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石油化工设备技术 ? 宁 学习! # ? %的几点体会 中国石油化工总公司设备设计技术中心站董长善 哎。 科 、卜 士?%坏 枷 曹 推 嗽振幅 气 、 、 、丈 流量 图? 噪音 分 , 吸入口径 种计算方法 , 停车密封结构不定 型 也不成 , / 。毫米 , 排出口径./ % 毫米+可 以看得很清熟 。 有的认为背叶片适用于输送液体中含有 楚 。 颗粒物的泵上 。 有的认为对于输送易燃 、 易 (,+引进装置的泵 , 一般其流量比较 爆 、 有毒和贵重介质 , 优越性更显著 。 美国 适应操作要求 , 但裕量不是很大 。 一般国内 加德士 石油公司的 “一 般项目设计规定和材 装置选泵的最大流量约为额定流量 的? %一料及设备规定 ” 中的? 一2 5 0 ? %炼厂用离 ? ? /1 , 最小流量约为额定流 量的6 %1 。 有心泵(? ? 6 年+规定 , “ 在叶轮背面使用背 的考虑操作弹性较大 , 加上泵的规格不 很齐叶片以降低填料函压力是不容许的 ” 。 目 全 , 习惯上往大的规格选 , 往往造成泵量过前 , 还不清楚新版! #? 取消背叶片的 确 大 , 在出口节流阀上耗能很多 , 极不合理 。 切原因 。 如某炼油厂常顶汽油泵额定流量? / /米 时 , , 0 汽轮机 驱动的泵如何设计 实际操作流量/ 6 0 .米, 时 , 只有额定流量的 新版. 0 ? 0 /条规定 , 用汽轮机驱动的泵 , , 61 。 因此 , 在按! # ?订购国外 泵 时 , 应设计成能在? % /1额定转速下连续 运转 , 应仔细考虑流量 。 并能在?. %1额定转速(汽轮机超速跳闸值+ (+以额定流量士? %1测定的噪音和 下短时运转 。 振动值作为是否合格的基准是可 以的 , 但作此条与旧版! # ? 相同, 但它涉及到 为最小连续稳定流量不一定合适 。 下面几个问题 。 . , 取消背叶 片问翅 (?+泵壳厚度 新版. 0 ? 0 ,条规定, 泵应设计成能最 大因为压力与转速的平方成正 比 , 当转速 限度地减小填料函受到的压力 , 其方法是在为额定转速的? . 。1时 , 压力相应增加? 0 叶轮背面设置密封 环 , 或装设间隙很小的卸倍 , 如 以单级悬 臂式离心泵流量? %米,时 、 压衬套 。 压头 %米 、 转速. ?/ 。转 分 、 叶轮外径., .毫 旧版!#?。规定除可采用上述两种方 米为例 , 当泵壳材质为 一 。 , 计算的泵 法外 , 还推荐在叶轮背面设置背叶 片的方壳厚度为? 0 毫米 。 如将转速增到?. %1 , 则 法 , 即新版取消了这一方法 。 泵壳厚度为? 毫米 , 显然厚度增加太大 。 利用背叶片可以有效的减小填料函的压 (.+轴径 力 , 如背叶片 有足够的长度(或加副叶轮+ , 还 因为轴功率与转速的立方成正 比 , 当转 可傅填料不受压力且不泄漏输送的介质 , 从 速为额定转速的. %1时 , 功率增加? 0 6倍 , 而可应用于某种情况而取消填料函 。 国内有 轴径按一般的简单公式粗算增加? 0 ? /倍 , 轴 些单位在这方面进行了不少 工作 , 并取得了上相应零件也增大 。 良好的效果 。 例如输送有机和无机物的拷胶因此 , 从上述两点可见 , !# ?泵比 生产过程的拷胶泵 (介质有腐蚀性和机械颗 非! # ? 