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亚梅讲解化工生产对泵的特殊要求

作者: 发布于:2019-1-15 9:37:57 点击量:

化工生产对的特殊要求大致有以下几点。

(1)能适应化工工艺需要

泵在化工生产流程中,除起着输送物料的作用外,它还向系统提供必要的物料量,使化学反应得到物料平衡,并满足化学反应所需的压力。在生产规模不变的情况下,要求泵的流量及扬程要相对稳定,一旦因某种因素影响,生产波动时,泵的流量及出口压力也能随之变动,且具有较高的效率。

(2)耐腐蚀

化工用泵所输送的介质,包括原料和产品中间产物,多数具有腐蚀性。如果泵的材料选用不当,在泵工作时,零部件就被腐蚀失效,不能继续工作。

对于某些液体介质,如没有合适的耐腐蚀金属材料,则可采用非金属材料,如陶瓷泵、塑料泵、橡胶衬里泵等。塑料具有比金属材料较好的耐化学腐蚀性能。

在选用材料时,既要考虑到它的耐腐蚀性,还必须考虑到它的力学性能、切削性和价格等。

(3)耐高温、低温

化工用泵处理的高温介质,大体上可分为流程液和载热液。流程液是指化工产品加工过程和输送过程的液体。载热液是指运载热量的媒介液体,这些媒介液体,在一个封闭的回路中,靠泵的工作进行循环,通过加热炉加热,使媒介液体温度升高,然后循环到塔器中,给化学反应间接提供热量。

水、柴油、道生油、熔融金属铅、水银等,均可作为载热液。化工用泵处理的高温介质温度可达900℃。

化工用泵抽送的低温介质种类也很多,如液态氧、液态氮、液态氩、液态天然气、液态氢、甲烷、乙烯等。这些介质的温度都很低,如泵送液态氧的温度约为-183℃。

作为输送高温与低温介质的化工用泵,其用材必须在正常室温、现场温度和最后的输送温度下都具有足够的强度和稳定性。同样重要的是,泵的所有零件都能承受热冲击和由此产生的不同的热膨胀和冷脆性危险。

在高温情况下,要求泵装有中心线支架,以保证原动机和泵的轴心线总是同心。在高温和低温泵上,要求装有中间轴和热泵。

为了减少热能损失,或者为了防止被输送介质大量失热后物理性质起变化(如重油的输送,不保温,会使黏度增加),应在泵壳外面设置保温层。

低温泵所输送的液体介质,一般处于饱和状态,一旦吸收外界热量,就会迅速汽化,使泵不能正常工作。这就需要在低温泵壳体上采取低温隔热措施低温隔热材料常采用膨胀珍珠岩。

(4)耐磨损

化工用泵的磨损是由于输送高速液流中含有悬浮固体造成的。化工用泵的磨损破坏,往往加剧介质腐蚀,因不少金属及合金的耐腐蚀能力依靠表面的钝化膜,一旦钝化膜被磨损掉,则金属便处于活化状态,腐蚀情况就很快恶化。

提高化工用泵的耐磨损能力有两种方法:一种是采用特别硬的、往往是脆性的金属材料,如硅铸铁;另一种是在泵的内部和叶轮上衬覆软的橡胶衬里。如输送诸如钾肥原料的明矾矿料浆等磨损性很大的化工用泵,泵用材料可采用锰钢、陶瓷衬里等。

从结构上来考虑,输送磨损性液体时可采用开式叶轮。光滑的泵壳和叶轮流道,对化工用泵的抗磨损也有好处。

(5)无泄漏或少泄漏

化工用泵输送的液体介质,多数具有易燃、易爆、有毒的特性;有的介质含有放射性元素。这些介质如果从泵中漏入大气,可能造成火灾或影响环境卫生,伤害人体。有些介质价格昂贵,泄漏会造成很大浪费。因此,化工用泵要求无泄漏或少泄漏,这就要求在泵的轴封上下工夫。选用好的密封材料及合理的机械密封结构,能做到轴封少泄漏;选用屏蔽泵、磁力传动密封泵等,则能做到轴封不向大气泄漏。

(6)运行可靠

化工用泵的运行可靠,包括两方面内容:长周期运行不出故障及运行中各种参数平稳。运行可靠对化工生产至关重要。如果泵经常发生故障非但造成经常停产,影响经济效益,有时会造成化工系统的安全事故。例如,输送作为热载体的道生油泵运行中突然停止,而这时的加热炉来不及熄火,有可能造成炉管过热,甚至爆裂,引起火灾。

化工用泵转速的波动,会引起流量及泵出口压力的波动,使化工生产不能正常运行,系统中的反应受到影响,物料不能平衡,造成浪费;甚至使产品质量下降或者报废。对于要求每年一次大检修的工厂,泵的连续运转周期一般不应小于8000h为适合三年一次大检修的要求,API610和GB/T3215规定石油、重化学和天然气工业用离心泵的连续运转周期至少为3年。

(7)能输送临界状态的液体

临界状态的液体,当温度升高或压力降低时,往往会汽化。化工用泵有时输送临界状态的液体,一旦液体在泵内汽化,则易于产生汽蚀破坏这就要求泵具有较高的抗汽蚀性能。同时,液体的汽化,可能引起泵内动静部分的摩擦咬合,这就要求有关间隙取大一些。为了避免由于液体的汽化使机械密封、填料密封、迷宫密封等因干摩擦而破坏,这类化工用泵必须有将泵内产生的气体充分排除的结构。

输送临界状态液体介质的泵,其轴封填料可采用自润滑性能较好的材料,如聚四氟乙烯、石墨等。对于轴封结构,除填料密封外,还可采用双端面机械密封或迷宫密封等。采用双端面机械密封时,两端面之间的空腔内,充以外来的密封液体;采用迷宫密封时,可从外界引入具有一定压力的密封气体。当密封液体或密封气体漏入泵内时,对泵送介质应该是无妨的,如漏入大气也无害。如输送临界状态的液氨时,双端面机械密封的空腔内可用甲醇做密封液体;输送易汽化的液态烃时,迷宫密封中可引入氮气。

(8)寿命长

泵的设计寿命一般至少为10年。API610和GB/T3215规定石油、重化学和天然气工业用离心泵的设计寿命至少为20年。

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