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离心泵在炼油及化工厂中的应用第二部分

离心泵在炼油及化工厂中的应用2023/3/272§2石油化工工业中应用的离心泵按API610石油化工工业中应用的离心泵的型式如下表所示:2023/3/273左侧为FLOWSERVE生产的ANSI和ISO流程泵《OH1》,右侧为SULZER生产的AUP1型泵《OH1》、2023/3/275下图为ITT-GLOUDS生產的OH1型泵的结构剖面图2023/3/276§2石油化工工业中应用的离心泵2)OH2型中心线安装式单级悬臂泵称为厚OH2型泵。它们具有单独轴承箱缓冲操作过程中施加在泵轴上的所有力且保持转子位置。此种泵安装在底座上且由挠性联轴器联接到其驱动机上。API610的示意图这种泵型通常做成顶进顶出的结构型式以方便接管和布置。

2023/3/277下图为ITT-GLOUDS生产的OH2型泵的结构剖面图2023/3/279国产AY型单级悬臂泵2023/3/2710下图为将端进改为顶进的示意。2023/3/27113)OH3型泵:具有独立轴承座的立式成一线的单级悬臂泵称为厚OH3型泵。它们具有一个与泵成整体的轴承箱缓冲所有的转子载荷。驱动机安装在与泵成一整体的支座上。泵与其驱动机通过挠性联轴器连接。API610的示意图

2023/3/2713OH3型泵的外形及结构左侧为FLOWSERVE生产的《OH3》泵.2023/3/2714OH3型泵的外形及结构下图为SULZER公司生產的OH3型泵的外形及结构、2023/3/2715

4)OH4型泵:刚性联轴器传动的立式管道单级悬臂泵称为OH4型泵。刚性联轴器传动泵的轴由刚性联轴器联接到驱动轴上。(不符合本国际标准的所有要求)。

API610的示意图2023/3/2717左侧为FLOWSERVE生产的《OH4》泵,右侧为EBARA生产的LPWINLINE型泵《OH4》、2023/3/27185)OH5型泵:共轴式立式管道单级悬臂泵称为OH5型泵。共轴式泵的叶轮直接安装在驱动轴上。(不符合本国际标准的所有要求)。

API610的示意图2023/3/2719下图为FLOWSERVE生产的WM2,WM泵《OH5》2023/3/27216)OH6型泵:与高速齿轮箱成一整体的单级悬臂泵称为OH6型泵。此类泵具有一与泵成整体的增速齿轮箱。叶轮直接安装在齿轮箱的输出轴上。齿轮箱与泵之间无联轴器,但是,齿轮箱由挠性联轴器连接到其驱动机上。这类泵可以是立式或卧式。

API610的示意图。2023/3/2722下图为SUNDYNE公习生產的OH6型泵。2023/3/2723轴向剖分式BB1型泵下图左侧为SULZER生产的泵《BB1》,右侧为SULZER生產的两端支承水平剖分泵《BB1》。2023/3/2725径向剖分式BB2型泵。8)BB2型泵:径向剖分式单级或两级两端支承泵称为BB2型泵。API610的示意图2023/3/2726轴向剖分式多级泵称为BB3型泵下图左侧为FLOWSERVE生产的泵《BB3》,右侧为SULZER生產的两端支承水平剖分多级泵《BB3》。2023/3/2729径向剖分式单壳泵称为BB4型泵10)BB4型泵径向剖分式多级两端支承单壳泵称为BB4型泵。这类泵也可称为节段式泵、分节式泵或拉杆泵。在每一部分之间有潜在的泄漏通道。

API610的示意图

2023/3/2730径向剖分式单壳泵称为BB4型泵下图左侧为FLOWSERVE生产的泵《BB4》,右侧为SULZER生產的两端支承水平剖分单级泵《BB4》。2023/3/2731径向剖分式多级双层壳体泵称为BB5型泵11)BB5型泵径向剖分式多级两端支承双层壳体泵称为BB5型泵。

