小流量高揚程（chéng）用泵

    1．工況特點和選型要求

    ①流量小、揚程高  由於已處於後段工序或僅需少量回流及（jí）洗液的注入，這幾台泵流量僅（jǐn）有5～25m3／h。而為了維持反應壓力（lì）或防止（zhǐ）高（gāo）溫汽化，其揚程要求達到301-463m。

    ②工作（zuò）壓力高  因為泵的進口壓力和揚程均較高，泵的出口壓力都（dōu）在（zài）2．5MPa以（yǐ）上。其中BTX二段反應器進料泵進出El壓（yā）力分（fèn）別達到了2．6MPa和5．1MPa，選型時（shí）應注（zhù）意（yì）泵的機械密封形式、高允許工作壓力和進出口法（fǎ）蘭的耐壓（yā）等級均能符合要求。   

    ⑧介質特殊  介質均（jun1）屬（shǔ）碳氫化合物，粘（zhān）度小於4．7mPa·s(C10洗油注入泵除外（wài）)，揮發性較大，而且其中兩台BTX反應器進料泵是輸送（sòng）有毒的苯、甲苯、二甲苯，所以對軸（zhóu）封有（yǒu）較高（gāo）的要求。

    ④溫度變化大  對於乙烯裝置中BTX反應器進料泵，當反應開始（shǐ）時介質溫度是81℃，到反（fǎn）應（yīng）結束時溫度達到128℃；當催化劑再生時，反應器中通入高壓蒸汽，介質溫度升高到85℃。所以泵應能適（shì）應這樣的高溫和溫度的變化。

    2．泵型（xíng）的選擇

    對於小流量高揚程泵，一般多（duō）選（xuǎn）用高速泵（bèng）或多級泵    3．高速泵的性能和結構特點（diǎn）

    在乙烯裝（zhuāng）置中，Cl0洗油注入泵和再蒸塔回流泵均選用了高速泵。高速泵並非是通過（guò）單純提高普通離心泵的轉速來得到高揚程的（de），它有其自身的性能和結構特（tè）點，

    ①高速泵的性能曲線（xiàn）  高速泵中擴（kuò）散管(圖2—134件5)的喉徑對性能影響很大。當通過喉部的液體速度等（děng）於或略大於葉輪圓（yuán）周速度（dù）時，就會破（pò）壞液流的連續性．，造成揚程突然下降到零的（de）現象。這就是高速泵的揚程中（zhōng）斷特性（xìng），對應於揚程中斷時（shí）的流量稱為中（zhōng）斷流量值。高

 

     ①除普通的（de）影響因素外，高速泵的效率還與選（xuǎn）定的泵轉速和（hé）擴散管喉徑有很大關係，研究起來較（jiào）為複雜（zá），但是（shì）仍與普通離心泵一樣，也是隨著比轉速的減小（xiǎo）而下降，隻是幅度（dù）不同。高速泵的比轉速是指在該泵的運轉速度下的比轉速，而其運轉（zhuǎn）速度在選型時（shí）是無法知道的，須（xū）由泵廠通過電（diàn）算（suàn）優化才能確定。多級泵的比轉速（sù）是（shì）指它的單級比轉速（sù），泵製成多級的原（yuán）因之一正是為了提高單級比轉（zhuǎn）速，從而提高效率。雖然已（yǐ）知在（zài）同樣的低比轉（zhuǎn）速下，高速泵的效（xiào）率比（bǐ）單級離心泵高，但在（zài）選型（xíng）時，卻無（wú）法算出高速泵的比轉速；所關心的僅僅是泵效率，所以在（zài）選型時將比（bǐ）轉速作為高速泵和多級泵泵（bèng）效率高低的判據是不（bú）適宜的（de）。高速泵可能達（dá）到的高效（xiào）率約60％左右。根據以往的選用經驗，高速泵和多級（jí）泵效率的比較大致（zhì）有以下規律：當Q>15m3／h，且日／Q=15～40時，兩者基本持（chí）平；當Q>15m3／h且日／Q<15時，多級泵效（xiào）率高；當Q>15m3／h且H／Q>40或當Q≤15m3／h且（qiě）H／Q>15時，高速泵效率高。速泵（bèng）的性能曲線見圖2—1 35。當葉輪（lún）圓周速度不變時，擴散管喉徑越大，中斷流量值也越大，曲線的（de）過渡也就越和緩。高速（sù）泵的這一（yī）特性，當發生過流量時對電機有保護作用（yòng）。另外其（qí）高效率點往往就在（zài）中斷流量附近，因此盡（jìn）管設計工況取在高效率：點，但實際使用時須在略低於設計流（liú）量的條件下運轉，以（yǐ）免發（fā）生揚（yáng）程的不穩定（dìng）現象。

    ②特殊的葉輪形式  高速泵大多采用開（kāi）式徑向直葉片葉輪，也有采用開式後彎葉片和閉式葉輪的，主要是為了改善H—Q曲（qǔ）線的藍率以（yǐ）及在大流量時提高效率。開式的葉輪大大降低了葉（yè）輪產生的軸向推力，有時（shí）為進一步（bù）降低軸向推力，在靠近輪轂的後蓋板上（shàng）還開有平衡孔，從而使推力軸承的工作條件大大改善，即使在很高的轉速下連續運行，軸承（chéng）也能長期正常運行。

    ③無需耐磨密封環（huán）  雖（suī）然（rán）乙烯裝置中輸送的是粘度（dù）小、揮發性大的介質，但因為高速泵（bèng）的輸出液體隻占（zhàn）壓液室中的（de）一小部分，所以高速泵（bèng）不怕（pà）內泄漏，葉輪和泵體間不必裝耐（nài）磨環，相（xiàng）反可以保持較大間隙，使高速泵可以輸送粘度小於5000mPa．S的石油製品，化學腐蝕液、懸浮液（yè）以及（jí）含有少量顆粒的液體。

