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石油化工离心泵的选型分析

分类:工程师职称论文 时间:2021-06-23

  摘 要:目前,我国石油化工行业的发展步伐快速而又稳健,在石油化工生产建设领域中,对于离心泵的应用非常广泛,离心泵可以说是石油化工行业关键设备之一,其主要用途就是用以传送具有可燃可爆特点的流体物质,离心泵选型是否正确不但会影响到石油化工企业运营效率,也会对离心泵使用寿命造成重大影响。基于此,以石油化工离心泵选型标准为切入点展开分析,继而全面细致地研究石油化工离心泵选型技术特点。

石油化工离心泵的选型分析

  关键词:石油化工;离心泵;选型

  石油化工企业在运营过程中,离心泵在石油化工生产过程中的应用率是非常高的,离心泵的应用途径通常是进行流体物质输送作业,但是石油化工企业中的流体物质往往是具有一定的腐蚀性,因此就对离心泵选型提出了严格要求,选用离心泵时,应合理分析石油化工行业特征,以行业标准为参考,选择相应的离心泵,否则,极易出现因为离心泵选型失误而造成能源浪费问题,从而对石油化工企业经济效益形成不良影响,由此可见,对石油化工离心泵选型进行详细研究,对于石油化工企业的意义非常重大。

  1石油化工离心泵选型的标准

  在进行石油化工离心泵的选择过程中,首先要注意产品标准,产品标准决定了离心泵的材料以及不同的零部件,石油化工行业所采用的离心泵通常是重载荷离心泵,这种离心泵的使用寿命能达到20a左右,能够连续运转超过3a以上,重载荷离心泵在当前的石油化工行业中应用较为广泛,其运行机制以及实际效果较为符合我国当前的石油化工行业的需求。重载和离心泵排出压力通常保持在1.9MPa以上,转速约为3000r/min,输出扬程为120m,运行温度在225℃左右,悬臂泵叶轮直径不得低于333mm,石油化工行业对离心泵的技术参数要求应当符合以上列举的参数,才能够保证石油化工生产的需要,并以此来满足石油化工行业的制造,检验,交货等一系列生产流程的正常进行。相对于传统的API泵,重载和离心泵的设计结构相对复杂,但是可靠性大幅提高,能够满足石油生产过程中的大多数需求,且该设备的安全性较高。

  2石油化工离心泵选型技术特点

  2.1转速要求

  石油化工离心泵在转速上应当属于较为精密的机械设备,因此要满足机械设备的精密度要求,只有在较高的精密度下,才能对泵效率进行有效的测量,通过对流量转速控制来实现转速差异的稳定性,通常的功能效果适用范围在50%~120%,对于整体测量限值的不确定性,应保证其在最大范围之内,总体功能效果应当稳定在90%左右。在进行仪器仪表的选择过程中,要保证仪器仪表的差异性,通过对平均值进行计算,找到测量界面最佳的孔数以及位置。为保证测量的精度,在离心泵验收过程中要进行实验。只有较为精准的离心泵性能才能够在特殊环境下保持正常运转,并完成实验过程,在不同对流液的选择上,要符合足轴对称的相关要求,因此在工业级别的离心泵产品中应当对这些技术参数加以保障。为避免离心泵的介质出现运动黏度过大的情况,实验应当在较为清洁的水环境下进行,石油化工离心泵在选择产品的过程中,如果过程出现差错就会导致无法得出有效的测量限制,影响实际使用中的效果。

  2.2抗腐蚀性

  为了实现离心泵能够在运行过程中对于石油化工行业提供各类参考数据,因此对于离心泵运行过程中的各个因素,如温度,振动以及电压等方面都应当产生较为清晰的测量结果。在离心泵的材料选择过程中,应当符合国家标准,石油化工产品在运输过程中要注意传输介质的分类与应用。要针对不同的石油化工产品及强度以及腐蚀性等选择传输介质,使得传输介质能够更好地适应不同的石油化工产品。避免在运输过程中影响传输效果,依据不同的石油化工产品进行分析和研究对不同的传输介质进行排列组合以及应用。如对硫酸的处理,硫酸在不同温度下的浓度变化较为明显,温度越高,硫酸对于金属介质的腐蚀性就越强,因此会导致离心泵的抗腐蚀性随着流体的增多而大幅降低,因此为了保证离心泵的使用寿命,要对离心泵进行日常的维护和保养,防止离心泵出现泄漏情况。在提高密封性的措施中,应当选择质量较好的油浸石棉填料,以保证机械密封性能,机械密封性能反映的石油化工离心泵在应用过程中的综合质量,当密封部件出现摩擦时会产生气化现象,降低密封效果,同时会影响材料的PV值,硫酸分子的活性决定着腐蚀性能的高低,而盐酸通常具有较强的腐蚀性,金属在与这些化学物质产生反应时,会形成一定的抗腐蚀性物质,而这些物质能够对传输介质产生一定的保护效果。

