泵的知识

    1．工况（kuàng）特点和选（xuǎn）型要求

    ①流量小、扬程高  由于已（yǐ）处于后段工（gōng）序或仅（jǐn）需少量回流及洗液的注入，这几台泵流量（liàng）仅有5～25m3／h。而为（wéi）了维持反应压力或防止高温（wēn）汽化，其扬程要求达到301-463m。

    ②工作（zuò）压力高  因为泵的进口压力和扬（yáng）程均较高，泵的出口压力都在2．5MPa以上。其中BTX二段反应器进料泵进出El压力分别达到了2．6MPa和5．1MPa，选型时应注意泵的机械密封形式、高允许工作压力和进（jìn）出口法兰的耐压等级均能符合要求。   

    ⑧介质（zhì）特殊  介质均属碳氢化合物，粘度小于4．7mPa·s(C10洗油注入泵除外)，挥发性较大，而且其中两台BTX反应器进料泵是输送有（yǒu）毒的苯、甲苯、二甲苯，所以对（duì）轴封（fēng）有较（jiào）高的要求。

    ④温度变化大（dà）  对于乙烯装置中BTX反应器进料（liào）泵（bèng），当反应开始时介质温度是81℃，到反应结（jié）束时温度达到128℃；当催化剂再生时，反应器中通入高（gāo）压蒸汽，介质温度（dù）升高到（dào）85℃。所以泵应能（néng）适应这样的高温和（hé）温度的变化。

    2．泵型的选择

    对于小流量高扬（yáng）程泵，一般多选用高速泵或多级泵    3．高速（sù）泵的性能和结构特点

    在乙烯装置中，Cl0洗油（yóu）注入泵和再（zài）蒸塔回流泵均选用了高速泵（bèng）。高速泵并（bìng）非是通过（guò）单纯提高普通（tōng）离心泵的转速来得（dé）到高扬程的，它（tā）有其自身的性能和结构特点，

    ①高速泵的性（xìng）能曲线  高速泵中扩散管（guǎn）(图2—134件5)的喉径对性能影（yǐng）响很（hěn）大。当通过喉（hóu）部的液体速度等于或略大于叶轮圆周速度时，就会破（pò）坏液流的连续性．，造成扬程突（tū）然下降到零的现象。这就是高速泵的扬程中断特性，对应于扬程中断时（shí）的流量称为中断流量值。高

 

     ①除普通的影响因素外（wài），高速泵的效率还与选定的泵转速和（hé）扩散管喉径有很大关系，研究起来较（jiào）为复杂，但是仍与普通离心泵一样，也是随着比（bǐ）转（zhuǎn）速的减小而下降，只是幅（fú）度不同。高速泵（bèng）的比转速是指在该（gāi）泵的运转速度（dù）下的比转速，而其运转速度在选型（xíng）时是无法知道（dào）的，须由泵厂通过电算优化才（cái）能确定。多级泵的比转速是指它的（de）单级（jí）比转速，泵制成多（duō）级（jí）的（de）原因之一（yī）正是（shì）为了提高单级比转速，从而提高效率。虽（suī）然已（yǐ）知在同样的低比转速下，高（gāo）速泵的效率比单级离心泵高，但在选型时，却无法算出高速泵的（de）比转速；所关心的仅仅是泵效率（lǜ），所（suǒ）以在选型（xíng）时将比转速作为高速泵和多级泵泵（bèng）效率高低的判据是不适宜的。高速泵可能达到的（de）高（gāo）效率约60％左右。根据以（yǐ）往的选用经验，高速泵和多（duō）级泵效率的比较大致有以下规律：当Q>15m3／h，且日／Q=15～40时，两者基本持平；当Q>15m3／h且日／Q<15时，多级泵效率（lǜ）高；当Q>15m3／h且H／Q>40或当（dāng）Q≤15m3／h且H／Q>15时，高速泵（bèng）效率高。速泵的性能曲线见图2—1 35。当（dāng）叶轮圆周速度不变（biàn）时，扩散管喉径越（yuè）大，中断流量值（zhí）也越大，曲（qǔ）线的过渡（dù）也就越（yuè）和缓。高速泵的这（zhè）一特性（xìng），当发生过流量时对电机（jī）有保护作用。另外其高效率点往往就在中断流量附近（jìn），因此尽管设计工况取（qǔ）在高效率：点，但实际（jì）使用时须在略低于设计流（liú）量的（de）条件下运转，以免发生扬程的不稳定现象。

    ②特殊的叶轮形式  高速泵大多采用开式径（jìng）向直叶片叶轮，也有采用开式后弯叶片和闭式叶轮的，主（zhǔ）要是为了（le）改善H—Q曲（qǔ）线的蓝率以及在大流量时提高效率。开式的叶轮大大降低（dī）了叶轮（lún）产生的轴向推力，有时（shí）为进一步降低轴向推力，在靠近轮毂的（de）后盖板上还开有（yǒu）平衡孔，从而使推力轴承的工作条件大大（dà）改善，即使在很高的转速下连续运行，轴（zhóu）承也（yě）能长期正常运行。

    ③无需耐磨密封（fēng）环（huán）  虽然乙烯装置中输送的是粘度小、挥发性大的介质，但（dàn）因为高速泵的输出液体只占压液室中的（de）一小部分，所以高速泵不怕内泄漏，叶轮和泵体间不必装耐磨环，相反（fǎn）可以保持较大间隙，使高速泵可（kě）以输送粘度小于5000mPa．S的石油制品（pǐn），化学腐蚀液、悬浮（fú）液以及含有少量颗粒的液体。

