化工裝置中泵的管路設(shè)計(jì)
發(fā)布日期:2016-6-30 點(diǎn)擊次數(shù):512
泵是石油化工裝置的重要設(shè)備,作為液體輸送的設(shè)備應(yīng)用極為廣泛。為保證泵穩(wěn)定高效運(yùn)行,工藝設(shè)計(jì)人員除了確定好泵型、工藝參數(shù)、過流部件材質(zhì)、密封方案等,還要針對不同類型的泵,做好配套的進(jìn)出管道設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)常包括管徑的確定和閥門、儀表的配置。為防止氣蝕(針對吸入管)和利于布置的緊湊,泵管道上閥門的配置既要滿足工藝、檢修、吹掃等要求,數(shù)量又要盡量少以減小壓力損失。這里簡單介紹了常用泵工藝管線的設(shè)計(jì)、作用及不同泵管道設(shè)計(jì)的對比。
泵的管道設(shè)計(jì)
1.管徑的設(shè)計(jì)
泵的吸入管和排出管的直徑應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定,但吸入管的直徑不得小于泵進(jìn)口的直徑。離心泵吸入管直徑一般比泵進(jìn)口直徑大1~2個(gè)等級,往復(fù)泵吸入管直徑一般比泵進(jìn)口直徑大1~3個(gè)等級。原因如下:
1)使吸入口的流量滿足設(shè)計(jì)要求,防止泵抽空現(xiàn)象保護(hù)泵的葉輪(同樣的原因,一般離心泵吸入管徑不小于泵排出管徑)。
2)吸入管徑大,同樣流量時(shí)流速較小,流動損失減小,利于避免氣蝕(對于輸送密度小于650kg/m3的液體,泵的吸入管道應(yīng)有0.01~0.1的坡度坡向泵,使氣化產(chǎn)生的氣體返回吸入罐內(nèi),以避免泵產(chǎn)生汽蝕。泵的吸入管道中的液體接近泡點(diǎn)狀態(tài)時(shí),泵的吸入管道宜步步低坡向機(jī)泵)。泵排出管設(shè)擴(kuò)口,流道斷面加大,可將泵內(nèi)高速流體的動壓頭轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓頭,即轉(zhuǎn)換為為泵的揚(yáng)程,進(jìn)一步增壓。對于小揚(yáng)程、小流量、小口徑的泵在工藝允許的要求下,吸入管和排出管也可以不加異徑管,
2.離心泵的吸入管
泵吸入管道順介質(zhì)流向?yàn)榍袛嚅y、過濾器(如果需要)、導(dǎo)淋和異徑管(如果需要)。切斷閥在過濾器的上游,作用如下:
1)檢修泵時(shí),利用吸入管和排出管的切斷閥將泵切出。
2)同樣的步驟也可用于清洗過濾器。
螺桿泵、齒輪泵、柱塞泵等小間隙泵,應(yīng)設(shè)永久性過濾器。每臺裝一個(gè),位于切斷閥與泵進(jìn)口之間。離心泵除離心泵除物料臟或特殊要求外,一般可不設(shè)永久性過濾器,但需設(shè)開車用臨時(shí)過濾器。當(dāng)口徑大于或等于40時(shí),也可設(shè)永久性過濾器,經(jīng)常采用Y型過濾器,安裝緊靠泵吸入管道切斷閥的下游。
入口導(dǎo)淋一般為泵的最低點(diǎn),除了泵檢修或過濾器清洗時(shí)排凈外,還可以檢查過濾器是否堵了。如果導(dǎo)淋安在過濾器的上游,只有泵啟動后出口壓力上不去,可能才會發(fā)現(xiàn)過濾器堵了的問題。單側(cè)吸入口處如有水平布置的彎頭時(shí),應(yīng)在吸入口和彎頭間設(shè)一段長度大于3倍管徑的直管段,以防止由彎頭引起介質(zhì)偏流,從而降低泵效率和損傷葉輪。同樣道理適用于異徑管。
3.離心泵的排出管
