高壓甲銨（ǎn）用泵

    ①輸送介質  為氨基（jī）甲酸銨的水溶液，不同工藝流程的組分不同。對氨汽提法（fǎ），甲銨液的組分是．NH4 8.5％，C02 19％，H2O 32．5％，溫度75～80‘C，溶（róng）液密度0：9～1×10jkg／m3，粘度<3mPa.S，甲銨溶液的蒸汽壓力高，80。C時（shí）達到1．57MPa(G)，對泵的汽蝕性能和機械密封的選型有很大影響。

    ②屬小流量高揚（yáng）程高壓泵，流量決（jué）定於裝置生（shēng）產能力和工（gōng）藝流程，流量1 0～1 50m3／h，揚1300～2100m。泵進口壓力高，汽提法工藝中為1．7～2．5MPa(G)，使泵的軸（zhóu）封在（zài）比此壓力略高的條件下使用。泵的工作壓力高達15-25MPa(G)。

    ③甲銨溶液對金屬材料的腐蝕很強，加之泵體承受的壓力高，泵體（tǐ）材料必須有優良的抗疲勞腐蝕性能和機械強度。

    ④可靠性要求高。該泵是（shì）尿素生產中的關鍵設備之一，也是整個裝置中容易發生（shēng）故障的環節（jiē），其可（kě）靠性（xìng）高低，直接影（yǐng）響到尿素生產的連續運轉周期。

  2．泵型式的選擇

   高壓甲銨泵也有往（wǎng）複式柱塞泵、高速部分流泵和中速多級離心泵三種類型可供選擇。70年代以前，世界上（shàng）尿素（sù）裝置（zhì）中高壓（yā）甲銨泵基（jī）本上（shàng）是采用往複泵，雖然效率（lǜ）高，但缸體受到（dào）高壓、脈動壓力和（hé）甲銨液的強腐蝕作用，易發生疲勞（láo）腐蝕，加之結構（gòu）複雜，易損件多，維（wéi）修費（fèi）用較（jiào）高。70年代開始，高壓甲銨泵采用（yòng）高速（sù）部分流泵，用兩級葉輪就可達到4000m的高揚程，而且葉輪和泵體尺（chǐ）寸小，對高工作壓力而言，泵體直徑小，壁厚較薄，減少了316L不鏽（xiù）鋼用量。因此，高速部分流泵具有結構（gòu）簡單，體積小，重量輕，泵基礎小（xiǎo）的明顯優勢（shì）。特別（bié）是與用作高壓氨泵時相比，用作高壓甲銨泵（bèng）時的（de）軸功率約減半，選用離心式代替往複式（shì）可使消耗的軸功率減少，高壓氨泵可（kě）用碳鋼，高壓（yā）甲銨泵要用316 L不鏽鋼，因而選（xuǎn）用高速泵比用往複泵可節省更多的投資，這就（jiù）是高壓甲銨泵比高壓（yā）氨泵更早(1969年)、更多地選用高速部（bù）分流泵的原因（yīn）。至於生產能力小於日產750噸的尿素裝置，因泵的流量很小，用離心式的效率過低，年運行費高（gāo），故選用往複式泵為宜（yí）。

    兩種生（shēng）產能力的（de）尿素裝置中，往複式和離心式高壓甲銨泵的技（jì）術經濟指標對比見表2-93。

    表2—93離（lí）心式與往（wǎng）複式高壓甲銨泵的技術經濟指標對比

 

    ①包括儀表、電（diàn）器和泵基礎（chǔ）費用。往複（fù）泉（quán）還包括緩衝器費用。

    近十幾年來，我國引（yǐn）進了二十多套大型尿素裝（zhuāng）置，開始多用往複式高壓（yā）甲銨泵，少數廠使（shǐ）用中速型(6500r／min)多級（jí）離（lí）心泵，後來逐步選用高速部分流泵（bèng）。以下對該（gāi）泵的特點作一簡要說明。

