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技术文章

如何快速合理地选择离心泵

编辑:管理员 来源: 日期:18-08-30 阅读:次

当泵制造商收到买方的询问时,需要完成的第一项工作是选择类型。合理的选择不仅有助于泵制造商增加中标的概率,降低用户的投资成本,而且还直接影响泵(组)是否能够长期,安全,高效地运行。
本文从泵制造商的角度出发,结合工程实践经验,谈谈如何快速合理地选择离心泵,供同行参考。
以下选择过程不是静态的,并且一些步骤同时或横向实行。
初步选择
初步选择的目的:快速确定是否有符合查询要求的离心泵,或者是否具备离心泵的能力和资质,如设计开发,生产和测试。只有满足此条件,才能实行以下选择过程。
第1步:确定设计制造标准
设计和制造标准的差异不仅直接影响离心泵的设计和制造成本以及能量效率,而且还与泵的设计寿命密切相关。
设计和制造标准通常由买方决定,但由于缺乏实际应用经验,有时买方无法做出合理的判断。为此,必须进行充分的研究和沟通,以澄清标准。
选择经验:
(1)API610项标准的内容主要来自良好的工程验证和操作实践。实施该标准的产品具有运行稳定,使用寿命长,安装维护方便等突出优点。因此,它已被广泛应用于国内外重要的工作条件。适用于重点场合,如石化,化肥,煤化工等离心泵。
(2)对于常规岛上的火电厂和核电厂的重要泵(如给水泵,冷凝泵等),GB / T16907标准基本实施,API610标准的一些规定是有益的提高泵的安全性,可靠性和寿命。
(3)对于GB / T5657标准,由于各方面要求不高,通常只用于普通清水离心泵。
确定标准后,选择下一步。
步骤2:基于主要操作参数的初步选择

泵类型最初是根据招标中给出的主要操作参数(流量和扬程)选择的。
图1显示了不同泵类型的近似工作范围:
(1)容积泵用于小流量和高升程条件;
(2)轴流泵用于高流量和低升程条件;
(3)离心泵范围(从小流量到大流量,从低升程到高升程)非常广泛。
选择测试:
(1)对于低流量,高扬程条件,通常使用带有集成增速齿轮的开式叶轮,悬臂泵或高速离心泵(OH6泵)。
(2)对于高流量和低升程条件,通常使用双吸离心泵(BB1,BB2泵)。
(3)对于高流量和高升程条件,通常使用多级离心泵(BB3,BB4,BB5泵)。
(4)泵的额定流量点应在所供叶轮的最佳效率点的80至110%范围内。

步骤3:选择符合设备NPSH的泵类型
对于最初在上一节中选择的泵类型,确定它是否满足现场设备的要求。
选择经验:
(1)当高速泵不能满足现场设备的要求时,可以选择低速泵。
(2)可采用双吸泵,多级泵的第一级采用双吸。
(3)第一级叶轮经过特殊设计,如增加入口面积。
(4)您可以选择带上感应轮。但是,UOP5-11-7规范明确规定卧式泵不允许携带感应轮。
(5)对于高速离心泵,如核电站,常规岛主进料泵等,通常需要配置正面泵增压泵。
(6)对于较低的入口压力条件,如发电站的冷凝泵,VS6立式鼓泵通常用于通过增加埋深来增加泵的NPSH。
步骤4:选择符合介质特性的泵类型
介质的特性(包括汽化压力,固体颗粒含量和颗粒尺寸,粘度,密度,腐蚀性,磨损,有毒,易燃,易爆,易挥发,结晶等)不仅影响泵型的结构,而且影响材料,机械密封等的选择。从初步选择中选择满足介质特性的泵类型。
选择经验:
(1)当介质的粘度在常温下高或易于固化和结晶时,需要设置绝缘夹套或泵的整个加热/绝缘。
(2)当介质含有大的固体颗粒或悬浮固体时,通常使用开式叶轮泵。
(3)当泵送温度下粘度太高时,通常不适合离心泵。
(4)当泵送介质为高温浆料并含有催化剂颗粒时,使用带衬里的OH2泵,衬里和叶轮由耐磨铸铁制成。
(5)当泵送介质为高温浆料且不含催化剂颗粒时,使用衬里OH2泵,衬里和叶轮选择测试:
(1)对于低流量,高扬程条件,通常使用带有集成增速齿轮的开式叶轮,悬臂泵或高速离心泵(OH6泵)。
(2)对于高流量和低升程条件,通常使用双吸离心泵(BB1,BB2泵)。
(3)对于高流量和高升程条件,通常使用多级离心泵(BB3,BB4,BB5泵)。
(4)泵的额定流量点应在所供叶轮的最佳效率点的80至110%范围内。
步骤3:选择符合设备NPSH的泵类型
对于最初在上一节中选择的泵类型,确定它是否满足现场设备的要求。