泵排出管順介質(zhì)流向?yàn)楫悘焦埽ㄈ绻枰⒕偷貕毫Ρ怼⒅够亻y、導(dǎo)淋和切斷閥。泵出口應(yīng)設(shè)壓力表,泵進(jìn)口宜設(shè)壓力表。壓力表應(yīng)位于泵出口和止回閥之間的直管段上。壓力表損耗率比較大,工藝操作過程中偶然性的瞬間超壓或稍微蹩壓都很容易就把壓力表廢掉。北方地區(qū)在冬天來說,對于容易存在積液的介質(zhì)來說,壓力表的損壞率更高。因此壓力表都有根部閥,方便維護(hù)。
泵出口管道宜設(shè)止回閥,止回閥安裝在靠近切斷閥的上游。泵排出管線為分支時(shí),宜在泵出口總線上設(shè)置止回閥。止回閥的作用是防止泵反轉(zhuǎn)。采用螺紋聯(lián)軸器連接傳動軸的立式泵,由于反轉(zhuǎn)可能會使聯(lián)軸節(jié)螺紋松脫而遭損壞,應(yīng)裝設(shè)防止反轉(zhuǎn)的棘輪或采取其他經(jīng)過檢驗(yàn)的有效措施。
普通止回閥關(guān)閉速度快,易產(chǎn)生水擊,使壓力驟然上升,因此止回閥易壞。常在止回閥的上、下游設(shè)置切斷閥(這里上游切斷閥即泵吸入管的切斷閥),便于止回閥的檢修。
泵排出管的切斷閥和止回閥之間設(shè)置導(dǎo)淋,其作用如下:
1)灌泵時(shí),關(guān)閉排出管切斷閥,利用出口低點(diǎn)導(dǎo)淋閥排氣。泵出口低點(diǎn)排氣其實(shí)就是泵出口高點(diǎn)排氣閥后引了一根管線到地面,防止高點(diǎn)排氣燙傷人。
2)停泵時(shí),止回閥與切斷閥之間易存液,冬季可能結(jié)冰,用出口低點(diǎn)導(dǎo)淋閥可以將存液排凈。
泵出口應(yīng)設(shè)置切斷閥,閥徑應(yīng)與管徑相同。若管徑比泵的出口管徑大一級或大兩級以上時(shí),則閥門可比管徑小一級。對于進(jìn)出口壓差大于4.0MPa的離心泵宜設(shè)串聯(lián)的雙切斷閥。
高揚(yáng)程泵的出口切斷閥的兩側(cè)壓差較大,閥瓣的單向受壓較大,特別是大閥門不易開啟,應(yīng)在閥門的前后設(shè)DN20的旁路。在開啟主閥前,先打開旁路閥,使主閥兩側(cè)的壓力平衡,以便順利開啟主閥門。
泵采用旁路調(diào)節(jié)時(shí),回流線出口有兩個(gè)選擇,回流到設(shè)備或泵入口!禨H/T3014-2012石油化工儲運(yùn)系統(tǒng)泵區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定:“輸送輕質(zhì)油品、液化烴的泵用旁路調(diào)節(jié)流量時(shí),宜回流到儲罐。輸送重質(zhì)油品的泵用旁路調(diào)節(jié)流量時(shí),宜回流到泵入口。”其中輕質(zhì)油品為石腦油、汽油、煤油、輕柴油等可燃液體的介質(zhì)。
一般認(rèn)為,沸點(diǎn)在350 度以上就可以認(rèn)為是重油。沸點(diǎn)越高,越難于汽化。個(gè)人認(rèn)為:對于輕質(zhì)油、液化烴介質(zhì),回流線的液體溫度會升高,回流到泵入口容易產(chǎn)生汽蝕;對于重質(zhì)油介質(zhì),難以汽化,回流液回到泵入口可以增加泵入口壓力,抗氣蝕。同樣道理,若輸送泡點(diǎn)液體,為避免回流夾帶氣泡進(jìn)入泵內(nèi)引起汽蝕,宜回流到容器,可實(shí)線氣液的再平衡與分離,或者循環(huán)所占比例太大時(shí)易導(dǎo)致物料溫度的升高,易于氣蝕,也宜回流到容器。如果輸送的液體遠(yuǎn)離泡點(diǎn),可回流到泵入口。
泵的管道設(shè)計(jì)