    ④軸封高速泵采（cǎi）用特殊設計的（de）機械密封，其軸向尺寸特別（bié）緊湊，以減小軸懸臂長度；軸套上固定極易平衡的動環，而其他帶有彈簧、密封圈和浮動環的不易平衡部分作為密封的靜止部分，以適應高轉速的需要。同時由於轉速高（gāo），對軸封的冷卻是必不可少的。SUNDSTAND公司（sī）的標（biāo）準配置是從泵出口引出液體，經泵內的懸液分離器後對單端麵機械密封進行冷卻乙烯裝置中的高速泵都采用這（zhè）種標準配置。用戶還可根據（jù）介（jiè）質的（de）特殊性選擇串聯、雙（shuāng）端麵（miàn）機械密封以及各種各樣的衝洗、冷卻和泄漏處理方式。

    ⑤吸入性能（néng）  高速條件下的吸入性能（néng）一般較差，容易產（chǎn）生汽蝕，但加裝誘（yòu）導（dǎo）輪後可大大改善高（gāo）速泵的吸入性能。如乙烯裝置中再蒸塔回流泵的有效汽蝕餘量NPSHa僅2．3m，加（jiā）裝誘導輪（lún）後泵汽蝕餘量NPSHr隻有l．8m，完（wán）全能（néng）滿足要求。

    ⑥高精（jīng）度增速箱  高速泵的增速（sù）箱有一級增速和二級增速兩種，每（měi）一種都有許多檔次不同的（de）輸出速度，使高速泵僅（jǐn）用幾個型號就能覆蓋廣泛的揚程和流量範圍，零部件的通用性非常好。對齒輪經過高精度加工，噪音不超（chāo）過同級電機。

    4．多級泵的性能和（hé）結構特點

    乙烯裝置汽油加氫單（dān）元中，BTX反應器進料（liào）泵均選（xuǎn）用了高揚（yáng）程小流量的多級泵（bèng），其工作原理、結構外形均與普通多級泵相近(見圖2-136)。選用時主要根據工（gōng）況特點選擇（zé）泵的結構和性能。

    ①殼體結構  單殼體泵和雙（shuāng）殼體泵都可在高壓狀態下運行，但是兩者耐溫和耐熱衝擊性能不同。普通單殼體泵耐溫上（shàng）限180～320℃，有（yǒu）些特殊設計的泵可用（yòng）到400℃左（zuǒ）右。而雙殼體泵基本都能用到400～450℃，而且耐熱衝擊性好。但是雙（shuāng）殼（ké）體泵重量體積較大，製造不便，價（jià）格高。一般僅用（yòng）在大型、高壓有強烈熱衝擊的場合。乙烯裝置BTX進料泵的工況存在一（yī）定熱衝擊，但根據以往的使用經驗（yàn），某些單殼體形式的泵也能滿足使用要求。

    ②軸向中開（kāi）泵和徑向（xiàng）剖分泵  國（guó）外用於石化行（háng）業能滿足一定耐溫耐壓要求的單殼（ké）體、高揚程、小流量多（duō）級泵（bèng），基本上都是軸向（xiàng）中開式結構。中開式除裝拆維修方便外（wài），其耐熱衝擊的能力要（yào）比用穿杠固定的徑向剖分泵好，所以乙（yǐ）烯裝置中的BTX進料泵都采用中（zhōng）開式結構形式。國內同類型泵，如Y、YD、MC均是徑向剖（pōu）分結（jié）構。中開式多級泵係列雖（suī）對其它技術指標都能滿足，但是（shì）流量偏大，泵廠可考慮將泵係列向流量小的（de）方（fāng）向延伸（shēn）。

    ⑧軸封對軸封的要求雖然高，但單端麵機械密封已（yǐ）能滿足要（yào）求。不過因為壓力（lì）高，介質粘度小，一（yī）般都應選用內裝式平衡型機（jī）械密（mì）封。

    為了提高密封麵處的壓力，防止在密封麵上發生相（xiàng）變，應（yīng）進行白衝洗。同時因介質溫度較高，還要對軸封進（jìn）行冷卻。

    由於溫度高（gāo），介質中又含苯、甲苯、二甲苯，所以（yǐ）靜密封材料隻能采用（yòng）聚四氟乙烯或（huò）玻璃纖維填充聚四氟乙烯，不能使用任（rèn）何橡膠。

    ④中心線支撐橫鍵定位  臥（wò）式泵溫度超過（guò）177℃時，通常都要（yào）使用中心線支撐的泵體，以（yǐ）避免泵體受熱後單向膨脹危及泵的（de）正常運行（háng）。同時，支撐麵（miàn）上應設有橫鍵固定泵的軸向位置（zhì）。

    ⑤軸承冷（lěng）卻BTX進料泵在（zài）催（cuī）化劑再生時，運行溫度接近上限，一般應對軸承箱進行冷卻，降（jiàng）低油溫。多數廠（chǎng）商（shāng）在推力軸承處設置有水冷夾套（tào），蘇爾壽公（gōng）司則在兩側軸承箱上都可選裝浸沒式翅片冷卻管，其MC係（xì）列泵還可采用風冷，適用於缺水源的工（gōng）作場所。

    ⑥耐磨密（mì）封環  由於介質粘度低(2.1～3.1mPa．s)，為減（jiǎn）小內泄漏，提高效率，維持泵在溫度（dù）變化時的性能穩定，在（zài）葉輪和泵體上一般都要設（shè）置耐磨密封環。

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