选择经验:
(1)当高速泵不能满足现场设备的要求时,可以选择低速泵。
(2)可采用双吸泵,多级泵的第一级采用双吸。
(3)第一级叶轮经过特殊设计,如增加入口面积。
(4)您可以选择带上感应轮。但是,UOP5-11-7规范明确规定卧式泵不允许携带感应轮。
(5)对于高速离心泵,如核电站,传统的岛式主进料泵等,通常需要预泵增压泵。
(6)对于较低的入口压力条件,如发电站的冷凝泵,VS6立式鼓泵通常用于通过增加埋深来增加泵的NPSH。
步骤4:选择满足介质特性的泵类型
介质的特性(包括汽化压力,固体颗粒含量和颗粒尺寸,粘度,密度,腐蚀性,磨损,有毒,易燃,易爆,易挥发,结晶等)不仅影响泵型的结构,而且影响材料,机械密封等的选择。从初步选择中选择满足介质特性的泵类型。
选择经验:
(1)当介质的粘度高或易于在室温下凝固结晶时,需要安排绝缘护套或泵整体保温/隔热。
(2)当介质含有大的固体颗粒或悬浮固体时,通常使用开式叶轮泵。
(3)当泵送温度下粘度太高时,通常不适合离心泵。
(4)当泵送介质为高温浆料并含有催化剂颗粒时,使用带衬里的OH2泵,衬里和叶轮由耐磨铸铁制成。
(5)当泵送介质为高温浆料且不含催化剂颗粒时,使用带衬里的OH2泵,衬里和叶轮由CA-6NM材料制成。
步骤5:选择满足介质温度的泵类型
泵送介质的温度与泵结构,材料和机械密封的选择有关。从初步选择中选择满足介质温度的泵型。
选择经验:
(1)当介质温度超过160°C时,选择泵脚为中心线的泵。
(2)当介质温度超过200℃时,选择径向分体式结构泵。
(3)当介质温度达到约400℃并且泵送压力不太高时,例如石化工业的底部油浆泵,为了使可能的泄漏点最小化,通常使用OH2型泵。
(4)当介质温度达到约400℃时,尽管如此压力不是太高,但是当单级泵或两级泵不能满足时(如石油化工行业的辐射炉进料泵),为了确保安全,通常使用BB5型泵。
(5)输送低温介质时,建议使用VS6立式袋式冷冻机进行冷藏。
步骤6:确定材料
根据泵送介质的特性,温度和寿命要求选择合适的材料。同时,应考虑泵制造商(包括合格供应商)的条件,以确认他们是否具有招标所需材料所需的制造经验,特别是双相不锈钢,超级双相等特殊材料。不锈钢,钛。材料,镍硬,蒙乃尔合金,哈氏合金等材料。
第7步:选择轴封
目前,在大多数应用中,机械密封用于离心泵。机械密封的选择与泵送介质的温度,压力,介质特性和现场条件有关。用于石油化工和其他重要应用的离心泵通常配备API682标准机械密封。
选择经验:
(1)常温条件:通常选择型式密封,最高工作温度可达176°C。
(2)低温条件:通常选用B型密封,最高工作温度可达176℃。
(3)高温度条件:通常选择C型密封,最高工作温度可达400°C。
(4)高吸气压力:通常选择型密封,适用的温度范围包括低温到高温。
(5)无毒,不易燃和易爆的介质:通常选择1(A1)的安排。
(6)有毒,危险,不洁或聚合物介质:通常选择安排3(A3)。
(7)易燃易爆条件:通常选择安排2(A2)或3(A3)。
(8)酸性或碱性介质:通常选择1或3的排列,不需要排列2。
(9)对于工作温度大于或等于泵送介质自燃点的泵,通常选择布局2或3。
(10)高温或低温条件,盐或碱条件:通常需要PLAN62密封冲洗方案。
(11)立式泵:通常添加或使用PLAN13密封冲洗方案以便于排气。
(12)含有固体颗粒或高温或聚合和/或氧化介质:通常使用PLAN32密封冲洗方案。

