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立式筒型泵的介紹
立式筒型泵的介紹
[來源：未知]??? [作者白云泵業(yè)]??? [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(zhì)溫度低，揚程較高，裝置汽蝕余量很小，泵進(jìn)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后送出界區(qū)。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(zhuǎn)化器進(jìn)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(tài)，為保證其處于液態(tài)，泵的吸入壓力較高。因此，泵體應(yīng)能承受高壓，而且泵的軸封結(jié)構(gòu)也應(yīng)適于密封高壓。
②揚程較高。
⑧介質(zhì)溫度低 介質(zhì)溫度一般在-30℃以下。普通材料在低溫下易發(fā)生冷脆，所以在石化工業(yè)中低溫泵承受動載荷的零件多使用奧氏體不銹鋼，僅承受靜載荷的零件可根據(jù)材料的使用溫度限制，分別選用低溫鑄鐵、低溫碳鋼或奧氏體不銹鋼。另外由于介質(zhì)溫度迥異于環(huán)境溫度，泵會承受較大的溫差應(yīng)力，應(yīng)選擇消除這種應(yīng)力的結(jié)構(gòu)。
④裝置汽蝕余量低 這些介質(zhì)直接來自貯罐或分餾塔底，而在貯罐和分餾塔中，液面上的壓力是飽和蒸氣壓，裝置汽蝕余量很低。以泵吸入口作基準(zhǔn)的有效汽蝕余量NPSHa往往接近零。
⑤介質(zhì)易氣化、粘度小 如上所述，在泵吸入口處，介質(zhì)已接近飽和狀態(tài)，極易汽化。如果泵外熱量傳入使部分介質(zhì)汽化，將惡化泵的運行，所以泵應(yīng)有適當(dāng)?shù)谋＠浯胧?。此外，在機(jī)械密封面處介質(zhì)的汽化會引起密封面干摩擦，汽化吸熱還可能使密封面處沖洗水結(jié)冰，從而導(dǎo)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(zhì)，動力粘度只有水的幾分之一，自潤滑性差，這對軸封也是很不利的。這些介質(zhì)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(jié)構(gòu)特點
①采用立式結(jié)構(gòu) 筒袋泵的立式結(jié)構(gòu)使其最適合于裝置汽蝕余量低的場合。其第一級葉輪處在最低的位置，第一級葉輪基準(zhǔn)面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余量NPSHa，而且可以根據(jù)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(nèi)殼組成雙層殼體，比較適合介質(zhì)溫度與環(huán)境溫度相差較大的場合。泵的內(nèi)殼全部浸沒在液體中，壁溫均勻。外筒只承受泵的吸入壓力，強度要求相對較低，筒壁較薄，內(nèi)外有較大溫差時，溫差應(yīng)力較小。而且泵的內(nèi)殼懸吊在筒體中，簡體又懸吊在較深的機(jī)井中，不僅能在介質(zhì)溫度變化時自由膨脹，而且能夠很好隔絕外部溫度的變化，所以極適于輸送低溫介質(zhì)。
③軸封采用機(jī)械密封，要求如下：
a．端面形式 低溫介質(zhì)的軸封早期都使用雙端面機(jī)械密封。隨著密封技術(shù)的發(fā)展，單端面和串聯(lián)式機(jī)械密封有逐步替代之趨勢。目前-100℃以下仍使用雙端面機(jī)械密封-100℃以上一般均可使用單端面機(jī)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(lián)式機(jī)械密封。在乙烯裝置的低溫泵中，甲烷塔底泵因介質(zhì)溫度低，在工藝流程上作用重要，所以采用了串聯(lián)機(jī)械密封，其他泵都使用單端面結(jié)構(gòu)。
b．采用內(nèi)裝平衡型 由于密封壓力高，介質(zhì)粘度小，自潤滑性差，所以不管采用何種端面形式，都必須使用內(nèi)裝平衡型機(jī)械密封，以便降低密封面比壓，增加壽命。
c．沖洗 為了防止密封面上介質(zhì)氣化，并帶走摩擦熱，單端面和串聯(lián)式機(jī)械密封都需要從泵排出段接入高壓介質(zhì)進(jìn)行自沖洗。
d．安全措施 機(jī)械密封的大氣側(cè)均設(shè)有節(jié)流襯套。對于單端面密封，在襯套前通入氮氣起安全保護(hù)和防泄漏作用。串聯(lián)型機(jī)械密封則在兩個機(jī)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(jī)械密封進(jìn)行冷卻并為大氣側(cè)密封提供潤滑。在貯罐上設(shè)有測壓儀器，一旦介質(zhì)側(cè)密封失效，將導(dǎo)致兩密封面之間腔內(nèi)壓力升高，儀器測出后會發(fā)出警報。
e．材料 機(jī)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(zhì)合金如碳化硅，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。丁腈橡膠只能用到-40℃，故一般只用在不與介質(zhì)接觸的次要輔助靜密封面上。玻纖填充聚四氟乙烯，既耐低溫又耐溶劑腐蝕，但有相當(dāng)剛性和冷流性，所以不制成0形圈，均制成V形環(huán)，用于與介質(zhì)直接接觸的主要靜密封面上。
④采用加長型可調(diào)聯(lián)軸器 立式筒袋泵與電機(jī)的聯(lián)接一般采用加長型可調(diào)聯(lián)軸器，可以不拆電機(jī)就對機(jī)械密封進(jìn)行維修。
⑤泵內(nèi)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(nèi)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(huán) 由于輕烴的密度、粘度均較小，容易泄漏。為了減少級間泄漏，提高容積效率，應(yīng)使用耐磨密封環(huán)，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(xì)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后，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(jī)聯(lián)合軸承這種方法雖能影響效率，但結(jié)構(gòu)簡單，對軸承要求也不高，是比較常用的做法。
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