（zhuāng）置BTX進料泵的工況存在一定熱衝擊，但根據以往的使用經驗，某些單殼體形式（shì）的泵也能滿（mǎn）足使用（yòng）要求。

②軸向中開泵和（hé）徑向剖分泵國外用於石化行業能滿足一定耐溫耐壓要求的單（dān）殼體、高揚程、小流量多級泵，基本上都是軸向中開式結構。中開（kāi）式除裝拆維修方便（biàn）外，其耐熱衝（chōng）擊的能力要比用穿（chuān）杠固（gù）定的徑向剖分泵好，所以乙烯（xī）裝置中的BTX進料泵都采用中開（kāi）式結構（gòu）形式（shì）。國內同類型泵，如Y、YD、MC均是徑向剖分（fèn）結構。中開式多級（jí）泵係列雖（suī）對其它技術指（zhǐ）標都能滿（mǎn）足，但是流量偏大，泵（bèng）廠可考慮將泵係列向流量小的方向延伸。

⑧軸封對軸封的要求雖然高，但單（dān）端麵機械（xiè）密封已（yǐ）能滿足要求（qiú）。不過因為壓（yā）力高，介質粘度小（xiǎo），一（yī）般都應選用內裝式平衡型（xíng）機械（xiè）密封。

為了提高密封麵處的壓力，防止在密封麵上發生相變，應進行白衝洗。同時因介質溫度較高，還要對軸封進行冷卻。

由於溫度高，介質中又含苯（běn）、甲苯、二甲苯，所以靜密（mì）封材料隻能采用聚四氟乙烯或玻（bō）璃纖維填充聚四氟乙烯，不能（néng）使用任何橡膠。

④中心線支撐橫鍵定位 臥式泵溫度超過177℃時，通常（cháng）都要（yào）使用中心線支（zhī）撐的泵（bèng）體（tǐ），以避免泵體受熱後（hòu）單（dān）向膨脹危及（jí）泵的正常運行。同時，支撐麵（miàn）上應設有橫鍵固定泵（bèng）的（de）軸向位置。

⑤軸承冷卻BTX進料泵在催化劑再（zài）生時，運行溫（wēn）度接近上限，一般應對（duì）軸承（chéng）箱（xiāng）進行冷卻，降低油溫。多數廠商在推力軸承處（chù）設置有水冷夾套，蘇（sū）爾壽公司則在兩側軸承（chéng）箱上都可（kě）選裝浸沒式翅片冷卻管，其MC係列泵還可采用風冷，適（shì）用於缺水源的工作場所。

⑥耐磨密封環由於（yú）介質粘度低(2.1～3.1mPa．s)，為減小內泄漏，提（tí）高效（xiào）率，維持泵在溫度變化（huà）時的性能穩定，在葉輪和泵體上一般都要設置耐磨密封環。