石油化工泵解析课件

第一讲第一讲 石油化工泵石油化工泵第一讲 石油化工泵1v一、按照工作原理、结构分类一、按照工作原理、结构分类v1、叶片泵：通过泵轴旋转时带动各种叶轮叶片给液体以离心力或轴向力，输送液体到管道或容器。v 如离心泵、旋涡泵、混流泵、轴流泵。2、容积式泵：利用泵缸体内容积的连续变化输送液体的泵。v 如往复泵、活塞泵、齿轮泵、螺杆泵。3、其他形式的泵：有利用电磁输送液态电导体态的电磁泵；v 利用流体能量来输送液体的泵，如喷射泵、空气升液器等第一节石油化工泵的分类第一节石油化工泵的分类一、按照工作原理、结构分类第一节石油化工泵的分类2二、按化工用途分类二、按化工用途分类v1、工艺流程泵：v包括给料泵、回流泵、循环泵、冲洗泵、排污泵、补充泵、输出泵等。2、公用工程泵：v包括锅炉用泵、凉水塔泵、消防用泵、水源用深井泵等。3、辅助用途泵：v包括润滑油泵、密封油泵、液压传动用泵等。4、管路输送泵：v输油管线用泵、装卸车用泵等。二、按化工用途分类1、工艺流程泵：3三、按输送介质分类三、按输送介质分类v1、水泵：v包括清水泵、锅炉给水泵、凝水泵、热水泵。2、耐腐蚀泵：v包括不锈钢泵、高硅铸铁泵、陶瓷耐酸泵、不透性石墨泵、衬硬胶泵、硬聚氯乙烯泵、屏蔽泵、隔膜泵、钛泵等。3、杂质泵：v包括浆液泵、砂泵、污水泵、煤粉泵、灰渣泵等。4、油泵：v冷油泵、热油泵、油浆泵、液态烃泵等。三、按输送介质分类1、水泵：4四、按使用条件分类四、按使用条件分类v1、大流量及微流量泵：v流量分别为300m3/min及0.O1L/min；2、高温泵及低温泵：v高温达500，低温至一253；3、高压泵及低压泵：v高压达200MPa，真空度为2.66-10.66kPa(2080mmHg)；4、高速泵及低速泵：v高速达24000r/min，低速510r/min；5、精确的计量泵：v流量的计量精度达0.3%；6、高粘度泵：v粘度达数千帕秒（Pas）。四、按使用条件分类1、大流量及微流量泵：5第二节第二节 泵的基本参数泵的基本参数表征泵主要性能的基本参数有以下几个：v1 1、流量、流量Q Qv流量是泵在单位时间内输送出去的液体量（体积或质量）。v体积流量用Q表示，单位是：m3/s，m3/h，l/s等。v质量流量用Qm表示，单位是：t/h，kg/s等。v质量流量和体积流量的关系为：vQm=QQm=Qv式中液体的密度（kg/m3，t/m3），常温清水=1000kg/m3。第二节 泵的基本参数表征泵主要性能的基本参数有以下几个：6v2 2、扬程、扬程H Hv扬程是泵所抽送的单位重量液体从泵进口处（泵进口法兰）到泵出口处（泵出口法兰）能量的增值。也就是一牛顿液体通过泵获得的有效能量。其单位是Nm/N=m，即泵抽送液体的液柱高度，习惯简称为米。3 3、转速、转速n nv转速是泵轴单位时间的转数，用符号n表示，单位是r/min。v4 4、汽蚀余量、汽蚀余量NPSHNPSHv汽蚀余量又叫净正吸头，是表示汽蚀性能的主要参数。汽蚀余量国内曾用h表示。2、扬程H7v5 5、功率和效率、功率和效率v泵的功率通常是指输入功率，即原动机传支泵轴上的功率，故又称为轴功率，用P表示；v泵的有效功率又称输出功率，用Pe表示。它是单位时间内从泵中输送出去的液体在泵中获得的有效能量。v因为扬程是指泵输出的单位重液体从泵中所获得的有效能量，所以，扬程和质量流量及重力加速度的乘积，就是单位时间内从泵中输出的液体所获得的有效能量即泵的有效功率：v。