泵重量增加 , 价格增高 。 0 粒+ , 磷复肥生产中的磷酸强制循环泵 (介质(,+泵壳试压 魔卿性强 , 易沉淀结垢+ 。 但是取消填料函或按 “ “ 条规定 9 各型泵壳试压至 少 渝封结构后 , 为防止停泵时介质外漏 , 需另设为泵壳最大许用压力的? 0 /倍 。 这样的 试验 停车密封装置 。 这方面国内也创造了飞球离压力就很高了 。 心结构和无骨架橡胶密封圈结构等停车装 但泵壳最大许用压力按新版? 0 0 ? 条的 置 , 可使介质点滴不漏 。 定义为 “应等于或大于最大排出压 力 ” 。 究 采用叶轮背叶片时 , 消耗功率较多 , 有各 竟是等于 、 或大于排出压力多少不明确 。 而 0 . 石油化工设备技术 ?吕夕 在该条中对 “最大排出压力” 的定义为 “可 能达到 的最大吸入 压 力加上泵所装叶轮在规 定的转速 、 比重和操作温度下运转时所产生 的最大压差 ” , 并未提汽轮机驱动泵时按 ? . 。1额定转速所建立的压力 , 这样就可能 在试压大小上有不 同的看法 。 (+? .%1额定转速似乎太高 有的资料提到 , 泵壳按 . 1的额 定转 速所建立的压力来确定厚度是不实际的 。 加 德士石油公司在2 7 一2 5(? ? 6 年 修订+ “ 泵及原动机的规定 ” 中提出 9 “ 透平一般 只应规定为泵设计点要求的功率” 。 说明泵 不一定需要?. % 1 额定转速和功率下的较 高 压力 。 ! # ?6炼厂 通用离心压缩机 、 ! #? ? 炼厂通用汽轮机和! # ? .炼厂专用汽 轮机 都规定 , 驱动用汽轮机的跳闸转速为? / 1的 额定转速 。 美 国有名的伍德瓦得( +调速器用于某炼厂引进的汽轮机上的 跳闸转速为操作转速的? %1 。 一般汽轮机 的强度是按? % 1的额定转速设计的 , 调速 器的跳闸转速调定为? % ; ? . 1 的额定转 速 . 。 因此 , 规定在?. %1额定转速下短期运 行似乎太高了 。 笔者认为取? %1额定 转 速 是可行的 。 石化厂用汽轮机驱动的泵并不多 , 但随 着对节能的重视和泵的更新换代 , 在全 厂蒸 汽平衡和逐级利用蒸汽能的情况下 , 对大功 率的泵(如炼厂的减压塔底泵 、 原料泵+和 需要调节转速的泵 , 采用背压式汽轮机作驱 动机 , 而将排出的蒸汽作装置他用 , 还是值 得考虑的 , 因而讨论这一问题也是必要 的 。 0 泵 壳翻分的原 则 新版. 0 . 0 ?条规定 , 凡属于下列任一种 情况 , 要提供径向剖分壳体泵 9 (?+ 泵送 温度超过 %? = (/ = + (.+ 在 规 定 泵送温度下输送比重小于% 0 6的易燃和 有 毒 液体 (, + 在额定排出压力超过?% %磅英寸 . ( , ?巴 、 表压+时泵送 易燃或有毒 液 体 。 此条比旧版多了第 (,+ 项的规定 。 23,.?/与旧版!) ? %相同 。 新 、 老版! ) ?%和2 3,.?/都有说 明, 在 上述规定的提供径向剖分泵的条件范围 内 , 只要征得用户 同意 , 也可提供轴向剖分泵 , 但旧版的条件是排出口径要在英寸以上 。 轴向剖分泵好维护 , 但易在剖分面处泄 漏 。 从 目前轴向剖分泵的技术发 展 水平 来 看 , 泵壳采用有限元分析 , 证明受力后变形 很小 , 己有超过上述第 , 项规定压力使用的 实例 。 