聚丙烯输送泵的特点及改进措施示范文本Word格式.docx
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扬程380~460m、流量10~25m3/h,输送距离3000m,环境温度0~35℃。
以前输送丙烯使用的是DY型多级卧式离心泵,它有易抽空、泄漏、振动、噪声大、启动难等缺点。
现采用立式筒袋泵输送原料,它操作简单、启动快、运行平稳、不易发生气蚀,可靠性大大提高。
现将有关此泵的情况介绍如下。
一、原料输送泵结构特点及分析
泵的主要参数:
流量25m³
/h,扬程460m,转速2950r/min,吸入口径80mm,排出口径40mm,叶轮最大直径180mm,效率61%,转数比=68.4,NPSHR=1.8m。
1.泵的抗气蚀特点
(1)使用立式筒袋泵,丙烯介质在筒体缓冲时间达60s,有利于气液分离。
另外,叶轮所在的筒袋中可保持一定量的液体,第一级叶轮有一定的倒灌高度,防止启动气蚀的性能得到加强。
(2)泵的NPSH分析。
泵内发生气蚀的条件是由泵和吸管结构两方面决定的。
NPSHA=NPSHR是气蚀的基本方程式,NPSHANPSHR泵无气蚀。
①NPSHA大小与吸管结构参数有关,立式筒袋泵安装位置与原离心泵一样,贮烃罐和工艺管线没有变,因此现在的NPSHA大小与原离心泵的值一样。
②NPSHR是由泵的吸入室和叶轮进口部分的几何参数决定的,NPSHR越小,表示压力降越小,要求装置提供的NPSHA就越小。
新泵出厂实际测得的NPSHR为1.8m,比原离心泵的NPSHR值小1.6m。
因此,泵抗气蚀性能得到了提高。
(3)立式筒袋泵的泵体为垂直的筒袋结构,泵的吸入室由一筒袋和导流片组成,使吸入管路的液体以最小的损失、低速引向叶轮,由于叶轮放在筒状容器最下端,有利于防止气蚀。
首级吸入式叶轮还具有较高的抗气蚀性能,因此,立式筒袋泵可运行在对气蚀性能要求苛刻的工况下。
2.泵轴密封特点
立式筒袋泵采用双端面串联带泵效应螺纹的机械密封。
单端面密封件为109B/55-109BF/48。
(1)平衡系数B的选择。
平衡系数B过小轴密封的寿命短,过大则轴密封性能低。
109B型机械密封的平衡系数B=0.375。
该密封有圆周均布的小弹簧,动环浮动性好、静环追随性好,密封性能好。
(2)弹簧比压合理,适合介质要求。
(3)双端面机械密封。
当介质端的密封泄漏后,大气侧的密封又能阻止介质向外泄漏;
介质可通过润滑油罐的排空阀排入大气。
此时,只要关闭该阀,使密封腔封液压力增大,同样可保持密封效果。
(4)机械密封带有辅助设施即TS200润滑油自动循环系统。
通过罐上的压力表监测介质端的泄漏,不泄漏时p=0;
润滑系统还起到冷却密封的作用。
润滑油的冷却由热交换器进行。
(5)立式筒袋泵的轴封远离吸入端。
吸入口端介质的变化对密封几乎不会产生影响。
泵效应螺纹轴封的螺纹为10个头,可以阻挡一级密封失效后泄漏的气体。
3.泵静止时泵轴受力合理
泵静止时轴仅受转子的重力和介质力,作用力在泵内互相平衡;
重力方向和轴向一致,对轴不产生弯曲力矩。
综上所述,立式筒袋泵泵筒和一级叶轮以及轴封采用特殊结构,降低了故障率,延长了泵的运转周期。
二、泵使用出现的问题及改进措施
1.异常现象
立式筒袋泵使用以来,启动一次成功率达100%,运行时噪声小、不泄漏,达到万小时无故障。
但也出现一些异常现象。
(1)夏季轴承温度偏高。
夏季炎热,球罐内温度升高,饱和蒸汽压增大,泵的轴向力增加,推力轴承负荷增加,因此,轴承温度偏高。
(2)泵轴支承鼓和平衡鼓与其鼓套磨损、损坏,原因如下。
①鼓与鼓套靠介质润滑,丙烯润滑性能差。
②泵出口流量减少,运转时产生的磨损。
泵出口阀门的开度小,节流损失转为热能,液体温升使部分液体泄漏到平衡室低压区蒸发成气体,失去润滑作用;
鼓与鼓套受热膨胀,径向间隙变小;
当流量小于泵的设计流量时,叶轮轴受到径向力,鼓与鼓套中心偏移。
③当泵流量减小到一定程度后,会引起泵的气蚀,严重时鼓与鼓套产生干摩擦。
④鼓与鼓套的接触精度达不到要求。
⑤鼓与鼓套的材质不合要求。
⑥鼓与鼓套的间隙太小。
2.改进措施
(1)在夏季,给向心推力球轴承加装吹风扇冷却器降温;
对球罐进行冷水喷淋降温。
(2)采用电机变频调速技术,自动控制泵的压力和流量。
(3)平衡鼓套的材质由锡铜合金更换为铸铁鼓套;
保证鼓与鼓套的间隙为0.3~0.5mm。
(4)保证泵入口来料充足,阀门要全开,定期清洗过滤器;
泵启动前打开进口管线的放空阀,排尽气体后关阀。
(5)定期检查轴承箱润滑油系统的油质、油量和油温;
保证轴承油杯的油位正常;
机械密封润滑油系统和冷却水的阀门要开全;
只有在泵冷却后才能停供冷却水。
(6)机泵运行时,平衡管阀门常开,只有当泵体因冻凝用蒸汽吹扫泵体时,才能关闭该阀门。
及时打开通进泵底部管线的阀门,排尽泵内的积水后关阀。
(7)检修时清除泵筒内的锈渣、杂物。
(8)定期检查联轴器的同心度,至少1年一次。
(9)经常检查调节阀前后的压差,及时排除故障。
(10)平衡室压力必须恒定,如果压力增高2×
105~3
×
105Pa,必须及时排除故障。
(11)为使叶轮在泵的吸入边不发生摩擦,安装时先向吸入口方向推轴至不动为止,然后用调节螺母将轴升起3mm,保证轴的正确位置。
参考文献:
[1]李继和等.机械密封技术[M].北京化学工业出版社,1988.
[2]刘绍叶等.泵与原动机选用手册[M].北京中国石化出版社,1991.
[3]关醒丸.泵的原理与设计[M].机械工业出版社,1987.
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