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立式筒型泵的介绍

立式筒型泵的介绍

[来源:未知]    [作者白云泵业]    [日期:2017-01-19 10:31]    [热度:]
        乙烯装置中某些泵的工作条件比较苛刻:介质温度低,扬程较高,装置汽蚀余量很小,泵进出口压力高等。通常都需选用立式筒型泵。例如输送高压乙烯的立式筒型泵,是把球罐中的低温乙烯送换热器回收冷量后送出界区。同类型泵还有甲烷塔塔底泵、聚合级丙烯输送泵和丙二烯转化器进料泵等。
1、工况特点和选型要求
        ①吸入压力高  无论乙烯、丙烯还是甲烷塔塔釜液,在常温下均是气态,为保证其处于液态,泵的吸入压力较高。因此,泵体应能承受高压,而且泵的轴封结构也应适于密封高压。
        ②扬程较高。
        ⑧介质温度低  介质温度一般在-30℃以下。普通材料在低温下易发生冷脆,所以在石化工业中低温泵承受动载荷的零件多使用奥氏体不锈钢,仅承受静载荷的零件可根据材料的使用温度限制,分别选用低温铸铁、低温碳钢或奥氏体不锈钢。另外由于介质温度迥异于环境温度,泵会承受较大的温差应力,应选择消除这种应力的结构。
        ④装置汽蚀余量低  这些介质直接来自贮罐或分馏塔底,而在贮罐和分馏塔中,液面上的压力是饱和蒸气压,装置汽蚀余量很低。以泵吸入口作基准的有效汽蚀余量NPSHa往往接近零。
        ⑤介质易气化、粘度小  如上所述,在泵吸入口处,介质已接近饱和状态,极易汽化。如果泵外热量传入使部分介质汽化,将恶化泵的运行,所以泵应有适当的保冷措施。此外,在机械密封面处介质的汽化会引起密封面干摩擦,汽化吸热还可能使密封面处冲洗水结冰,从而导致密封很快失效。而且乙烯、丙烯、甲烷塔釜液都属轻烃类介质,动力粘度只有水的几分之一,自润滑性差,这对轴封也是很不利的。这些介质都是易燃易爆物,泄漏是很危险的,所以对泵的轴封要求很高。
2、结构特点
        ①采用立式结构  筒袋泵的立式结构使其最适合于装置汽蚀余量低的场合。其第一级叶轮处在最低的位置,第一级叶轮基准面与泵吸入口中心线间的位能差成为首级叶轮的液体灌注头,这大大增加了泵在第一级叶轮吸入口处的有效汽蚀余量NPSHa,而且可以根据对NPSHa的要求加长泵轴,使第一级叶轮处在更低位置,增加灌注头,从而满足抗汽蚀要求。
        ②采用双层壳体筒体和内壳组成双层壳体,比较适合介质温度与环境温度相差较大的场合。泵的内壳全部浸没在液体中,壁温均匀。外筒只承受泵的吸入压力,强度要求相对较低,筒壁较薄,内外有较大温差时,温差应力较小。而且泵的内壳悬吊在筒体中,简体又悬吊在较深的机井中,不仅能在介质温度变化时自由膨胀,而且能够很好隔绝外部温度的变化,所以极适于输送低温介质。
        ③轴封采用机械密封,要求如下:
        a.端面形式  低温介质的轴封早期都使用双端面机械密封。随着密封技术的发展,单端面和串联式机械密封有逐步替代之趋势。目前-100℃以下仍使用双端面机械密封-100℃以上一般均可使用单端面机械密封,在长距离输送管线以及其他一些重要工艺流程需要泄漏报警的地方则使用串联式机械密封。在乙烯装置的低温泵中,甲烷塔底泵因介质温度低,在工艺流程上作用重要,所以采用了串联机械密封,其他泵都使用单端面结构。
        b.采用内装平衡型  由于密封压力高,介质粘度小,自润滑性差,所以不管采用何种端面形式,都必须使用内装平衡型机械密封,以便降低密封面比压,增加寿命。
        c.冲洗  为了防止密封面上介质气化,并带走摩擦热,单端面和串联式机械密封都需要从泵排出段接入高压介质进行自冲洗。
        d.安全措施  机械密封的大气侧均设有节流衬套。对于单端面密封,在衬套前通入氮气起安全保护和防泄漏作用。串联型机械密封则在两个机械密封之间通入甲醇密封液。这些密封液来自一密闭的贮罐,它对机械密封进行冷却并为大气侧密封提供润滑。在贮罐上设有测压仪器,一旦介质侧密封失效,将导致两密封面之间腔内压力升高,仪器测出后会发出警报。
        e.材料  机械密封的摩擦副要选择较好材料,通常都使用碳石墨和整体成形硬质合金如碳化硅,碳化钨组对。静密封材料主要是丁腈橡胶和玻璃纤维填充聚四氟乙烯。丁腈橡胶只能用到-40℃,故一般只用在不与介质接触的次要辅助静密封面上。玻纤填充聚四氟乙烯,既耐低温又耐溶剂腐蚀,但有相当刚性和冷流性,所以不制成0形圈,均制成V形环,用于与介质直接接触的主要静密封面上。
        ④采用加长型可调联轴器  立式筒袋泵与电机的联接一般采用加长型可调联轴器,可以不拆电机就对机械密封进行维修。
        ⑤泵内壳采用法兰连接有些泵厂可提供螺纹套式和法兰式两种泵内壳连接方式。螺纹套式价格低,径向尺寸小,但装配时对中困难,不便维修。法兰式的径向尺寸大些,但对中性好,装拆方便。
        ⑥使用耐磨密封环  由于轻烃的密度、粘度均较小,容易泄漏。为了减少级间泄漏,提高容积效率,应使用耐磨密封环,材料为铸铁。
        ⑦叶轮形式筒袋泵主要使用混流叶轮和径流叶轮。径流叶轮单级扬程高,流量小,耐
汽蚀性好,泵外形粗短。混流叶轮则单级扬程低,流量大,效率高,泵外形细长。
        为提高泵的汽蚀性能,两者首级叶轮均为耐汽蚀型。如果使用该种首级叶轮后,NPSHr依然较大,泵轴太长,可考虑首级叶轮采用双吸式。
        ⑧平衡鼓或平衡泵、电机联合轴承这种方法虽能影响效率,但结构简单,对轴承要求也不高,是比较常用的做法。
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