API610的示意图

2023/3/2732径向剖分式多级双层壳体泵称为BB5型泵这种筒型泵有两种内壳形式,一种是水平剖分蜗壳式,一种是节段式扩压噐型,各有优缺点都有实际应用。下图是FLOWSERVE公司的二种泵型。2023/3/2733水平剖分蜗壳式的结构优点是:有宽广的高效区,效率曲线平坦,拆装方便,能保持动平衡精度,自身能平衡轴向力,第一级叶轮可做成双吸式,提高汽蚀余量,壳体刚性好。缺点是径向力不平衡,内壳直径大,暖泵时间长,温度改变时内壳不对中的可能性大。节段式扩压噐型的结构优点是,内芯直径小,内部为圆形,清洗方便,导叶上有六条以上通道径向力平衡好。有单独的密封室,内件可在不装密封时安装,转子可精确对中。工业应用中多数采用节段式扩压噐型的内壳。,2023/3/2734径向剖分式多级双层壳体泵称为BB5型泵下图是SULZER公司生產的筒型泵。(HPcp型)2023/3/2735SULZER公司生產的扩压噐型筒型泵SULZER公司生產的扩压噐型筒型泵2023/3/2736外壳体及内壳体组合

SULZER公司生產的筒型泵2023/3/2737径向剖分式多级双层壳体泵称为BB5型泵下图是SULZER公司生產的筒型泵(CGS型)2023/3/2738CGS双层壳体泵2023/3/2739IDP生产的轻型双壳体泵下图是FLOWSERVE生產的内壳为径向剖分的WXB双壳体泵。2023/3/2740IDP生产的轻型双壳体泵这种双壳体的多级泵是FLOWSERVE公司IDP品牌的一种双壳体泵,它对於水力性能适合节段式多级泵,而按标准要求采用双壳体泵的情況,它相对轻便,成本较低。适合於某些温度不高,而介质要求双壳体泵的情况。炼油厂某些输送溶剂及轻烃的小流量、高扬程泵可选择这种双壳体泵。IDP公司生产的这种WXB型多级径向剖分节段式扩圧噐型内壳体,串联分布的叶轮,由平衡鼓来平衡轴向推力。在炼油厂中常被称为轻型双壳体泵。2023/3/2741SULZER公司的几种泵型SULZER公司的几种泵型2023/3/2742径向剖分扩压噐型内壳多级泵径向剖分扩压噐型内壳多级泵2023/3/2743立式悬吊泵12)API610规定了从VS1到VS7共七种立式悬吊泵,在炼油化工厂中较少应用。这七种泵分别是;(1)

VS1型泵:通过排水管排液的湿坑,立式悬吊单壳导流泵称为VS1型泵。(2)

VS2型泵:通过排水管排液的湿坑,立式悬吊单壳涡流泵称为VS2型泵。(3)

VS3型泵:通过排水管排液的湿坑,立式悬吊单壳轴流泵应称VS3型泵。(4)

VS4型泵:立式悬吊单壳涡流长轴油池泵称为VS4型泵。(5)

VS5型泵:立式悬臂油池泵称为VS5型泵。(6)