影响选择的其他因素
强制性
对于许多重要的泵,买方通常有一些强制性要求,例如:具有相同或类似操作条件超过三年的操作性能。只有满足买方的强制性要求时才能选择泵。
邮寄日期
根据上述初步选择估算交货日期。泵选择仅在满足交货日期时实行。
新投资项目或旧项目转型
如果它属于旧的项目改造,它将涉及泵的性能匹配,原始电机的功率,基本安装,泵入口/出口接口的方向和现场接管规范,会影响泵的设计,制造成本和交货时间。
吸入压力高
对于高吸入压力条件,许多泵制造商通常在标准离心泵的基础上进行部分改进。为此,不仅需要考虑泵体的强度,泵盖和主紧固件,还需要考虑轴承的使用寿命,以及设计,制造成本和交货时间。的泵。
现场条件
一些站点缺乏可能影响泵的结构和配置的必要设施(例如没有冷却水)。
选择经验:
(1)尽可能使用滚动轴承进行脂润滑。
(2)轴载体具有散热器和/或风扇。
(3)选择空气冷却器
操作模式
操作模式涉及离心泵的(内部)结构,材料,能量效率和驱动设备的选择。
选择经验:
(1)连续操作或间歇操作。例如,炼油厂延迟焦化装置中的BB5高压液压解聚泵通常每天启动和停止1或2次。间歇的,频繁激活的操作模式确定它不适合平衡的盘平衡机构。同时,泵的频繁启动确定泵轴必须是刚性的并且抗冲击。
(2)恒速运行或变速运行。例如,火力发电厂中的高压锅炉给水泵通常用于峰值调节和变速运行,以确保泵始终在高效区域运行。
优化选择
通过上述初步选择并考虑影响选择的其他因素,将选择一种或多种泵类型。如何选择满足各种泵类型要求的优化产品?
选择经验:
(1)应选择重要工况的泵作为泵型号,具有成熟的技术,安全可靠性和操作性能。
(2)当悬臂泵和两端支撑泵满足要求时,应优先选用悬臂泵。
(3)当BB4和BB5泵时当满足这两个要求时,应首选BB4泵。
(4)一些外资企业通常有两种或两种以上的技术。当多个技术泵满足要求时,应优先选择成本较低的泵。
(5)当两个或多个选定的泵之间的价格差异不大时,应优先考虑高效率的泵型。
(6)当满足性能和安全可靠性时,应尽可能选择高速泵。
(7)带前增压泵的电站泵应由4极电机+液力偶合器驱动,可用于调峰。
(8)对于简单的泵组或一些大流量条件,从泵的整个生命周期成本的角度来看,并联运行多个并联泵的成本大于两个大型泵(1开1)的成本。在较低负载下,操作可以更低并且更节能。
(9)对于复杂系统的大型泵组,如传统的核动力岛主进料泵组,三组50%容量(2开1储备)比5组25%容量便宜(4开1)备用)泵组。操作和维护也很方便。





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