化工泵维修技术.pdf

第五章化工泵 第一节化工生产对泵的特殊要求 泵是对流体加压和输送的机器， 它把原动机的机械能或其他能源的能量变为液体的能量。 化工装置系统中， 原料、 中间产品、 产品等液体物料的输送、 增压或物料的回流常用泵来完 成， 因此要求泵必须具备长期、 可靠、 连续稳定的运转和效率高、 成本低等特点。 在化学工业中， 由于化工生产类别和工艺过程不同， 泵所输送的液体有很大区别。这些， 流体腐蚀性的范围从无腐蚀性到有强烈腐蚀性， 如氢氟酸、 浓碱液等； 黏度范围从稀如水的液 体， 直到浓稠像合成橡胶工业中的十几万厘泊 （!# $ ! % !(:以上， 但高低压聚乙烯装置中容积式泵居 多， 为 #! $! $%!d !4 2 !640#4 2 $34#!5648#4 2 $!#4 ef$a0g 77 !$1!$881!34$865 6b:e $; 04$0#!584$5#4 锅炉给水$4# 2 $04 铸钢 中碳钢 a)$8d*! a)$ 水 平 剖 分 泵 ;( 型 $33 2 $444$4 2 $!#$3#44 2 $#4 ;= 型 #44 2 04$ 2 54044、 !5#4# 2 $044 ;7= 型8!4 2 #344 !$ 2 54044、 $3#4# 2 $044 ; 型 54 2 $644$4 2 5#5#4、 !5#4! 2 $044 ;7 型 $33 2 !64! 2 5#!5#44 2 $44 7 型 044 2 8#0$51323#1!$3#4# 2 $# 清水 64 铸铁 球墨铸铁 中碳钢 单 级 悬 臂 式 泵 清 水 泵 e 型 5 2 !6#51# 2 6$3#4、 !5#4$1$ 2 # e= 型 5 2 !6#51# 2 051#$3#4、 !5#4$1$ 2 # e、 e= 型 $4 2 !446 2 54$3#4、 !5#4$1$ 2 # e7 型 5 2 54$13 2 #4!5#4$1$ 2 $61# 清水 64 铸铁 中碳钢 84!$ 第二篇化工机器维修技术 续表 名称型号 流量 ! # $ % 型#5 2 33 型 #339=13 4 81;=， 开杯闪点 !/8 4 !#2， 倾点 32 轴承 9(/（?） 壳牌透平油 :88 （?） %1.防锈透平油或 %1. 透平油 #12时 83 4 %1;=， 开杯闪点 !% 4 !812， 倾点 32 油槽 9(3 壳牌 52， 倾点 !/2 齿轮箱 （冬季用） 联轴器 9(（6） 壳牌 a69a 7# （6） /#1.极压工业齿轮油 或 /#1.工业齿轮油 #12 时 /#0b# 4 /3#;# 4 /52， 倾点 /02 齿轮箱 （夏季用） 密封油装置 9(0（1 4 #;=， 开杯闪点 !# 4 !812， 倾点 !32 轴承 9(5（# 4 !012， 倾点 52 齿轮箱 注： /; # 1; （6） 是由一对相互啮合的齿轮在相互啮合的过程中引起的空 间容积的变化来输送液体。齿轮安装在泵壳内， 两个齿轮分别用键固定在各自的轴上， 其中一 个为主动轮， 与原动机轴相连接， 另一个是从动齿轮。当主动齿轮旋转带动从动齿轮跟着旋转 时， 吸入管液体受到齿轮的拨动， 从吸入管分两路沿齿槽与泵壳体内壁围成的空间 ?， 流到压 $1!) 第二编化工机械的装配与维修 出管， 当两齿轮啮合时齿槽内的液体就被强行带至压出管。齿轮的啮合处把吸入管的低庄区 ! 与压出管的高压区 隔开， 使液体不致倒流， 起着密封作用。齿轮顶部与壳体间的间隙很 小， 约为 #$% ） 5 %# ( 2 （6） 图 1 ( 1 ( 8 ( 49齿轮泵的瞬时理论流量 图 1 ( 1 ( 8 ( 齿轮泵流量和压力的脉动 齿轮泵流量脉动 （同时引起压力脉动） 将使齿轮泵产生噪声和振动。流量和压力的脉动程 度与齿数有关 （见图 1 ( 1 ( 8 ( ） 。 流量脉动大小以流量不均匀系数； % 全压力， ?a，% ! % b % (； %( 吸入压力， ?a； % 排出压力， ?a。 