VS6型泵:双壳立式悬吊导流泵称为泵型VS6。

2023/3/2744(7)VS7型泵:双壳立式悬吊涡流泵称为VS7型泵。下面为几种典型的VS泵.VS4:2023/3/2745磁力驱动泵API685MDP(13)在石油化工厂中某些特殊介质要求采用无密封泵,主要是磁力驱动泵和屏蔽泵。《即根据API685的MDP和CMP》磁力驱动泵:《MDP》下图为典型剖面。2023/3/2746磁力驱动泵API685MDP上頁图示为单级卧式泵的典型结构,端进顶出,在叶轮的后部轴端固定了内磁钢,它和电机轴连接的外磁钢之间有隔离套这三者组成了永久磁铁联轴器。内外磁钢上均有永久磁铁,当外磁钢在电机带动下旋转時,内磁钢则在磁通量的作用下被驱动而旋转。下图为国外生产的磁力驱动泵。。2023/3/2747屏蔽泵API685CMP泵API685的另一种型式的无密封泵称为CANNEDPUMP,即是屏蔽泵,下图为SULZER公司生产的API685OHCPump(API685CannedMotorPump)2023/3/2748屏蔽泵API685CMP泵下图所示的各种结构的屏蔽泵是日本日机装公司的产品。右图為反向环琉型,左图为高温型。2023/3/2749屏蔽泵API685CMP泵右侧为液管路立式,左图为高熔点型。2023/3/2750屏蔽泵API685CMP泵此图为日机装公司生产的化工用屏蔽泵《基本型》2023/3/2751屏蔽泵API685CMP泵下图为日机装公司生产的API685屏蔽泵的典型结构。2023/3/2752屏蔽泵的原理。1》泵与屏蔽电动机联成一整体,无轴封,绝对不漏《故又称无填料泵》2》电动机的转子和定子《有時仅定子》用非磁性的耐腐蚀的簿壁筒《屏蔽套》与介质隔绝《屏蔽套厚度要求薄否则电动机効率低》,材料为1Cr18Ni9Ti,Cr18Ni12Mo2Ti等不锈钢,厚度为0.3-0.8毫米,用氬弧焊焊接而成,以保证转子和定子不受介质的侵蚀。3》轴承由自身润滑和冷却《如输送高温液体,则泵与电动机之间设有隔热屏和配冷却器》。日机装公司屏蔽泵的典型结构及特点:1)壳体中心线支撑:设计圧力40Bar加3毫米腐蚀传裕量。2)壳体法兰按ASME/ANSI可承受API685规定的允许力和力矩的4倍。3)自动推力平衡设施:通过专门设计的推力圈自动平衡叶轮产生的轴向推力。4)液体温度监测:用PT100或PTC5)电机绕组的温度监测:采用C级绝缘允许液体温度高达180℃而不需冷却。6)E—监测器:在泵运转時可指示转子的轴向及径向位置、在LED屏上显示防止绕组烧坏和故障停机。2023/3/2753屏蔽泵API685CMP泵图示为E---监测器的结构及外形2023/3/2754屏蔽泵API685CMP泵下图为E—监测器在泵上的位置及监测转子位置《轴向及径向》的示意图2023/3/2755屏蔽泵API685CMP泵日机装公司生产的屏蔽泵除基本型HN外,还有高温型HT带冷却,泥漿分离型HS,反向环流型HQ,高熔点型HB帶保温夹套,自吸型DN及液管路立式等,除了单级以外还有双级和多级泵,下图为双级和多级泵的外形。2023/3/2756屏蔽泵API685CMP泵日机装的屏蔽泵除了E—监测噐以外,还有P---监测器,监视泵功率消耗,当泵乾转《耗功最低》流量超限《功率超大》可报警或停机。还有轴承监测器。下图为功率监测器。2023/3/2757屏蔽泵API685CMP泵轴承监测器。2023/3/2758本节中介绍了按API610及API685所规定的炼油及石油化工厂常采用的离心泵的型式,此外在石油化工厂中还采用了其它型式的泵常用的有齿轮泵,螺杆泵,电动往复泵,柱塞泵,隔膜泵等,也有相应的API标准予以规范。在石油化工厂中离心泵应用最为普遍。常用的结构型式为OH2,BB2,BB5,