  2.3工艺流程

  工艺流程设计是石油化工离心泵的重要选择依据,通常离心泵的重要基本参数会依据不同的流程需求而产生变化,在进行离心泵选择过程中,考虑到正常磨损状态,应当根据不同的转速保证余量在一定范围之内,石油化工离心泵在高速运转的过程中能够通过相关界面查看当前的运行状态,并通过内部模块计算当前的腐蚀性。腐蚀性决定着介质材料的选择,介质本身具备较大的属性差异,因此要注意介质的基本参数才能够依据金属材料属性进行应用,同时对于非金属材料与介质反应的作用应当加以重视。介质往往因为温度的变化而产生一定的变化,因此对于冷却系统的选择应该有明确的依据,离心泵辅助系统的主轴密封过程应当发挥出离心泵的基本功能,要依据不同的故障原因选择不同的密封处理方法。要严格控制密封后的压力和温度,通过对离心泵性能特点的细致分类,实现对石油化工行业发展的促进作用。开叶式离心泵主要针对具备细微颗粒物的流体类型,开叶式离心泵能够避免流体运输过程中产生的阻塞问题。而磁力离心泵主要针对具有毒性的流体的输送过程,这种离心泵在使用过程中应该严格控制密封程度,强化密封措施,防止有毒有害的气体泄漏造成安全事故。当离心泵在运转过程中要观察离心泵的曲线,当曲线平稳时离心泵的整体性能处在较高的水平,如出现较为明显的驼峰曲线,应该注意这种状态的持续运行会引发离心泵不稳定的运行状态。如多扇叶离心泵的运转过程就会出现较为明显的驼峰曲线。在进行石油化工设备或装置的安装过程中,应当注意离心泵的入口压力,要对压力进行控制来实现小流量运转,在离心泵运行过程中也会产生较为明显的噪声污染,这种噪声会随着离心泵内的温度上升而出现较为明显的升高。要实现石油化工离心泵较好的密封性能,应当建立合理的密封管路装置和系统,避免各种流体在传输的过程中出现泄漏,加强离心泵的密封性能,避免发生安全事故。综上所述,对于不同的流体应选择不同类型的离心泵,离心泵在设计过程中本身已经针对不同的流体特性进行了优化,要依据石油化工离心泵的运行规律来辅助进行离心泵的选型。

  2.4离心泵的汽蚀余量计算

  汽蚀余量是指离心泵在吸入口处,单位质量液体所具有的超过正常汽化压力后的剩余能量,用字母(NPSH)表示。它是影响离心泵选型另一个关键参数指标,对选型成败有决定性作用。一般在设计之初,就要事先根据实际工程需要及安装条件,通过计算选择合适的汽蚀余量,有利于保证离心泵的安全可靠性及工作使用寿命,汽蚀余量计算公式如下:

  3石油化工离心泵选型设计的案例分析

  某化工企业工艺设计时进行离心泵选型时,采用CDF技术进行流体运行效果模拟,其模拟成果如表1。

  780型离心泵的数值模拟结果,在流量为780m3/h,扬程为30.57m,与化工生产离心泵设计参数基本吻合。因此在化工设计中选择780型号的离心泵,以保证化工生产中石油供输效果。

  4结语

  近年来,我国石油化工行业仍然不断发展壮大,这种情况预示着离心泵的应用前景是非常广阔的,而为了满足石油化工企业的需要,离心泵也在不断优化和创新,因此具备了一定的节能功能,石油化工企业需要做的就是充分了解和掌握离心泵选型技术,并结合自身行业特点,保证离心泵选型的正确性,为企业健康稳定运营奠定基础。——论文作者:唐宏志

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