如日本往原制作所为原油 长输管线制 作的单级泵 , 排出压力达?, ,公斤厘米 ., 最近高压的轴向剖分泵己用到,级的泵上 。 只要泵厂确有这方面的经验 , 采用轴向剖分 泵仍是可行的 。 / 0 法兰管嘴允许的外力 新版. 0 0 ?条规定 , 作用在 管 嘴(法兰+ 上的外力和力矩 (数值见新版的表.+ 适用 于 吸入口径?.英寸 以下 、 泵壳用钢或合金钢 制造的泵 。 此条比 旧版作了相当大 的改变 , (?+旧版对吸入口径的限制是 英寸 以下 , 新版已增大到? .英寸 , 实际上表 中提 供了 英寸管嘴能承受的载荷 。 (.+新版表.中列出了各种直径的管 嘴在各种方位能承受的与泵重无关 的力 ( 、 , 、 9 +和力矩( 9 、 9 、 8 + 的具体数值 , 没有说明来源 。 旧版是按与泵净重有关的 公 式计算 的 , 例如对于端部吸入管嘴 , 9 ( 二 名, +?.簇.% %磅 , ( , 9 % 磅英寸 (公称直径+簇% 0 8 ? %磅英寸(公称直径+簇5 0 9 (张力或压缩力+(.% % 磅英寸(公 称直径+( ? 0 . 9 为合力 。 这种方法似乎 合理 , 因为泵重量大 , 泵壳不易变形 , 管咀 可以承受更大的载荷 。 (,+新版各管嘴的允许受力和力矩 , 第 卷第.期 石油化工设备技木 , 分别是按各管嘴管法兰的中心来处理的(见 图.+ , 可直接从表 中查出各种规格管嘴的 力和力矩 , 而5 日版各管嘴的力和力矩 , 则是 以泵壳 中心线为基准确定的 (见 图,+ , 不 便使用 。 国内某装置 引进的!7 #?。泵给出的各 管嘴受力和力矩数值 , 就是取自新版表.中 的数值 。 为了便于应用 , 现将该表的数值由 英制换算为公制列于表 ? 。 (+ 新版. 0 0 条规定 , 有关管嘴的 #抓 扩 助 麟黔哪断哪%卜 裹内?且?孟? 乙 一一 了 ! 肺 即 ?&;任,三? ?人?二,工移口,?= =内 内 ? 占 ?几,性,几 心 +口门;口了内+?;性,! , 曰 注 % 0 % 毫米内 。 该厂还用进口的 一 ,% %! 题 , 新版对于旧版 (第/ 版+作了很大变 型动平衡机对全厂的机 、 泵转子作动平衡 。 动 。 在旧版之前的第 版 , 还未提到管嘴受胜利炼油厂 的经验 , 国内泵只作静平衡 力和力矩 , 可见!#对比作了很多研究 , 今 的 , 运行中振动大 , 一般达。 0 % 毫米 , 而 进 后还会有发展 。 口的. , 台作过动平衡的泵 , 振幅在。 0 % , 毫米 0 安装后允 许的最大位 移内 。 新版. 0 0 ,条规定 , 泵 、 底座和支 座 安 南京炼油厂用国产动平衡机对机 、 泵作 装后 , 受到新版表 . 所列的力和 力矩 作用动平衡 。 他们的经验 , 对具有隔 板 、 导 向 时 , 在联轴器上测得的任何方 向 的位移 , 最器 、 回流器组成的中段体的多级离心泵 , 每 大不应超过。 0 % / 英寸 (? .6微米+ 。 拆装一次 , 转子的动平衡状况就有改变 。 因 此条在旧版为% 0 % ?英寸 , 新版对泵的整 此 , 他们认为 , 对这类离心泵只需提高叶轮 体刚度要求提高了 。 但无论大小泵都对联轴静平衡标准即可 , 不须作动平衡 。 器的位移要求一样不易作到 。 例如 , 使用压但笔者认为 , 总 的说来作动平衡是必要 力相等 的相似泵 , 小泵因铸造关系有最低厚 的 。 