其次是,OH6,BB4,BB3.OH-----OVERHUNGBB------BETWEENBEARINGVC------VERTICALSUSPENDED2023/3/2759§2石油化工工业中应用的离心泵2)石油化工工业中离心泵适用标准的选择(1)API610的一般情况:API610标准委员会由若干分委员会和若干执行小组组成,API610由炼厂设备委员会(CRE)下属的机械设备分委员会(SOME—SUBCOMMITTEEONMECHANICALEQUIPMENT)负责。该委员会通常由工程公司-承包商,泵制造厂,和炼油企业几方的知名专家组成。負责制定计划,征求意见,提出标准修改稿等,在API的官方网站上()可以查到每项标准的有关活动,如会议,初步文件,记录每项标准的表决情况等。根据资料API610第一版於1954年10月公布,仅有15页,只应用於单级悬臂泵,以后每5-6年更新一次,到第8版時就有正文60页,附录146页。根据报导API610的新版(11TH)己於2010年7月制定完成,并於2010年9月出版。但何時代替第10版尚未明确。1.API610从5TH到10TH的主要改变。下表列出了API610从5TH到10TH的主要改变。2023/3/2760API610的一般情况项目5THEd6THEd7THEd8THEd9TH/10THED泵型式对泵型式无限制对直联,二级悬臂及双吸悬臂需用户认可。在6TH上又加上节段式多级泵。管道泵要求刚性连接卧式脚支泵,刚性连接管道泵及嵌装式机封泵要求用户同意管道泵要求轴承架型。。如用户同意或温度<150℃可以使用底脚安装的泵。壳体设计圧力按最大使用圧力按最大使用圧力加上圧头、和速度增高的裕量按最大使用圧力加上圧头、和速度增高的裕量设计压力不小於600psig无变化法兰未规定压力等级未规定压力等级未规定压力等级基於600psig的壳体设计压力应不低于300RF无变化2023/3/2761API610的一般情况项目5THEd6THEd7THEd8THEd9TH/10THEd壳体接头外部承压垫圈金属对金属的接头采用可控制圧缩垫金属对金属的接头采用可控制圧缩垫金属对金属的接头采用可控制圧缩垫无变化螺栓螺栓型式不规定螺栓和螺母采用有头螺栓(即单头螺栓)螺栓和螺母采用有头螺栓(即单头螺栓)采用双头螺栓,单头螺栓需用户同意。无変化壳体安装T>350℉需采用中心缐支撑(176.7℃)T>350℉需采用中心缐支撑(176.7℃)T>350℉需采用中心缐支撑,壳体在底座安装应有足够刚度使联轴节端轴的位移符合要求。而且轴承箱不允许有支撑。卧式悬臂泵要求中心缐支撑,但用户同意当温度T<150℃(300℉)可用底脚支撑。2023/3/2762API610的一般情况项目5THEd6THEd7THEd8THEd9TH/10THEd壳体的辅助接口80SCH80SCH最小160SCH最小160SCH无变化壳体放空除非泵是自身放空则需要壳体放空除非泵是自身放空则需要壳体放空是否需设放空应根据泵启动時,防止泵丧失吸入能力的情况而定是否需设放空应根据泵启动時,防止泵丧失吸入能力的情况而定无変化轴同心度未规定加工和组装时的TIR(TOTALINDICATORREADING)同心度规定为0.001inch

TIR同心度规定为0.001inch

TIR同心度规定为0.001inch

TIR无変化2023/3/2763新版API610的重点改変2.新版API610的重点改変。按照惯例新版API610将在两年内在世界范围内推行,对于采购泵的工程师必须对影响泵的可靠性的改变给予重视。A.对OH2,OH3悬臂泵轴刚度的导则。根据大量用户及承包商意见,把轴的挠度指数作为评价是否真正符合API610的直观的工具。下图表示悬臂泵轴刚度的定义2023/3/2764新版API610的重点改変轴的挠度指数定义为Isf=L3/D4.下图表示悬臂泵的挠度指数与泵的尺寸指数Kt的关系。Kt==Q(BEP)XTDH/N(转速),如果悬臂泵的Isf低於该缐则认为合格,如高于该线20%用户可以向制造厂提出质询