一般轴向间隙固定的齿轮泵， ! ./7. , ./-.， 轴向间隙补偿泵，c ./-.。 齿轮参数对效率的影响如图 b b * b )( 所示。 （0） 转速。 图 b b * b )(齿宽、 齿数对效率的影响 注： 图中横坐标 % # # ） #计算泵的轴功率。 ) : #% +,2! （?） $确定结构参数。 （,） 结构参数的确定。 ,） 几何参数。 !齿数 * 中低压齿轮泵对压力脉动要求较严， 一般限制在 -2,56/9! !0+*+!0!; 油扩散泵% # !（0.(） ef? 第二篇化工机器维修技术 ( !?;7* c ?%.(。 ? =aa c ?;7*。 !（#$） % ) 6( 所示， 它由喷嘴、 混合室、 扩大室和压出口等组成。 图 - ) - ) ; ) 6(单级蒸汽喷射泵 6蒸汽； -扩大室； .压出室； 3气体入口； ;混合室 在工作过程中， 水蒸气以高速 （6-( : 6;(/ ） 自喷嘴人混合室， 这时在喷嘴处产生一定的负压， 于是被抽气体由气体入口入混合室， 与水蒸气混合， 并且从水蒸气中得到部分能量。 当混合气体流进入扩压室后， 速度沿轴线流向 逐渐减低， 而压力则沿轴线流向经逐渐升高， 至大于 外界大气压时排出去。由于连续不断地工作， 设备 中的气体不断地被抽出， 所以就给设备内造成一种 真空 （负压） 状态。 特点 蒸汽喷射真空泵是以水蒸气的高速度把被抽气体夹带出来的， 所以它有抽气量 大、 真空度高、 制造简单、 安装和维修都比较方便等特点， 目前炼油厂的减压蒸馏装置所使用的 真空泵多为蒸汽喷射真空泵。 （-） 多级喷射真空泵 单级喷射真空泵只能产生绝对压强比较高的压力 （约 6(#$） ， 为了满足工艺要求， 若 想得到更高的真空度， 往往需要把几台单级蒸汽喷射泵串联起来， 组成一个多级蒸汽喷射泵， 如图 - ) - ) ; ) 6(6 所示， 这样就可以在设备内产生更高的真空度。如果混合气流与冷却介质 不直接接触， 则这些冷却介质 （新鲜水） 经冷却后可循环使用。若有接触， 则含油污水很难处 理， 也污染环境。 (=-6 第二编化工机械的装配与维修 图 ! ! # $%$三级蒸汽喷射泵 $第一级喷射泵； !， :。 0. 主轴与叶轮的配合采用 89 )*);)*+- +) / !-)*)1)*+1 !) / ,#)*)*!) 表 !#$联轴器的同轴度与轴向间隙 % ) +) / !-) !) / ,#) 不同轴度轴 !)*+$!)*+-!)*+1 轴向间隙! / $! / $ / - 表 ! ! # $#弹性圈外圆与柱销孔的间隙% !11 弹性圈内径+)= )*!# ) +$= )*!# ) +1= )*!# ) !$= )*,) ) ,)= )*,) ) ,1= )*$)$-= )*$) ) 弹性圈外径+)= )*!# ) !;= )*,) ) ,#= )*$) ) $#= )*$) ) #-*#= )*#) ) ;)*#= )*;) ) 1-*#= )*;) ) -1!+ 第二编化工机械的装配与维修 （!） 拆卸 !#$ 型真空泵 （见图 % /。 7-； 2578 一组流量的最小测量值， 39 ;； 5(6 最大流量或额定流量 （在最大相对行程长度 +,*处测得的单个流量测量值 的算术平均值） ， 39 ;。 复现性精度 ! 流量标定曲线上同一行程处的流量， 39 ;。 ?%a# 标准规定， 隔膜泵在 , 1 +,*额定流量范围内可以调节， 且在 +,* 1 +,*额定 +0!+ 第二篇化工机器维修技术 流量下， 稳定性精度不超过 ! #， 复现性精度和线性度不超过 ! $#。 隔膜泵在 %#额定流量下操作时， 计量精度下降较大， 故一般不宜在 %#额定流量下操 作， 选型时最好考虑泵的操作点在 $%#额定流量以上。 ） 图 ( ) ( ) * ) %,， 传动箱内润滑油温不 0#! 第二篇化工机器维修技术 得超过 !#， 填料箱温度不得超过 $%#。 图 （两极 时， 负压可达 #*/0， 材料用 567589:。其结构尺寸如图 , ( , ( - ( 55- 所 示。 