度要求 , 比强度计算的厚 , 如泵壳的厚度与 0 轴承密封问皿 大泵一样 , 则泵小的刚度大 , 联轴 器位 移新版. 0 ?% 0 ?条和. 0 ? 0 ? ,条规定 , 轴承用 小 。 而且位移还与泵的支座和底座 情况有 稀油润滑 。 轴承箱上应设迷宫密封和挡油 关 , 有的资料介绍 , 泵本 体的刚 度 仅 占盘 , 不应采用唇型密封 。 %1 。 泵越大 , 允许的位移量应越大似为合此条新 、 旧版均相同 。 理 。 根据国内有的厂离心泵的使用情况 , 轴 了 0 动平 衡 问蔺 承漏油较多 , 有的炼油厂发生过着火 事 新版. 0 0 . 0 ?条规定 , 所有主要的旋转故 。 对漏油的迷宫密封 , 有的作了结构上的 件(如叶轮和平衡鼓+都应进行动平衡 。 如改进 , 有的改用了唇型密封圈 。 在国外引进 买方有规定 , 组装后的转子也应当进行动平 的泵上也有使用唇型密封的 。 (如西德3 衡 。 厂+ , 密封效果都很好 。 为了避免 轴承漏 旧版对叶轮和平衡鼓只要求单独作静平 油 , 有的炼油厂将操作温度.% % = 以下的泵 衡 。 对额定流量超过.% %加仑分 ( / 0 米 的轴承 , 用润滑脂润滑 。 时+ 、 叶轮直径大于 英寸( ? %毫米+ 、 转唇型密封圈如不及时更换 , 有老化问题 速超过? 。转分, 或两级或两级以上 、 转速 和磨损轴的问题 , 但不漏油是其优点 , 不能 超过? % %转 分 或转速超过, 。转 分的任完全否定 。 一情况 , 除作静平衡之外 , 才要求作动平衡 。 0 有关维 修的奥求 从上比较可见 , 新版对动平衡提出了严新版. 0 . 0 /条规定 , 应装设千斤顶螺丝 格的要求 。 和泵壳找正定位销 , 以便拆卸和重新装配 。 2 3 , . ? /对动平衡的要求与旧版完 全相根据国内经验 , 对于大泵 , 定位销孔还 同 。 是在现场钻好 , 因为泵厂找正后打了悄孔 , 第 卷第.期石油化工设备技术 现场安装时稍有不正或泵的底座有点变形 , 就很难将定位销入座 。 又如. 0 . 0 条规定 , 径向 剖 分的卧式 泵 , 应设计成不必拆卸吸入或排出管线就可 拆下叶轮 、 轴 、 轴承等 。 对于检修方便来说 , 最好吸 入和排出管 线在检修时都不拆卸 。 对于联轴器 , 除了习惯使用的齿轮联轴 器 、 弹性联轴器而外 、 引进泵使用的和 国内 某些炼油厂仿引进的自制挠性薄膜联轴器 、 弹性俐片联轴器 , 以及一种多膜片联轴器 , 等在炼油厂都受欢迎 。 多膜片联轴器的优点 是重量轻 , 振动小 , 对安装的轴向和角度不 对中要求不高 , 而且不需润 滑 , 维修极少 , 无磨损件 (不会降低原始平衡+ 、 可以使用 于高转速 。 !#6? ( ( 炼油厂专用联轴器标 准中包括了这种联轴器 , 但2 3, .?/还未 谈 及 。 ?% 0 电机额定功率 新版, 0 ? 0 .条规定 , 用电机驱动 泵时 , 电机的额定功率 , 至少应等于泵的额定轴功 率的下 述百分 数 (表.+ 窦. 电机额定功率马力 . / 泵额定轴功率的多 , %、6 / 夕?% % ? , 编)8 ?+相 同 , 但后者规 定最小功率为 ?千 瓦 。 为 了便于比较 , 图 中的虚线表示新版 !#的要求 。 从 图中可见 , 泵轴功率在 /千 瓦 以下 , 按2 3, .?/配的 电机较新版为 大 泵轴功率在/一?