1.管徑的設(shè)計(jì)
泵的吸入管和排出管的直徑應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定,但吸入管的直徑不得小于泵進(jìn)口的直徑。離心泵吸入管直徑一般比泵進(jìn)口直徑大1~2個(gè)等級,往復(fù)泵吸入管直徑一般比泵進(jìn)口直徑大1~3個(gè)等級。原因如下:
1)使吸入口的流量滿足設(shè)計(jì)要求,防止泵抽空現(xiàn)象保護(hù)泵的葉輪(同樣的原因,一般離心泵吸入管徑不小于泵排出管徑)。
2)吸入管徑大,同樣流量時(shí)流速較小,流動損失減小,利于避免氣蝕(對于輸送密度小于650kg/m3的液體,泵的吸入管道應(yīng)有0.01~0.1的坡度坡向泵,使氣化產(chǎn)生的氣體返回吸入罐內(nèi),以避免泵產(chǎn)生汽蝕。泵的吸入管道中的液體接近泡點(diǎn)狀態(tài)時(shí),泵的吸入管道宜步步低坡向機(jī)泵)。泵排出管設(shè)擴(kuò)口,流道斷面加大,可將泵內(nèi)高速流體的動壓頭轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓頭,即轉(zhuǎn)換為為泵的揚(yáng)程,進(jìn)一步增壓。對于小揚(yáng)程、小流量、小口徑的泵在工藝允許的要求下,吸入管和排出管也可以不加異徑管,
2.離心泵的吸入管
泵吸入管道順介質(zhì)流向?yàn)榍袛嚅y、過濾器(如果需要)、導(dǎo)淋和異徑管(如果需要)。切斷閥在過濾器的上游,作用如下:
1)檢修泵時(shí),利用吸入管和排出管的切斷閥將泵切出。
2)同樣的步驟也可用于清洗過濾器。
螺桿泵、齒輪泵、柱塞泵等小間隙泵,應(yīng)設(shè)永久性過濾器。每臺裝一個(gè),位于切斷閥與泵進(jìn)口之間。離心泵除離心泵除物料臟或特殊要求外,一般可不設(shè)永久性過濾器,但需設(shè)開車用臨時(shí)過濾器。當(dāng)口徑大于或等于40時(shí),也可設(shè)永久性過濾器,經(jīng)常采用Y型過濾器,安裝緊靠泵吸入管道切斷閥的下游。
入口導(dǎo)淋一般為泵的最低點(diǎn),除了泵檢修或過濾器清洗時(shí)排凈外,還可以檢查過濾器是否堵了。如果導(dǎo)淋安在過濾器的上游,只有泵啟動后出口壓力上不去,可能才會發(fā)現(xiàn)過濾器堵了的問題。單側(cè)吸入口處如有水平布置的彎頭時(shí),應(yīng)在吸入口和彎頭間設(shè)一段長度大于3倍管徑的直管段,以防止由彎頭引起介質(zhì)偏流,從而降低泵效率和損傷葉輪。同樣道理適用于異徑管。
3.離心泵的排出管
泵排出管順介質(zhì)流向?yàn)楫悘焦埽ㄈ绻枰⒕偷貕毫Ρ怼⒅够亻y、導(dǎo)淋和切斷閥。泵出口應(yīng)設(shè)壓力表,泵進(jìn)口宜設(shè)壓力表。壓力表應(yīng)位于泵出口和止回閥之間的直管段上。壓力表損耗率比較大,工藝操作過程中偶然性的瞬間超壓或稍微蹩壓都很容易就把壓力表廢掉。北方地區(qū)在冬天來說,對于容易存在積液的介質(zhì)來說,壓力表的損壞率更高。因此壓力表都有根部閥,方便維護(hù)。
泵出口管道宜設(shè)止回閥,止回閥安裝在靠近切斷閥的上游。泵排出管線為分支時(shí),宜在泵出口總線上設(shè)置止回閥。止回閥的作用是防止泵反轉(zhuǎn)。采用螺紋聯(lián)軸器連接傳動軸的立式泵,由于反轉(zhuǎn)可能會使聯(lián)軸節(jié)螺紋松脫而遭損壞,應(yīng)裝設(shè)防止反轉(zhuǎn)的棘輪或采取其他經(jīng)過檢驗(yàn)的有效措施。
