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炼油化工设备根底知识

第一章液体输送设备

第一节概述

在石油和化工生产装置中，流体输送是必不可少的单元操作。做功以完成输送任务的机械或设备称为“流体输送设备〞。流体输送设备是石油、化工和其它领域最常用的机械设备。生产上对流体输送的要求差异很大，输送的流体流量和扬程各不一样；流体种类繁多、性质千差万别；温度、压力等操作条件也有较大的差异。为了适应生产上各种不同的要求，所以输送设备的型式种类是多种多样的，规格更是十分广泛，常见的如泵、风机、压缩机等。

泵通常是指为液体提供能量的流体输送设备。泵的种类很多，其中离心泵具有性能范围广泛、流量均匀、构造简单、运转可靠和维修方便等诸多优点，因此离心泵是工业生产中应用最为广泛的一种液体输送设备。除了在高压小流量或计量时常用往复式泵，液体含气时常用旋涡泵和容积式泵，高粘度介质常用转子泵外，其余场合，绝大多数使用离心泵。据统计，在石油、化工生产装置中，离心泵的使用量占泵总量的70％～80％。

第二节泵的分类及特点

离心泵的类型很多：

按叶轮数目可分为单级泵〔只有一个叶轮〕和多级泵〔有两个以上的叶轮，级数越多，扬程越高〕；

按叶轮进液方式可分为单吸式〔液体从一侧进入叶轮〕和双吸式〔液体从叶轮两侧吸入，吸入性能较好，多见于大流量的离心泵〕；

按泵壳剖分形式可分为水平剖分泵和垂直于泵轴剖分泵；

按泵壳的构造还可分为蜗壳式泵〔具有像蜗牛壳形状的泵壳〕和透平式泵〔在叶轮外围安装有几个固定叶片的泵，用于多级泵〕。

此外，按泵扬程的大小分为低压泵〔扬程小于20米水柱〕、中压泵〔20～160米水柱〕和高压泵〔高于160米水柱〕；

按泵转速的上下分为普通离心泵和高速离心泵；

桉输送介质不同又分为水泵、轻烃泵、油泵以及耐腐蚀泵等；

按用途可以分为进料泵、循环泵、回流泵、塔底泵或重沸器泵、产品泵等；

按密封形式分为屏蔽泵、磁力泵和外加密封泵等。

2.1离心泵的分类

按离心泵的构造分类，见表

表泵按构造分类

分类方式

类型

特点

图例

按吸入方式

单吸泵

液体从一侧流入叶轮，存在轴向力

图

双吸泵

液体从两侧流入叶轮，不存在轴向力，泵的流量几乎比单吸泵增加一倍

图

按级数

单级泵

泵轴上只有一个叶轮

图

多级泵

同一根泵轴上装两个或多个叶轮，液体依次流过每级叶轮，级数越多，扬程越高

图

按泵轴方位

卧式泵

轴水平放置

图

立式泵

轴垂直于水平面

图

按壳体型式

分段式泵

壳体按与轴垂直的平面剖分，节段与节段之间用长螺栓连接

图

中开式泵

壳体在通过轴心线的平面上剖分

蜗壳泵

装有螺旋形压水室的离心泵，如常用的端吸式悬臂离心泵

图

特殊构造

潜水泵

泵和电动机制成一体浸入水中

液下泵

泵体浸入液体中

图

管道泵

泵作为管路一局部，安装时无需改变管路

屏蔽泵〔磁力泵〕

叶轮与电动机转子联为一体，并在同一个密封壳体内，或采用磁力驱动方式，将动密封改为静密封，不需采用密封构造，属于无泄漏泵

图

图单级单吸卧式泵

图双吸泵

1－泵盖；2－泵壳；3－叶轮；4－轴；5－密封环；

6－轴套；7－密封组件；8－轴承

图多级泵

1－吸入段；2－中段；3－平衡盘；4－轴；5－轴承；

6－首级叶轮；7－密封环；8－末级叶轮；8－密封组件

图液下泵

按离心泵的工作介质分类，见表。

表按工作介质分类

类型

特点

水泵

清水泵

最常用的离心泵，采用铸铁泵，填料密封

锅炉给水泵

(1)泵的压力较高，要求保证法兰连接的严密性；(2)应防止泵进口处产生汽蚀，过流部件应采用抗腐蚀性和抗电化学腐蚀的材料；(3)防止温度变化引起不均匀变形

热水循环泵

(1)吸入压力高，温度高，要求泵的强度可靠；(2)填料函处于高压、高温下，应考虑减压和降温；(3)如采用端吸式悬臂泵时，由于轴向推力大，要求轴承可靠

凝结水泵

(1)对泵的汽蚀性能要求高，常采用加诱导轮或加大叶轮入口直径和宽度的方法改善泵的汽蚀性能；〔2〕泵运转易发生汽蚀，过流部件有时采用耐汽蚀的材料(如硬质合金、磷青铜等)；(3)填料函处于负压下工作，应防止空气侵入

油泵

通用油泵

(1)油品往往易燃易爆，要求泵密封性能好，常采用机械密封，采用隔爆电动机；(2)泵的材质和构造上应考虑耐腐和耐磨；(3)为保证泵的连续可靠运转，应采取专门的冷却、密封、冲洗和润滑等措施

冷油泵

当粘度＞20mm2／s(20cSt)时，应考虑粘度对泵性能的影响

热油泵

(1)应考虑各零部件的热膨胀，必要时采取保温措施；(2)过流部件采用耐高温材料；(3)要求第一级叶轮的吸入性能好；(4)轴承和轴封处要冷却；(5)开泵前应预热(常用热油循环升温来加热泵，一般泵体温度不应低于入口温度40℃

液态烃泵

(1)泵吸入压力高，应保证泵体的强度和密封性；(2)要求第