2023/3/2765新版API610的重点改変下表说明了三家炼厂的部分泵在改造前后《增大轴径减小跨距》对平均维修時间的影响。炼厂更新造泵数量改造前维修次数改造前运转時间《月》改造后维修次数改造后运转時间《月》改造前平均维修间隔《月》改造后平均维修间隔《月》A161292,114115111646B9731,54832652088C191493,103104712147总计443516,674241,24819522023/3/2766新版API610的重点改変B.轴承系统;对OH2.OH3,BB1,BB2,BB3泵的轴承寿命进行讨论。过去API610要求单个轴承的寿命为25,000Hr(额定流量下),16,000Hr(最大径向和轴向载荷下),而事实上整个轴承系统《包括径向和止推轴承》的寿命远低於单个轴承,新版中提出了新的公式计算系统寿命,根据这一公式如单个轴承寿命为37,500Hr,而系统寿命只有25,000Hr,API610为达到安全而制定的若干条文会使泵的轴承系统达到寿命要求。因而制造厂无须改変设计。C.扭振分析;新版中根据用户要求重写了这一部分并提出了三种扭振分析供用户选择(yes/no):a.无阻尼自然频率;b.稳态阻尼响应分析;c.瞬态扭振分析。D.其它修改:a.NPSHr用NPSH3代替;b.”可燃的,危险的”这些项目从新版中删去;2023/3/2767新版API610的重点改変c.NACEMR103ANDNACEMR175:NACEMR103成为用於炼厂,LPG厂及化工厂的重要文件,传统的NACEMR175特别注明用於硫及氯化物的应力腐蚀。d.性能试验:新版强调性能试验要按ISO9906”不确定”的要求,强调仪表控制。试验误差改为+/-3%(圧头0--->300m)在中,高圧力区変化不大,而低圧区原规定0---150m,现为0—75m。下表为试验记录点的新旧版对比。-11thEDITION10thEDITION关死点关死点最小连续稳定流量最小连续稳定流量在额定流量的95%-99%之间最小流量和额定流量的中间在额定奌和105%额定点之间额定流量近似的BEP点(如额定点不在BEP点5%以内)最大允许流量《最小为120%BEP》“允许的”操作范围的端点2023/3/2768新版API610的重点改変e.无损试验(NDE):在第10版首次引入NDE,新版中扩大了检查范围。第一类为目测检查,第二类为对壳体圧力大於80%MAWP(最高允许工作压力)及温度>200℃者,需进行磁粉MT及渗透PT检查,第三类为极端重要的场合包括低比重(<0.5sg)及温度200℃,或低比重(<0.7sg)温度>200℃以及温度>260℃者,要求增加射线RT及超声UT。f.数据表及电子数据交换:新数据表改进为不用填文字只要点圈易於在计算机上应用。2023/3/2769石油化工厂离心泵适用标准的选择(2)石油化工厂离心泵适用标准的选择。A.石化工业的主要特点:a.装置规模大,生产连续化。b.工艺过程复杂,条件苛刻。c介质品种繁多,易燃、易爆,部分介质或粘稠或有毒,大多数介质具有腐蚀性。

d.有的介质工况处于两相流状态。某些含有固体颗粒,易对流道造成冲刷和磨损。

B.离心泵适用标准的选择。.2023/3/2770石油化工厂离心泵适用标准的选择a.根据泵的工作条件:包括输送介质种类,介质特性,进出口参数《温度,扬程,流量》。b.根据泵所在装置的的重要性《主要生产装置,辅助生产装置或其它类型》以及泵在装置中的作用。c.根据工艺操作对泵堤出的要求,如流量变化范围,开停工操作中的作用以及有无备用等。综合以上各点可在工程设计中按下列原则考虑。a)在下列条件下选择按API610标准设计制造的离心泵。*主要生产装置中要求长周期运行,不宜经常切换操作的泵;2023/3/2771石油化工厂离心泵适用标准的选择*泵送爆炸危险性及易燃介质的场合;

*泵送毒性极高或高度危害介质的场合;*凡泵的操作条件符合下列任一项者:吸入压力≥O.5MPa(G);排出压力≥1.9MPa(G);介质温度≥225℃;

额定扬程≥120m;悬臂泵的最大叶轮直径≥333mm;*由工作条件及对装置生产重要性所决定的其它场合。由上述条件确定按API610标准选择的离心泵迠议按下列顺序考虑制造厂的选择

。2023/3/2772石油化工厂离心泵适用标准的选择a)国外泵制造厂:对国内制造厂尚不能满足要求的部分高温高圧双壳体泵及特殊泵应考虑进口。目前估计约占15-20%。b)国外泵制造厂在国内独资或合资工厂按国外泵型及设计的泵。c)国内制造厂按国外引进技术设计和制造的泵。d)根据装置性质及泵的作用,可选择国内AY系列的泵。对於可不按API610标准选择的泵可按ANSI,ISO或国内标准如ISO2858和ISO5199-1986,或GB5662和GB/

T5656,或ASMEB73.

1M/B73.2M标准,一般采用SH/T3140标准(石油化工中,轻载荷离心泵工程技术规定)。

2023/3/2773离心泵在炼油厂中的典型应用3)离心泵在炼油厂中的典型应用:我国现在巳是世界第二大炼油国,近年来,中国炼油能力增长迅猛,从2000年的2.737亿吨/年迅速增加到2007年的4.2亿吨/年,2008年中国投产或在建的炼油项目能力超过6000万吨/年。截至2009年末,我国原油加工能力约4.9亿吨/年。全国拥有千万吨级炼厂17家,其中,中国石化11家,中国石油5家。2009年全国原油加工量约3.75亿吨。