普通止回閥關(guān)閉速度快,易產(chǎn)生水擊,使壓力驟然上升,因此止回閥易壞。常在止回閥的上、下游設(shè)置切斷閥(這里上游切斷閥即泵吸入管的切斷閥),便于止回閥的檢修。
泵排出管的切斷閥和止回閥之間設(shè)置導(dǎo)淋,其作用如下:
1)灌泵時(shí),關(guān)閉排出管切斷閥,利用出口低點(diǎn)導(dǎo)淋閥排氣。泵出口低點(diǎn)排氣其實(shí)就是泵出口高點(diǎn)排氣閥后引了一根管線到地面,防止高點(diǎn)排氣燙傷人。
2)停泵時(shí),止回閥與切斷閥之間易存液,冬季可能結(jié)冰,用出口低點(diǎn)導(dǎo)淋閥可以將存液排凈。
泵出口應(yīng)設(shè)置切斷閥,閥徑應(yīng)與管徑相同。若管徑比泵的出口管徑大一級或大兩級以上時(shí),則閥門可比管徑小一級。對于進(jìn)出口壓差大于4.0MPa的離心泵宜設(shè)串聯(lián)的雙切斷閥。
高揚(yáng)程泵的出口切斷閥的兩側(cè)壓差較大,閥瓣的單向受壓較大,特別是大閥門不易開啟,應(yīng)在閥門的前后設(shè)DN20的旁路。在開啟主閥前,先打開旁路閥,使主閥兩側(cè)的壓力平衡,以便順利開啟主閥門。
泵采用旁路調(diào)節(jié)時(shí),回流線出口有兩個(gè)選擇,回流到設(shè)備或泵入口!禨H/T3014-2012石油化工儲運(yùn)系統(tǒng)泵區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定:“輸送輕質(zhì)油品、液化烴的泵用旁路調(diào)節(jié)流量時(shí),宜回流到儲罐。輸送重質(zhì)油品的泵用旁路調(diào)節(jié)流量時(shí),宜回流到泵入口。”其中輕質(zhì)油品為石腦油、汽油、煤油、輕柴油等可燃液體的介質(zhì)。
一般認(rèn)為,沸點(diǎn)在350 度以上就可以認(rèn)為是重油。沸點(diǎn)越高,越難于汽化。個(gè)人認(rèn)為:對于輕質(zhì)油、液化烴介質(zhì),回流線的液體溫度會升高,回流到泵入口容易產(chǎn)生汽蝕;對于重質(zhì)油介質(zhì),難以汽化,回流液回到泵入口可以增加泵入口壓力,抗氣蝕。同樣道理,若輸送泡點(diǎn)液體,為避免回流夾帶氣泡進(jìn)入泵內(nèi)引起汽蝕,宜回流到容器,可實(shí)線氣液的再平衡與分離,或者循環(huán)所占比例太大時(shí)易導(dǎo)致物料溫度的升高,易于氣蝕,也宜回流到容器。如果輸送的液體遠(yuǎn)離泡點(diǎn),可回流到泵入口。
推薦新聞
- 凱利特泵業(yè)全面復(fù)工!2020-3-20
- 2020凱利特泵業(yè)新年祝福2020-1-20
- 雙吸泵滾動軸承怎么選?2016-5-20
- 雙吸泵滾動軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)異常響聲的原因有哪些?2016-5-20
- 雙吸離心泵在什么情況下應(yīng)緊急停車?2016-5-20
- 雙吸離心泵運(yùn)行時(shí)應(yīng)注意哪些事項(xiàng)?2016-5-20
- 什么是雙吸離心泵的臨界轉(zhuǎn)速?2016-5-20
- 雙吸泵葉輪口環(huán)間隙過大或過小會出現(xiàn)什么問題?2016-5-20
- 雙吸離心泵在操作過程中怎樣防止抽空、汽蝕現(xiàn)象出現(xiàn)...2016-5-20
- 雙吸泵房管理人員日常巡檢該做哪些事?2016-5-20