文档介绍：石油化工离心泵的选型
丁舍庚
工业泵广泛应用于石油化工各类工艺装置及辅助设施中,是仅次于工业电动机的工业机械。据统计,一座中型炼油厂有泵1000多台,其中离心泵占83%,往复泵占6%,齿轮泵占3%,其余为螺杆泵和真空泵等;一座中型石油化工厂有泵2000多台,其中离心泵占45%,齿轮泵占23%,往复泵和螺杆泵各占12%,屏蔽泵占6%。泵送液体介质温度为-140℃~500℃,压力由真空至350Mpa介质大多为易燃、易爆,或有腐蚀以及含固体颗粒,粘度范围也相当宽,石化泵一般由电动机驱动,其耗电量可达全厂用电的40%~50%。因此,正确选用石油化工泵的类型,对于我们石油化工的设计工程师们是十分重要的设计内容之一,应引起设计者的高度重视。
一、泵的类型
根据泵的工作原理和结构,泵的类型有如下几种:
单吸泵,双吸泵
单级泵、多级泵
蜗壳式泵,分段式泵
离心泵立式泵、卧式泵
屏蔽泵、磁力驱动泵
叶片式泵高速泵
单级泵、多级泵
泵旋涡泵离心旋涡泵
混流泵
轴流泵电动泵柱塞泵、隔膜泵.
往复泵计量泵
容积泵蒸汽泵
转子泵—齿轮泵、空气升液泵、电磁泵
二、特点和用途
①泵的流量、排出压力、NPSH以及泵的耐温、耐压能力等都必须满足石油化工工艺的要求。
②泵必须具有良好的密封性,其轴封的泄漏量应在允许的范围之内,必要时应采用无泄漏结构。
③泵的结构必须适应被送液体的特性,以正常、顺利地输送各种液体物料,并应从结构上消除或减少温度应力、腐蚀疲劳、应力腐蚀等引起泵失效。
④泵的材料应符合被送液体物料的化学性质和操作工况。
⑤泵必须便于安装、拆检和维修。
⑥泵的易损件(如轴承等)的寿命应满足石油化工生产长期、连续运行的要求。
⑦泵应具有较高的效率。
⑧泵的设计、选材、制造和检验遵照有关的标准和规范。
图1
图2
三、离心泵常用的规范、标准
API610: 石油、重化工和气体工业用
ANSI : 化工用卧式端吸式离心泵技术规范
ISO 2858 端吸式离心泵(16bar)标记、性能、尺寸
ISO 5199 离心泵技术条件(Ⅱ级)
GB 3215 炼厂、化工及石油化工流程用离心泵通用技术条件。
GB 3216 离心泵、混流泵、轴流泵和旋涡泵试验方法。
GB 5656 离心泵技术条件(Ⅱ级)
四、选型条件
工艺参数确定是泵选型的最重要依据,应根据工艺流程和操作变化范围慎重确定。
(1)流量Q 流量是指工艺装置生产中,要求泵输送的介质量,工艺人员一般应给出正常、最大和最小流量。
泵数据表上往往只给出正常和额定流量。选泵时,要求额定流量不小于装置的最大流量,~。
(2)扬程H 指工艺装置所需的扬程值,也称计算扬程。~。
(3)进口压力Ps和出口压力Pd 进、出口压力指泵进出接管法兰处的压力,进出口压力的大小影响到壳体的耐压和轴封的要求。
(4)温度T 指泵的进口介质温度,一般应给出工艺过程中泵进口介质的正常、最低和最高温度。
(5)装置汽蚀余量NPSHa 也称有效汽蚀余量,计算方法下面要作详细介绍。
(6)操作状态操作状态分连续操作和间歇操作两种。
五,泵的几种主要参数的基本概念:
1、泵的相似律
动力学型泵服从以下相似律
⑴输送能力与叶轮和转速成正比。
⑵扬程与叶轮直径和转速的平方成正比。
⑶功率与叶轮直径和转速的立方成正比。
2、功率
工程师最最便捷计算泵功率的公式为
HP=GPM(∆P)/1715(Eff)
式中 HP=泵的功率,hp(=)
GPM=流量,gal/min
∆P=杨程(出口压力减去入口压力),psi.
Eff=泵效率,%
(1KW=. 1m3/min=264GPM/min, 1Mpa=145psi)
3、效率
,这些曲线能很好地符合供货商的数据。推出的公式看上去很冗长,但用起来很方便。
Eff=80-+×10-4FG-×10-7FG2+×10-4F2- ×10-7F2G+4×10-10F2G2
式中 Eff=泵效率百分数;
F=扬程,ft;
G=流量,gal/min
适用范围:
F=(50~300)ft
G=(100~1000)gal/min
公式求出的值对泵曲线的相对误差在7%以内,它是指曲线值的7%范围,而不是绝对的7%,即如果曲线值为50%,则公式求得值的范围在50%±%。
对于流量在25~99gal/min范围时,用100gal/mi