到2010年,中国将形成20个左右千万吨级原油加工基地,炼油企业平均规模达到570万吨/年。与此同時炼油装置也在不断大型化,下表为近年内我国新建的若干大型炼油装置的情况。2023/3/2774离心泵在炼油厂中的典型应用SEI设计LPEC设计常减圧装置万吨/年青岛炼油厂1000独山子石化1000上海高桥800大连石化分公司1000催化裂化装置万吨/年延炼实业300大连石化分公司350海南实华300镇海石化300加氢裂化装置万吨/年惠州炼油厂400福建炼化210神华煤液化350大连石化分公司360延迟焦化装置万吨/年惠州炼油厂420天津石化230南诲石化420苏丹炼厂340铂重整装置万吨/年惠州炼油厂200青岛炼油厂150(连续重整)大连西太平洋150广石化1002023/3/2775世界主要炼油装置单套最大规模2023/3/2776国外某炼油厂用离心泵的分布由下表可见在总数约250台泵中,功率在200瓩以下约占约200台,最大功率约为900瓩2023/3/2777离心泵的估价《2004年》由左图可见离心泵的价格从$100,000到$400,000而大多数小泵的价格《100瓩以下》约为$20,000以下。2023/3/2778炼油厂用离心泵的估价美元/瓩《2004年》由左图可见按泵功率每瓩估价的离心泵,小泵的单位价格明显高于大泵,这是可以予料到的合理结果。2023/3/2779加氢裂化装置(1)加氢裂化装置:工艺流程主要有3种(l)两段加氢裂化流程。由直馏LGO和催化裂化LCO生产石脑油采用的流程。(2)单段循环流程。加工VGO,生产最大量的中馏分油(航煤和柴油)(3)单段一次通过流程。加工VGO生产石脑油和中馏分油,尾油用作催化裂化原料,润滑油原料(基础油)或乙烯装置原料。LGO---轻瓦斯油VGO---减压瓦斯油LCO----轻循环油根椐不同工艺流程,加氢裂化的操作压力有19MPa,9MPa,4MPa几种。下图所示的为两段加氢裂化的流程。图中有帶有液力透平的原料油泵和循环油泵。2023/3/2780加氢裂化装置流程图2023/3/2781加氢裂化装置加氢裂化装置当采用两段流程時,需配置进料泵和循环油泵,为降低装置能耗,采用液力回收透平《和进料泵连成泵组》。进料泵的典型工作条件为(1.5Mt/Y高圧加氢裂化):见下表2023/3/2782加氢裂化装置下表为某加氢裂化装置(2.0MT/Y)的进料泵组的主要参数2023/3/2783液力回收透平的典型工作条件:流量;264M3/H进出口圧力Mpa:15.3/2.45:温度:195℃回收功率KW:570下图为多级径向剖分液力回收透平。。目前已应用的可逆泵式液力透平流量已达2270m3/h,扬程2744m。下图所示为应用于加氢裂化装置中的多级径向剖分液力回收透平。液力回收透平实际上是经机械部分修改以适合反向旋转的离心泵,同时在泵内通道的水力设计方面也作了相应的修改。由于扩压器式的泵易于装卸而且易于调整通道面积以适应要求,因而液力回收透平均采用扩压器式的泵,由于液力回收透平所处理的介质通常含有气体,因而在泵内高速下易发生腐蚀和冲蚀,对材料的选择有要求。

2023/3/2784多级径向剖分液力回收透平。多级径向剖分液力回收透平。2023/3/2785加氢裂化装置下表为国内另外三套加氢裂化装置液力回收透平的参数;2023/3/2786液力回收透平液力回收透平的机组配置通常将液力回收透平与泵及驱动机同轴布置,回收的能量直接驱动泵。图6-4-32表示了两种典型的布置。

2023/3/2787液力回收透平在图(a)布置中,均采用了双出轴的电动机,而泵和液力透平分别在两端,这一方面是由于泵和液力透平若是筒形结构,需要抽出内芯,同时当液力透平出现故障时可以进行维修。采用单向离合器的布置是考虑在装置开工或未进入正常操作时,由电动机单独驱动,当液力透平运行后通过单向离合器输送功率,减少电动机的负荷。当单向离合器在液力透平启动并升速到泵组转速时可自动啮合并传送功率。在图(b)布置中,均采用了汽轮机作为辅助驱动机,由于汽轮机采用双出轴比较困难,因而均置于机组的一端,而将泵放在机组的中间,汽轮机亦可成为整个机组速度的控制器,当液力透平的功率变化时,可以保证机组的转速。采用单向离合器的机组也是考虑到液力透平可以在泵组运转时方便地投入和切出以及维护检修。在图(b)布置中,若泵采用径向剖分或双壳体泵泵的维护检修和泵转子的抽出就比较困难,而采用水平剖分的泵型时,将比较方便。

