工藝流程和裝置用泵概要
公用工程系統為石化工藝裝置提供各種公用工程,例如循環冷卻水、消環水和壓縮空氣等,此外,雨水和污水收集及處理場也歸為公用工程系統的一個組成部分。近年來,隨著石化工藝裝置規模的不斷擴大,公用工程系統的規模也不斷擴大,集中化程度越來越高。
較為典型的公用工程系統由以下系統組成;
循環水場;
全廠給排水管網及雨水提升泵站;
污水處理場;
消防水系統
取水設施及凈水場;
其它。
公用工程系統部分關鍵泵參數見表3-51.
循環水泵
工況特點
在循環水場中,循環水泵從水池提升冷卻水,冷卻水經加壓后,通過循環水管網,向各個裝置需要冷卻的設備和部位輸送,之后再通過回水管網返回水池,這樣就形成一個完整的循環水系統。
作為循環水場的關鍵用泵,循環水泵的主要工況特點如下:
單臺循環水泵流量大,泵尺寸大型化。
多臺相同型號的循環水泵并聯運行,同時向一套或多套裝置提供冷卻水。
不同裝置的冷卻水水質不同,選型時需要考慮水質情況,例如污垢、顆粒含量以及氯離子含量等。
由于水池高度和水位的限制,循環水泵通常是單層布置,或放置在泵坑中。
采用多種驅動方式,除電動機驅動外,還采用汽輪機作為驅動機。
可靠性要求高,循環水泵出現故障,將會影響相關工藝裝置的運行,循環水泵需設置必要的軸承振動和溫度監測保護,進行實時監測。
泵的備用率為20%~30%.
泵型的選擇
循環水泵的流量在3500~20000m3/h,揚程多為40~60m,通常選用兩端支撐單級雙吸水平中開泵。為保證循環水泵具有較好的抗汽蝕性能,泵的轉速不宜過高,應將泵的轉速控制在590~750r/min。泵的性能曲線應平穩,關閉點揚程不應超過額定點揚程的110%,且在102%額定流量時,裝置汽蝕余量NPSH 與泵的必需汽蝕余量NPSHr之間的差值不應小于1m.
結構特點
(1)泵體 殼體為水平中開式雙蝸殼設計。上下殼體通過螺柱和螺母固定在一起,泵的吸入口和法蘭連接,位于殼體上,上殼體有排氣口、灌水口和與密封腔接口相連的支管,支管上配有調節水量的調節閥,下殼體帶有排水口;殼體由整體鑄造的支腳支撐,軸承箱直接安裝在泵的兩端;泵殼體通常為球墨鑄鐵或鑄鋼。
(2)葉輪 葉輪為閉式雙吸葉輪,葉輪在制造完成后進行動平衡測試。根據近年來的工程經驗,根據冷卻水中氯離子含量的不同,可用不同材質的葉輪,如碳鋼、不銹鋼、青銅、雙相不銹鋼等。
(3)耐磨環 泵體和葉輪上均配有耐磨環,以維持適當的運行間隙,減少吸入室和排水室間的泄漏。
(4)軸套 軸套通過鍵連接在葉輪的軸上,用軸套螺母固定。
(5)軸承 配置滾柱軸承,軸承采用油環式潤滑油潤滑,并配帶恒定油位的油杯。對于大型循環水泵通常應在軸承上設置有振動監測儀表,用來監測軸承的振動情況。
(6)軸封 優先采用集裝式單端面平衡性機械密封,采用自沖洗方案;也可采用填料密封。
驅動機的選取及其他配置
由于循環水泵通常所需驅動功率較大,通常在1000~3000KW,因此通常配置6kv·A高壓電機,電機銘牌功率要覆蓋泵的整條性能曲線,并有適當的功率裕量, 方便泵的運行操作,避免頻繁聯鎖停車的情況出現。在實際工程中,為了滿足裝置噪聲的限定要求,可考慮配置水冷式高壓電機。
此外,也可采用蒸汽汽輪機驅動,汽輪機應為單層布置,以避免提高泵軸中心線的水平高度,保證裝置的汽蝕余量。為避免形成密閉空間,汽輪機通常是不要求安裝隔音罩的。室外布置的汽輪機需安裝頂棚,以保護隨機儀表、現場操作盤等。