泵的小流量管道的设置.pdf

中石化南京工程有限公司 江苏2 1 11 0 0 高贵勇 摘要 离心泵在操作时 如果流量太小 可 能造成泵内温度升高 振动而使泵损坏等 为了确保其 安全稳定操作 大流量 高扬程和高功率的离心泵通常 设有最小流量控制 介绍了几种的小流量线的设置方 法 讨论了各种方法的利弊 关键词 泵最小流量 管道设置 一 前言 泵是石油化工装置的重要设备 作为液体输送的 设备应用极为广泛 泵在过小流量下运行 可能产生效 率降低 汽蚀 振动和噪声等问题 需要有最小流量控 制系统 泵的最小流量是泵维持正常连续运转时的最低流 量的界限 即指泵在某一转速下运行时 不超过标准规 定的噪声 温升 振动等能够正常工作的最小安全流 量 二 离心泵设置最小流量线的作用 1 离心泵在低流量下运转 泵内会出现流体脱离 现象 易使泵产生振动和噪声等 最小连续稳定流量指 在不超过标准规定的噪声和振动限度下 能够正常工作 的最小流量 一般由泵厂通过试验确定 2 在小流量运行时 泵的效率降低 摩擦形成的 热能所占比例逐渐增加 使得泵内液体温度逐渐上升 导致泵内的液体过热 严重时会烧坏轴承 或者液体汽 化 产生汽蚀 引起噪声 振动和叶轮损坏 影响泵的 G M 爱用棚誓 w e 蜘x c o lll2 叭4 年第5 期 运转 最小连续热控流量指泵在小流量运行 泵效率 下降 液体温度上升 J 趾 r 增大 最小连续热控流量 是允许温度上升指标下的连续流量 3 在小流量下工作 泵轴会受到额外的径向力的 作用 由于径向力的增加 使得泵运行不稳定 出现 振动和噪声 影响泵的正常运行 对于长时间以最小 流量运行的泵 由于泵内流量减少 而引起泵轴向推 力上升 必须设置合适的轴承 小流量时 单蜗壳泵 会引起较大的径向推力 也需要有适当的应对措施 例如提高泵轴和轴承的设计刚度和强度 4 离心泵性能曲线在小流量范围内较为平坦 有的还有 驼峰 形曲线 会出现压力脉动引起 喘 振 5 离心泵在起动时 为了使出口压力达到一定 值 减小电动机起动电流 要求在出口阀关闭或部分 关闭下起动 但是对于高扬程离心泵及输送挥发性液 体的离心泵 由于泵内叶轮与泵体间隙很小 流体易 于汽化 这类离心泵在起动与运转时要求必须有一定 流量 如果这类离心泵在没有液体流出的情况下运转 即密封运转 泵内液体将产生涡流 使其发热汽化而 发生汽蚀或憋压 容易造成泵损坏 为了保证这类离 心泵安全起动和运转 要求泵有最小排出流量 此值 称为离心泵的最小流量 通常最小流量由泵制造厂规 定 6 泵出口阀门误操作关闭时 也能保证离心泵安 全运转 避免泵损坏 麓腑 扰胁厢川遵 工 纪文他胁石小M 新G 渊 三 泵的小流量管道 1 泵的小流量管道的出口 s H T 3 0 1 4 2 0 1 2 石油化工储运系统泵区设计规 范 规定 当泵的工作流量低于泵的额定流量3 0 时 应设置小流量线 小流量线的设置方式如图l所示 f a b 图1 小流量管道 1 在图la 中 最小流量线返回泵上游容器的液相 区 当泵的工作流量低于泵的额定流量3 0 时 开启孔 板前的切断阀 使得泵的流量大于最小流量 这个切断 阀要能快速启闭 一般是手动闸阀 有将孔板设在切 断阀上游的 这样经过孔板的降压 切断阀启闭比较容 易 但是孔板会一直受到流体冲刷 易于损坏 2 在图1 b 中 最小流量线返回泵进口管线 这种 情况一般选用截止阀 用来调节流量 适用于前后压差 不大的定流量控制体系 如图2 b 所示 不适合于定液位 控制系统 如图2 a 所示 因为定液位控制系统中液位变 化随机性大 操作人员不可能在每次液位下降时都及时 开启阀门 一般来说 泵的小流量管道接至泵吸入侧的容器 内 aJ b 图2 泵系统的定液位控制和定流量控制 2 泵的小流量管道的入口 1 泵的小流量管道的入口设在泵出口止回阀之 后 如图3 a 所示 当泵因故障停运时 泵出口处的高压 流体可能通过小流量线窜入泵吸入口的容器 如果容器 容量较小 介质充满并溢流出容器后会造成严重后果 这时该容器除了保证正常生产设置的高 低液位报警 外 还要有高液位报警 以便及时发现采取紧急措施 避免发生更大事故 当止回阀故障不能打开时 泵的小 流量管道不能保护泵 这种情况下 出口止回阀设置旁 路 可以打开旁路上的切断阀 保证泵的正常运转 避 免损坏泵 2 泵的小流量管道的入口设在泵出口止回阀之 前 如图3 b 所示 当泵因故障停运时 出口处的高压流 体不会通过小流量线窜入泵吸入口的容器 但是泵吸入 口容器中的介质可能通过小流量线逆流到泵中 造成泵 的倒转 有些泵是禁止倒转的 比如离心泵 因为离心 泵的叶轮是一套装的轴套 上有螺纹拧在轴上 拧的方 向与轴转动方向相反 泵顺转时就愈拧愈紧 如果反转 就容易使轴套退出 叶轮松动产生摩擦 甚至叶轮从主 轴上离位 泵故障 当止回阀故障不能打开时 泵的小 流量管道可以保护泵 a I b 图3 泵的小流量管道的不同入口对逆流方向的影响 四 结语 大多数离心泵在最佳效率点流量的1 0 llO 下 可以操作 不一定要求设置小流量线 但对于大流量 高扬程 大功率的离心泵需要设小流量线 小流量线的 设置方法有很多 各有利弊 还需要结合工艺设计 扬 长避短 参考文献 1 丁新颖 侯金富 席萌 等 关于离心泵最小流