2023/3/2788液力回收透平液力透平的回收功率:2023/3/2789液力回收透平下图表示了液力透平的流量—扬程及流量—效率曲线与泵的性能曲线的比较。2023/3/2790液力回收透平由图可见,当进入液力透平的流量约为50%时,液力透平不再输出功率,而流量为40%时则必须从外部输入功率。液力透平的输出功率随流量增大而增加,在约130%流量时,输出功率可达到和泵的输入功率相等。同时其流量—扬程曲线和泵的性能曲线相反,随着通过流量的增加其扬程差也必须增加。液力透平的最小流量约是20%最佳效率点流量。可逆泵式液力透平的效率一般约为泵效率的±2%,通常在计算中假设其效率等于泵效率。因而下列关系成立:Qt=Qpη式中Qt——液力透平最佳效率点流量;

Qp——泵最佳效率点流量;η——泵式液力透平效率。

2023/3/2791液力回收透平Ht=Hpη式中Ht——液力透平最佳效率点扬程;Hp——泵最佳效率点扬程;η——泵式液力透平效率。液力透平的经济性

对于每一确定的使用条件,采用液力透平的经济性,是以每年回收能量的费用与采用液力透平后所增加的投资费用进行比较,如果增加的投资可以在3年内得以回收,则可以认为采用液力透平在经济上可取。

2023/3/2792催化裂化装置

加氢裂化装置中的进料泵和循环油泵均应选择BB5型双壳体泵,并要求严格按API610标准设计制造。(2)催化裂化装置:催化裂化装置中的油浆泵是催化关键设备《三机二阀一泵》中的一泵,最初从国外引进,然后大量采用石家庄泵厂的PY型油漿泵,近年来也陸续引进了几台美国LAWANCE公司的产品。催化裂化装置中的油漿泵,要输送介质为380℃以上,含有小于或等于20g/L粉末状固体催化剂的油浆,作为反应器进料或送出装置,由于介质中含有磨损性极强的催化剂,对与介质接触的零件(壳体、叶轮、口环、轴套等)的材料及耐磨性能有特殊要求;同时介质吸入状态下为380℃高温,处于相平衡状态下,泵的NPSHR应满足吸入要求。2023/3/2793下图为国产PY型单级悬臂油浆泵。2023/3/2794催化裂化反应再生系统LAWRENCE公司油漿泵下图所示泵为单级悬臂式全衬里泵,实际上为双层壳体泵。2023/3/2796LAWRENCE公司油漿泵所示泵为单级悬臂式全衬里泵,实际上为双层壳体泵。外壳为承压泵壳,按最大工作压力5MPa及最高温度420℃设计。承压泵壳充分考虑了刚性、抵抗热应力及承受管线负荷的能力。而承压泵壳内由耐热金属铸造的内壳,包括内泵壳、前后隔板、叶轮、前置诱导轮等,可以承受介质的高温及磨损。内壳的所有组件均经过精密加工,表面光洁以减少磨损。内壳可整体更换或个别部件更换。为了提高泵的抗汽蚀能力,采用加大的叶轮入口直径,选择较低的转速以及增加入口诱导轮等这种结构的油浆泵改善了泵的吸入条件,减少了运转中的故障,延长了操作周期。。2023/3/2797LAWRENCE泵的剖面图2023/3/2798LAWRENCE泵的外形图2023/3/2799LAWRENCE泵的设计特奌1.外圧力壳采用了易於更换的用螺栓固定的耐磨衬里,消除了在标准API无衬里或部分衬里泵的缺点。2.泵的接口包括抗壳体放空和排凝,都是由可更换的耐磨衬里所保护。3.所有和介质接触的部分均为厚壁设计,延长了元件寿命。4.厚壁可更换的衬里只是泵壳体费用的一小部分。5.衬里有适用於不同磨蚀条件的耐磨合金并经表面处理以满足工艺需要。6.可调衬里是可更换的,以调节间隙优化効率减少操作费用。7.较深的可调节的流道减少或消除了造成蜗壳表面皱裂磨损的涡流,延长了口环的寿命,同時这种设计也消除了在接近拐角处的涡流磨蚀避免部件过早更换。8.泵的设计可在接口受力为API的两倍時仍能保持泵的对中。2023/3/27100LAWRENCE泵的设计特奌9.迷宫节流套把密封腔和泵隔离延长了密封寿命10.帶导向键的底脚支撑允许轴向膨胀而不会影响轴的对中。11.叶轮间隙可以在所有操作温度下从泵的外部进行调整,保证理想的性能而不需猜测。12.加大的轴承箱的设计对重荷载的转子的支撑优化了轴承的荷载,减少了轴的変形,在装置操作不正常時有助於保持稳定的密封环境。13.高性能的滚珠轴承或滑动轴承其L-10寿命在额定流量条件下超过100,000小時,使在操作不正常時提供了必要的稳定性并延长了使用寿命。14.单独的密封室能适应不同制造厂的密封,并简化了装拆,密封腔的设计可以在安装前进行水力和机械的台架试验减小起动时的风險。2023/3/27101泵的寿命据美国能源部在1987年完成的一份关於离心式泥漿泵磨损的报告,泵的寿命和若干设计変量有关,泵的寿命方程如右图所示。在公式中:Kg几何常数,P泵材料硬度Cv输送介质中颗粒浓度Vf泵送液体粘度G重力加速度H泵扬程S泵速度Dp颗粒尺寸Ρf泵送液体重度Ps颗粒重度