% %千瓦时 , 按2 3,.?/ 配的 电机较新版为小 泵轴功率在? % %千 瓦 以上 时 , 23, . ?/与新版所配电机功率相 同 。 从 图 可见 , 根据泵的额定轴功率所选 的 电机额定功率 , 以在二条曲线中的较小者 上较为合适 。 日日日 厂厂阴4 4 4 4 4 口口 川 日日4 : : : 口口口 日日?4 4阴阴 、口 口 一 川川川门门4 4 4 :4 4 4 日日日 日日卜?洲 什什什 飞飞件 傲傲 4 4 ? ? ? ? ? ? ? ? ?阵 4 4 4 一一一一一门 门门门 尸一 入入入入入入入 口口口 日日4?川川川川5 、+ 4 4 4牛 牛咔 赴 翻翻翻翻翻4 日日日 日日4 4 44 川川4 4 4+4 口 4 4 4 4 4 4 4日日日 粼 。 蟾蘸 洲 图 二 、 对消化吸收 ! #? 的看法 电机额定功率的决定图 位的经验和科研成果与创见 , 以及具体的使 用情况 , 对标准作出合适的修改 、 删节和补 充 , 从而得到最满意的泵 。 国外一些采用! # ? %的工程 公司 , 都 在所有! #的标准 中都明确提出 “买 方可 以要求修改 、 删去或增补标准中一些章 节 , 以充实标准 ” , 特别是新版! # 5 还 提出 了制造厂和使用单位应 当积极地寻求新 的节能方法 。 这样的作法 , 就不会 死硬的局 限于标准的规定 , 可 以结合制造厂 和使用单 有一套修 、 删 、 补的基本规 范 , 作为! # ? %的补充 , 对于特殊的情况 , 再作点 小 修 改 。 例如 加德士 石油公司 、 美国环球油品公 司 、 菲利 蒲石 油公司等就 是 这 样 。 同样 , ! # 又反过来吸收其中的精华部份 , 纳入新 的修改标准中 。 0 石油化工设备技术 ? 6 我 国成套引进装置中的泵采用!# ? % 的不少 , 但参加 引进 工作的人员往往仓促上 阵 (特别在我 国刚开 始引进初期 , 标准都难 找到+ , 而 且轮番更换 , 以致于 同样的重复 问题一犯再犯 。 在引进单机 时 , 有时问题更 多 , 往往吃 亏上当 。 因此 , 对! # ? %应有一个熟悉的过程 。 对于标准的理解和应用中取得的经验 , 应 当 交流和讨论 。 国内的工程公司和设计单位 , 应编制 出选购! #泵的准则 。 目前这方面还 作得少 , 有的单位和个人虽有一些资料 , 但 往往互 相保密 , 这 是 很不利的 。 三 、 对实施2 ,. ? / 的意见 23, . ?/的制定 , 无疑将会提高我 国泵 的技术水平 。 标准结合国情而又简明是其特 饮 , 并部分采用 了国际通用的标准 如! # ?% 、 ?/% 等 。 但也限于我国泵的制造水平和 目前的工业体制 , 标准的深度和广度还 不 够 , 有待今后不断充实和 完善 。 因 叱 , 在应 用2 3,.? / 时 , 我认为应考虑以下 几点 9 ? 0 可以修改 、 删去 和补充某些规定 根据制造厂的技术水平 、 使用单位的经 验和 国内外的科研成果 , 应该允许和提倡对 23, .? / 某些规定进行修改 、 删减和补充 , 不 能因标准而束搏了泵的技术的提高 。 制造厂 应能作出比2 3, . ? /要求更高的泵 。 正 如! # 一 ? %在总则中所阐明的那样 , “本标准是炼 油厂用离心泵的最低限度要求 ” 。 . 