    ④轴封（fēng）高速泵采用特殊设计的机械密封，其轴向尺寸特别紧凑，以减小轴（zhóu）悬臂（bì）长度；轴套上固定极易平衡的动环，而其他带有弹簧、密封圈和浮动环的不易平衡（héng）部分（fèn）作为密封的静止部（bù）分，以适应（yīng）高转速（sù）的需要。同时由于转速高，对轴封的冷却是必不可少的。SUNDSTAND公（gōng）司的标准配置是从泵出口引出液体，经泵内的悬液分离器（qì）后对单端面机械密封进行冷却乙烯装置中的高速泵都采（cǎi）用这（zhè）种（zhǒng）标准配置。用户还可根据介质的特殊性选择串联、双端面机械密封以及各种各样的冲洗、冷却和泄漏处理方式。

    ⑤吸入（rù）性能  高速条件下（xià）的吸入性能一般较差，容易产生（shēng）汽蚀，但加装诱导轮后可大大（dà）改善高速泵（bèng）的吸入性能。如乙烯装置中再蒸塔回流泵的（de）有效汽蚀余量NPSHa仅2．3m，加（jiā）装诱导轮后泵（bèng）汽蚀余量NPSHr只有l．8m，完全能满足要求。

    ⑥高精度增速箱  高速泵的增速箱有一级增速（sù）和二级增速（sù）两种，每一种都有许多档次不同的输（shū）出速度，使高速泵仅用几个型号就能覆盖广泛的扬程和流量范围，零部件的通用性非（fēi）常好。对齿轮经过高精度加工，噪音不超（chāo）过同级电机。

    4．多级泵的性能和结构特点

    乙烯（xī）装置汽油加氢单元中，BTX反应器进（jìn）料泵均选用了（le）高扬程小流量的多级泵，其工作原理、结构外形均与普通多级泵相近(见图2-136)。选用时主要（yào）根据工况特点选择泵的结构和性能。

    ①壳体结构  单壳体泵和双壳体泵都可（kě）在高压状态下运行，但是两者耐温和耐热冲击性能（néng）不同。普通单壳体（tǐ）泵耐（nài）温（wēn）上（shàng）限180～320℃，有些特（tè）殊设（shè）计的泵可用到400℃左右。而双壳体泵基本都能用到400～450℃，而且耐热冲击性好。但（dàn）是双壳体泵重量体积较大，制造不便，价格（gé）高。一般仅用在大型、高压有强烈热冲击的场合（hé）。乙（yǐ）烯装置（zhì）BTX进料泵的（de）工况存在一定热冲（chōng）击，但根据以往的使用（yòng）经验，某些单壳体（tǐ）形式的泵也能满（mǎn）足使用要求（qiú）。

    ②轴向中开泵和径向剖分泵  国外（wài）用于石化行业能（néng）满足一定耐温耐压要求的单壳体（tǐ）、高扬程、小流量（liàng）多级（jí）泵，基（jī）本上（shàng）都是轴向中开式结构。中开式除装拆维修方便外，其耐热冲击的能力要比用穿杠固定（dìng）的径向剖分泵（bèng）好，所以乙（yǐ）烯装置（zhì）中（zhōng）的BTX进料泵都（dōu）采（cǎi）用中开式结构形式。国内同类型泵（bèng），如Y、YD、MC均（jun1）是径向剖分结构。中开式多级泵系列虽对其它技术指标都能满足（zú），但是流量偏大，泵（bèng）厂可考虑将（jiāng）泵系列（liè）向流量小的方向（xiàng）延伸。

    ⑧轴封对轴封的要求虽然高（gāo），但单端面机械密封已能满足要求。不过因为压力高，介质粘度（dù）小，一般都应选用内装式（shì）平（píng）衡型机械密封（fēng）。

    为了提高密封面处的压力，防止在密封面上发生相变，应进行白（bái）冲洗。同时因（yīn）介质温度较（jiào）高，还要对轴封进行冷却。

    由于温度高，介质中又含苯、甲苯、二（èr）甲苯，所以静密封材料只能采用聚四氟（fú）乙烯或玻璃纤维填充聚四氟乙烯，不能使用任何橡胶。

    ④中心线支撑横键定位  卧式泵温度超过177℃时，通（tōng）常都要使用中心线支撑的泵体，以避免泵体受热后单（dān）向膨胀危及泵的正常运行。同时，支撑面上应（yīng）设有横键固定泵的轴（zhóu）向位置。

    ⑤轴承冷却BTX进料泵在（zài）催化剂再生时，运行温度接近上限，一般应对轴承箱进行冷却，降（jiàng）低油温。多数厂商在（zài）推力轴承处设置（zhì）有水冷夹套，苏尔寿公司则在两侧轴（zhóu）承箱上都可选装浸没式翅片（piàn）冷却管，其MC系列泵还可采用风冷（lěng），适用于缺水源的（de）工作场所（suǒ）。

    ⑥耐磨密封环  由（yóu）于介质粘度低(2.1～3.1mPa．s)，为减小内泄漏，提高效率，维持泵在温（wēn）度变化时的性能稳定，在叶轮和泵体上一般都要设置耐磨密封环。