由右式可见,当叶轮直径和速度一旦确定,能够影响泵寿命的因素是泵的几何尺寸及材料硬度。2023/3/27102泵的寿命右图表示了泵的寿命和泵的转速的关系,图中列出了4种不同的泵红色—APICA6NM(相当于1Cr13)兰色---API加耐磨涂层的泵,紫色---API泥浆泵凃层经退火,(硬度约为HB350)绿色---API泥浆泵硬化涂层。由曲缐可见在1450rpm,TDH286呎下标准API泵寿命约12个月,而采用API全衬里《硬度HB350》可达到4年,如采用硬质叶轮和衬里则寿命可至6年。2023/3/27103新型低转速油浆泵近年来国内除进口LAWRENCE公司油浆泵以外,锦州石化公司140万吨/年RFCC还引进了一种低速HDS型单级双吸两端支撑泵。新型低转速油浆泵具有流量大,扬程高,不抽空等特点,在FCC装置得到了成功地应用满足大型FCC装置安全经济长周期生产的需要。其主要参数如下:

2023/3/27104HDS油漿泵剖面图2023/3/27105国内在应用原有PY型油浆泵的同時也在试图开发新型油漿泵,九江石化公司在03年将原250PY-100更新为新型特种高温全衬里油浆泵。其主要参数对比见右表。其结构示意见下图。2023/3/27106常减圧装置塔底泵,延迟焦化幅射进料泵常减压装置;延迟焦化装置2023/3/27107离心泵的应用场所4)离心泵的应用场所(1)应用场所防爆等级的划分;在石油化工厂中工艺装置中存在大量易燃易爆的介质,按电气设备《包括现场仪表》防爆要求需按介质种类及洩漏可能及危害进行区域划分并应规定采用相当等级的防爆电气设备《电机,电气控制及开关等》和仪表设备。A.国际上对爆炸性危险场所的划分:国际上各主要工业国家对爆炸性危险场所的划分,基本上可分两种意见。

一种以IEC(国际电工委员会)为代表,包括德国、英国、意大利、日本、澳大利亚等国,对气体划分为0区、1区、2区,对粉尘划分为10区、11区。其定义与IEC基本相同(可参见我国对各区域的定义,我国等效采用IEC标准)。IEC-----ZONE

另一种为美国、加拿大等北美国家的划分,以NEC(美国国家电气规程)的定义为代表,对气体划分为1区、2区(没有0区),对粉尘也划分为1区、2区。NEC-----Division两者之间的对应关系大致如下:气体:IEC0区、1区——NEC1区IEC2区

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