5、功率和效率8vPe=gQH(W)=QH(W)Pe=gQH(W)=QH(W)v式中泵输送液体的密度（kg/m3）；v泵输送液体的重度（N/m3）；vQ泵的流量（m3/s）；vH泵的扬程（m）；vg重力加速度(m/s2)。v轴功率P和有效功率Pe之差为泵内的损失功率，其大小用泵的效率来计量。泵的效率为有效功率和轴功率之比，用表示Pe=gQH(W)=QH(W)9第三节第三节 泵的用途泵的用途1、广泛应用于化工、石油、冶金、轻工、合成纤维、环保、食品、医药等部门。化工泵具有性能稳定可靠、密封性能好,造型美观,使用检修方便等优点。为提高产品质量、减少跑、冒、滴、漏,防止污染,改善环境,发挥很大的作用。2、适用于化工、石油、冶金、电站、食品、制药、合成纤维等部门输送温度在各种的腐蚀性介质或物理、化学性能活泼的介质。3、产品主要有：各种玻璃纤维化工泵、耐腐蚀塑料泵、高温化工泵、标准化工流程泵、磁力驱动泵等。4、用于泵送清水，含有磨蚀性的，对普通泵体材料有害的物质、悬浮的、对不锈钢材料有腐蚀的、非爆炸性的物质；5、用于供水；用于供热、空调、冷却和循环系统；用于民用及工业用途；用于消防；用于灌溉；第三节 泵的用途1、广泛应用于化工、石油、冶金、轻工、合成10第四节第四节 泵的选型原则、依据和具体操作方式泵的选型原则、依据和具体操作方式v设计院在设计装置设备时，要确定泵的用途和性能并选择泵型。这种选择首先得从选择泵的种类和形式开始，那么以什么原则来选泵呢？依据又是什么？v一一、了解泵选型原则了解泵选型原则v1、使所选泵的型式和性能符合装置流量、扬程、压力、温度、汽蚀流量、吸程等工艺参数的要求。v2、必须满足介质特性的要求。v对输送易燃、易爆有毒或贵重介质的泵，要求轴封可靠或采用无泄漏泵，如磁力驱动泵、隔膜泵、屏蔽泵v对输送腐蚀性介质的泵，要求对流部件采用耐腐蚀性材料，如AFB不锈钢耐腐蚀泵，CQF工程塑料磁力驱动泵。v对输送含固体颗粒介质的泵，要求对流部件采用耐磨材料，必要时轴封用采用清洁液体冲洗。第四节 泵的选型原则、依据和具体操作方式设计院在设计装置设11v3、机械方面可靠性高、噪声低、振动小。v4、经济上要综合考虑到设备费、运转费、维修费和管理费的总成本最低。v5、离心泵具有转速高、体积小、重量轻、效率高、流量大、结构简单、输液无脉动、性能平稳、容易操作和维修方便等特点。v因此除以下情况外，应尽可能选用离心泵：va、有计量要求时，选用计量泵vb、扬程要求很高，流量很小且无合适小流量高扬程离心泵可选用时，可选用往复泵，如汽蚀要求不高时也可选用旋涡泵.vc、扬程很低,流量很大时,可选用轴流泵和混流泵。vd、介质粘度较大时，可考虑选用转子泵或往复泵（齿轮泵、.螺杆泵）ve、介质含气量75%，流量较小且粘度小于37.4mm2/s时，可选用旋涡泵。vf、对启动频繁或灌泵不便的场合，应选用具有自吸性能的泵，如自吸式离心泵、自吸式旋涡泵、气动（电动）隔膜泵。3、机械方面可靠性高、噪声低、振动小。12二、泵选型的基本依据二、泵选型的基本依据v泵选型依据，应根据工艺流程，给排水要求，从五个方面加以考虑，既液体输送量、装置扬程、液体性质、管路布置以及操作运转条件等。v1、流量是选泵的重要性能数据之一，它直接关系到整个装置的的生产能力和输送能力。如设计院工艺设计中能算出泵正常、最小、最大三种流量。选择泵时，以最大流量为依据，兼顾正常流量，在没有最大流量时，通常可取正常流量的1.1倍作为最大流量。v2、装置系统所需的扬程是选泵的又一重要性能数据，一般要用放大5%10%余量后扬程来选型。