0 选购单位应有 自己的补充规定 对于大的工程公司和设计单位 , 应有对 2 3 , .? / 的修 、 删 、 补的规定 , 满足本行业 的各种具体使 用要求 。 这些规定 , 也可作为 修订2 3,.8时的参考 。 , 0 定期修订 标准不能搞成许多年一贯制 , 使用一定 时间 后就应着手调查研究 , 准备修订 。 根据 ! # 的经验 , 大约要 . ; / 年才能完成修订 工作(根据规范的复杂程度而定+ 。 比较成 熟的标准 , 修订时间可以长些 , 如新版! # .%与旧版相 隔%年才修订 。 23, ./采用了 部分旧版! # ? , 这些部分在当时制定 时 实际上在新版中已修改了 。 为了向国 际标准 靠拢 , 这些部分是非改不可的 。 0 成立 修订小组 修订2 3,.巧小组 , 应是一个长期 性的 组织 , 吸收各方面的经验和建议 。 ! #的一 些作法可作为参考阁 。 !#准备一项新的规范和修订一个己有 的规范 , 大部分工作是由一个特别工作组完 成的 。 特别工作组任命一位主席 , 外加.一 名 由炼油厂 、 一承 包商和制造商小组中选派的 组员 (! #的大部分 工作是由各种形 式的委 员会和小组委员会来完成的+ 。 通常特别工 作组的主席是炼油厂小组委员会 的成员 。 特 别工作组先准备好规范草案 , 经炼油商 、 承 包商和制造商小组委员会的成员评论和提出 新的建议后 , 再准备一修订草案返回给上述 小组委员成员 。 最后 , 在有关的炼油商 、 承 包商和制造商小组 委员会参加的联席会议 上 进行讨论并达成协议后 , 将修正 后的草案送 交炼油厂 设备委员会 , 以取得承认 。 最终的 规范草案送到! #总部出版 。 要指出的是 , 某些 评论和建议是否采 纳是以无记名投票来 决定的 。 苏 0 编 制修订 说明 对2 3 , . 巧最好附有编制说明 , 修订后 亦应附修订说 明 , 以便广大技术人员了解 。 参考文献 = 给野大介 , 新版! # ?=规格必概要己 问 题点 , (#+ 、 (? ?+ 、 (? ? ? + 、 (# + 、 (+ , 夕之力卜 工夕 夕 “ 二梦少夕 夕 ” , ? , ? 、 ? 、 , 、 、 ?% 、 ?. 。 .汪祖鑫 , 汽轮机的调节和保护 , 水利电力 出版社 , ?6, 。 (下转第, 页+ , 石油化工设备技术 ? 6 开发 , 有的还有独到之处 。 目前己有三种我 料进行深入的研究 , 完善系统的工艺数据 , 国研制的新塔板获 国家发明奖 , 即 9 清华大 设计方法和电算程序 。 目前多数常用塔板和 学的斜孔塔板 (四等奖+ , 兰州石浦机械研 填料未形成标准 , 各厂家制造中有一定差 究所和洛阳石化工程公司设备研究所的浮动 异。 因 此应逐步地制定出统一标准 , 建立系 舌形塔板 (三等奖+ , 浙江大学的旋流板塔 列 , 以便于更好地应用和发挥效能 。 板 (四等奖+ 。 通过 自己的研究实践 , 已培 , 0 在蒸馏设备发展日趋完善的今天 , 养出一批塔器理论研究和 工程应用研究的技 一方面应不失时机地开发研制一 些确有实效 术人材 , 并相应地建成了一 些较好的试验设 的新塔板和填料 , 另一方面塔设备要有新的 备 。 但是 , 与国外相 比我们还存在一定差突破 , 塔器研究的重点不仅仅是单元设备本 距 。 主要是 9 可供选用的塔板和填料的种类身 , 更 主要 的是与工艺相结合的研究 , 发展 还不够多 ,