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行業(yè)新聞

泵的冷卻水管路方案的選擇

泵是否需要冷卻水,哪些部位需要冷卻,冷卻水耗量多少,這和介質(zhì)溫度、泵型等有關(guān),以下給出一般的設(shè)計(jì)思路和基本考慮方法,具體應(yīng)用時(shí)應(yīng)以泵的實(shí)際工況參數(shù)和泵廠經(jīng)驗(yàn)確定。

一、冷卻水管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)條件

API標(biāo)準(zhǔn)要求冷卻水管路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合以下要求:

換熱器表面的流速:1.5~2.5m/s

最大允許工作壓力:0.7MPa(G)

試驗(yàn)壓力:1.05MPa(G)

最大壓力降:0.1MPa

最高供水溫度:30℃

最高回水溫度:50℃

最大溫升:20℃

污垢系數(shù):0.35m2·K/kW

殼體腐蝕裕度(換熱管除外):3.0mm

 

賣方提供的冷卻水管路系統(tǒng)還應(yīng)符合具體過(guò)程項(xiàng)目的冷卻水過(guò)程條件,我國(guó)某石化裝置的冷卻水公用工程條件如下(供參考):

最大允許工作壓力:0.7MPa(G)

供水壓力:0.4~0.6MPa(G)

最大壓力降:0.2MPa

回水壓力:0.2~0.4MPa(G)

最高供水溫度:33℃

最高回水溫度:43℃

最大溫升:10℃;污垢系數(shù):0.5m2●K/kW

氯離子含量:200g/m3

二、冷卻水管路系統(tǒng)布置

除另有規(guī)定外,冷卻水管路系統(tǒng)的總管和每一支管均應(yīng)設(shè)置必要的進(jìn)口閥和出口閥,且每一冷卻水出口管道上應(yīng)設(shè)流量視鏡。冷卻水管路布置應(yīng)符合表的規(guī)定,賣方在技術(shù)報(bào)價(jià)時(shí)應(yīng)明確冷卻水管路系統(tǒng)的方案。

三、泵冷卻水管路方案的選擇

1.輸送介質(zhì)溫度低于120℃的,通常不設(shè)置專門的冷卻系統(tǒng),多采用本身介質(zhì)來(lái)潤(rùn)滑和冷卻,對(duì)于易結(jié)晶或含有顆粒的介質(zhì)應(yīng)配有密封面沖洗管路(設(shè)計(jì)時(shí)均留有接口)。

2.輸送介質(zhì)溫度高于120℃時(shí),應(yīng)考慮是否需要對(duì)軸承箱進(jìn)行冷卻,冷卻水管路系統(tǒng)采用表中的方案A和方案K。

3.輸送介質(zhì)溫度高于120℃時(shí),宜對(duì)密封液(或緩沖液)進(jìn)行冷卻(金屬波紋管密封除外),以降低密封腔的溫度,改善密封的工作條件,延長(zhǎng)其使用壽命。冷卻水管路系統(tǒng)采用表中的方案K和方案M。

4.輸送介質(zhì)溫度高于300℃時(shí),不僅泵頭部分需要冷卻,懸架軸承室也應(yīng)設(shè)有冷卻系統(tǒng),泵結(jié)構(gòu)一般為中心支承形式,機(jī)械密封最好采用金屬波紋管型,但價(jià)格高(價(jià)格是普通機(jī)封的10多倍)。

5.輸送易結(jié)晶液體時(shí),應(yīng)考慮對(duì)機(jī)械密封設(shè)置外供液體(如水、蒸汽等)進(jìn)行冷卻(Quench)密封腔,并防固體在大氣側(cè)積聚;輸送飽和蒸汽較高的液體(如液化氣、液氨等)時(shí),應(yīng)考慮對(duì)機(jī)械密封設(shè)置一外供液體(如40℃熱水、蒸汽等)進(jìn)行加熱(Quench),以防止液化氣或液氨等因壓降汽化而結(jié)冰,并防止輔助密封圈變硬發(fā)脆,失去密封作用。冷卻水管路系統(tǒng)采用表中的方案D。

磁力驅(qū)動(dòng)泵一般不需要冷卻水。

冷卻水耗量應(yīng)以泵廠給出的數(shù)值為準(zhǔn),估算時(shí)可參考如下經(jīng)驗(yàn)值:

1.冷卻水耗量小泵0~1.5 m3/h,大泵0~3 m3/h。

2.對(duì)于采用壓力潤(rùn)滑系統(tǒng)的泵取大值。
3.對(duì)于空水冷的電機(jī),冷卻水耗量較大,需10~50 m3/h。

4.電機(jī)通常采用空冷,只有當(dāng)功率較大(如大于2000KW)時(shí),且現(xiàn)場(chǎng)有合適水源時(shí)才考慮采用空水冷電機(jī)。
5.對(duì)于泵用汽輪機(jī),其冷卻水主要用于油冷卻器等。凝汽式汽輪機(jī)還需要增加表面冷凝器用的冷卻水,以便將汽輪機(jī)排出的氣體冷卻成水。汽輪機(jī)的冷卻水耗量和汽輪機(jī)的型式、大小、結(jié)構(gòu)等有關(guān)。其冷卻水耗量范圍很大(一般為蒸汽量的40~80倍),需仔細(xì)咨詢汽輪機(jī)廠。