图 , ( , ( - ( 55-高真空水喷射泵的结构尺寸 （#） / 型水蒸气喷射真空泵 该喷射泵以水蒸气作工作介质， 可以抽除含有大量可凝性气体的负载， 并可抽除含一定量 灰分不纯净气体。为得到较高的真空度， 一般采用多级串联方式构成多级水蒸气喷射泵。 该泵广泛用于真空脱气、 真空提纯、 真空浓缩、 真空干燥和真空制汽等化工工艺过程。其 技术性能见表 , ( , ( - ( -5。 51%5 第二篇化工机器维修技术 表 ! ! # #$% 型水蒸气喷射真空泵的技术性能 产品型号泵级数 冷凝器 数量 工作真空度下的 抽气量 . 时， ,1! #2447 ; #9 时， ,1 ! %2.9 ; #9 时，1! （9 ， 设计射流泵时必须保证 4 9;， 以免发生气蚀。射流泵的气蚀 状况与工作压力 #( +、 安装高度 )和面积比 $ 有关， 试验表明， 当 )de 8 1ef 涂层的 ! ! ! 1egh?, ;? 叶轮充填碳纤维的 9779主轴承 碳化硅及充填碳纤维的 9179 ! 外套 后盖隔离罩充填碳纤维的 9779 及复合材料轴承 8 止推环9179 ! 及碳化硅 内磁体组件充填碳纤维的 9779 ! 及稀土材料后盖隔离罩座球墨铸铁 ! 口环 （垫块）碳化硅托架球墨铸铁 泵轴碳化硅外磁体组件稀土铸铁 （!） 滑动轴承材料 !碳化硅陶瓷 碳化硅是一种优异的滑动轴承材料， 其承载能力高， 且具有极强的耐冲 蚀、 耐化学腐蚀、 耐磨损和良好的耐热性， 使用温度可达 %金属稀土矿6( 7 /61!( 7 1& !/6( :6 维护与检修 （!） 操作要求 !磁力泵在正常操作条件下， 不存在随时间推移而老化退磁的现象。但当泵过载、 堵转或 操作温度高于磁钢许用温度时就会发生退磁。因此磁力泵必须在正常操作条件下运行。 磁力泵禁忌空运转， 以避免滑动轴承和隔离套烧坏。磁力泵输送的介质不允许含有铁 磁性杂质与硬质杂质。磁力泵不允许在小于 ,=额定流量下工作。 #磁力泵不需要任何方法保养， 但应经常检查电流、 温升和出口压力是否正常， 是否渗漏 运行， 是否平稳， 振动和噪声是否正常。一般情况下建议 & 7 , 个月检查一次。必要时应随时 检查， 发现异常情况及时处理。 磁力泵运用在不允许泄漏液体的输送上， 尤其是在工业装置零排放要求日趋严格的形式 下， 备受青睐， 与普通的机械密封或气体冲洗密封的密封型泵相比， 磁力泵零部件较少， 且无需 密封液或气体冲洗系统。 !,! 第二编化工机械的装配与维修 （!） 维护 !开泵前 除自吸式的磁力泵以外， 其他的必须先灌泵， 同时必须关闭排出阀。 运转时 可以短时间关闭排出阀运转， 待出口压力起来后再打开出口阀。 #磁力泵的流量调节通常情况 调节排出阀、 旁路阀， 特殊情况下也可以调节泵的转速 （如果采用变频电机） 。 $其他 应注意泵的流量、 扬程、 振动、 噪声、 温度等相关的参数， 若有异常应及时处理。 （） 检修 !壳体 一般用球墨铸铁制造， 具有极好的机械强度， 并能承受重型管道载荷， 相当一部 分还采用了内衬注膜的无缝氟塑料衬里， 具有较好的抗腐蚀性能。检修中应注意蜗壳和盖板 密封通常采用了垫片密封， 也有用 # 形圈来密封端面的。有些磁力泵吸入口还安装了单向的 止回阀， 从而能降低回流速度， 加快注液速度。 轴承座及止推环 现在先进的磁力泵已经采用了大尺寸、 超重载荷的设计， 即使在最为 苛刻的条件下也能保持其长期运转的稳定性能。其材质以选用碳化硅及填充纤维的 $%&$ 外套为最佳。检修时应注意轴承的内外表面应无划痕， 且与轴的配合间隙在规定的范围之内。 #叶轮及口环 叶轮多采用成型的流线型整体式的铸造结构， 先进的设计把内磁体镶嵌 于叶轮中。口环一般选用 &() %&$ 或碳化硅材料制作。由于口环和叶轮均为易损件， 且装 配要求的配合尺寸间隙较高， 因此， 检修中应保证口环间隙。 $轴 大多数磁力泵的轴采用了碳化硅， 检修中应仔细测量其于轴承配合处的尺寸并测 量其径向的跳动， 最大的弯曲以不超过 *+,*