    3．t-IMP型（xíng）高速部分流泵的結構特點

    用於日產l765噸尿素（sù）裝置的高（gāo）壓甲銨（ǎn）泵的性能參數見表2—87，HMP一3512型高壓甲銨泵由美（měi）國（guó）SUNDTRAND公司生產，其結構見圖2—131。該泵有如下特征：

    ①葉輪  葉片為直（zhí）線輻（fú）射狀（zhuàng），比後（hòu）彎式葉片離心泵葉輪可（kě）產生更高的揚（yáng）程（chéng）。葉輪（lún）無前後蓋板，在高壓下的（de）軸向力也（yě）很小。這種泵無密（mì）封（fēng）環，不會出現因密封環磨損（sǔn）而（ér）引起的泵性能逐（zhú）年下降現象。與（yǔ）常規開式葉輪有本質的（de）不同，泵體內旋轉液流與葉輪之間基本上（shàng）無相對流（liú）動，沒有密封環處的回流損失，而且葉（yè）片與泵體之間有較大間隙，對泵（bèng）性能的影響也很小。因此，它與那些（xiē）比轉數越小、因泄漏損失造成的效率降低越嚴重的常（cháng）規離心泵相比，具（jù）有較高（gāo）的效率。

    ②泵體為同心（xīn）圓柱形。與常規離心泵借助於蝸（wō）形殼體（tǐ）或導葉實（shí）現動能轉換為靜壓能的原理相（xiàng）反，是靠泵體切線上的圓錐形擴散器將部（bù）分回（huí）轉流體的能量進行轉換（huàn），故該泵也稱為部（bù）分流泵。

    ⑧優良的（de）抗汽蝕性能  泵（bèng）高速化的難點（diǎn）是汽蝕（shí）性能（néng）惡化。從圖2—131中可（kě）見，該泵（bèng）解決汽蝕的措施是在第一級和第二級（jí）葉輪（lún）入口處設螺距遞增式誘導輪(指用於此兩級並聯。高壓甲銨泵的兩級葉輪是串聯，第二級入Ll壓力已遠高（gāo）於甲（jiǎ）銨液汽化壓力（lì），故不裝誘導輪)。這種誘導輪與一般的誘導輪相比，在較寬（kuān）的轉速和流（liú）量範圍內的性（xìng）能很好。該泵在14000r／min高速下的NPSHr為8m。誘導輪與葉輪鑄為一體。

    ④改變泵性能容易  隻要改變擴散器噴嘴直徑、齒輪直徑、葉輪直（zhí）徑、誘（yòu）導輪這四項中的任一項或幾項即可使泵性能大幅度變化。

    ⑤軸（zhóu）封結構  泵高（gāo）速化的（de）另一難題是軸封可（kě）靠性。該泵的特點是無論泵排出壓力（lì）多高，軸封壓（yā）力總是接近泵的入口壓（yā）力。第一級軸封用單端麵平衡型機械密封，第（dì）二級機械（xiè）密封為串聯式平衡型。該泵葉輪為懸臂式（shì）支撐，葉輪輕，流（liú）體的徑向力也（yě）小，葉輪的懸臂又很小，因此泵（bèng）軸較細，減小了密封麵的P穢值。為避（bì）免高速回轉離（lí）心力（lì）對機械密封的不利影響，隻有動環是（shì）回轉的。機（jī）械密封的衝洗（xǐ）液用冷凝水，衝洗係統中（zhōng）設置壓差調節閥，自動控製泵開停（tíng）車和運行中，冷（lěng）凝水壓力和軸封腔壓力的差值穩定（dìng）。

    ⑥軸承  徑向軸承（chéng）用（yòng）滑動軸承，推力軸承用可傾（qīng）瓦型，附設潤滑油係統、軸振動和軸位移監測係統和（hé）軸承（chéng）溫度監（jiān）測係統，確保高速機械（xiè）運轉的可靠性。

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