二、泵选型的基本依据泵选型依据，应根据工艺流程，给排水要求13v3、液体性质，包括液体介质名称，物理性质，化学性质和其它性质，物理性质有温度c密度d，粘度u，介质中固体颗粒直径和气体的含量等，这涉及到系统的扬程，有效气蚀余量计算和合适泵的类型：化学性质，主要指液体介质的化学腐蚀性和毒性，是选用泵材料和选用那一种轴封型式的重要依据。v4、装置系统的管路布置条件指的是送液高度送液距离送液走向，吸如侧最低液面，排出侧最高液面等一些数据和管道规格及其长度、材料、管件规格、数量等，以便进行系统扬程计算和汽蚀余量的校核。v5、操作条件的内容很多，如液体的操作温度下的饱和蒸汽力P、吸入侧压力PS（绝对）、排出侧容器压力PZ、海拔高度、环境温度操作是间隙的还是连续的、泵的位置是固定的还是可移的。3、液体性质，包括液体介质名称，物理性质，化学性质和其它性质14三、选泵的具体操作三、选泵的具体操作v根据泵选型原则和选型基本条件，具体操作如下：v1、根据装置的布置、地形条件、水位条件、运转条件，确定选择卧式、立式和其它型式（管道式、潜水式、液下式、无堵塞式、自吸式、齿轮式等）的泵。v2、根据液体介质性质，确定清水泵，热水泵还是油泵、化工泵或耐腐蚀泵或杂质泵，或者采用无堵塞泵。安装在爆炸区域的泵，应根据爆炸区域等级，采用相应的防爆电动机。v3、根据流量大小，确定选单吸泵还是双吸泵；根据扬程高低，选单级泵还是多级泵，高转速泵还是低转速泵（空调泵）、多级泵效率比单级泵低，如选单级泵和多级泵同样都能用时，首先选用单级泵。三、选泵的具体操作根据泵选型原则和选型基本条件，具体操作如下15v4、确定泵的具体型号确定选用什么系列的泵后，就可按最大流量，取放大5%10%余量后的扬程这两个性能的主要参数，在型谱图或者系列特性曲线上确定具体型号。操作如下：利用泵特性曲线，在横坐标上找到所需流量值，在纵坐标上找到所需扬程值，从两值分别向上和向右引垂线或水平线，两线交点正好落在特性曲线上，则该泵就是要选的泵，但是这种理想情况一般很少，通常会碰上下列两种情况：第一种：交点在特性曲线上方，这说明流量满足要求，但扬程不够，此时，若扬程相差不多，或相差5%左右，仍可选用，若扬程相差很多，则选扬程较大的泵。或设法减小管路阻力损失。第二种：交点在特性曲线下方，在泵特性曲线扇状梯形范围内，就初步定下此型号，然后根据扬程相差多少，来决定是否切割叶轮直径，4、确定泵的具体型号确定选用什么系列的泵后，就可按最大流16v 若扬程相差很小，就不切割，若扬程相差很大，就按所需Q、H、，根据其ns和切割公式，切割叶轮直径，若交点不落在扇状梯形范围内，应选扬程较小的泵。选泵时，有时须考虑生产工艺要求，选用不同形状Q-H特性曲线。v 5、泵型号确定后，对水泵或输送介质的物理化学介质近似水的泵，需再到有关产品目录或样本上，根据该型号性能表或性能曲线进行校改，看正常工作点是否落在该泵优先工作区？有效NPSH是否大于（NPSH）。也可反过来以NPSH校改几何安装高度？v 6、对于输送粘度大于20mm2/s的液体泵（或密度大于1000kg/m3），一定要把以水实验泵特性曲线换算成该粘度（或者该密度下）的性能曲线，特别要对吸入性能和输入功率进行认真计算或较核。若扬程相差很小，就不切割，若扬程相差很大，就按所需Q、H、17v 7、确定泵的台数和备用率：对正常运转的泵，一般只用一台，因为一台大泵与并联工作的两台小泵相当，（指扬程、流量相同），大泵效率高于小泵，故从节能角度讲宁可选一台大泵，而不用两台小泵，但遇有下列情况时，可考虑两台泵并联合作：流量很大，一台泵达不到此流量。对于需要有50%的备用率大型泵，可改两台较小的泵工作，两台备用（共三台）7、确定泵的台数和备用率：对正常运转的泵，一般只用一18