石油化工离心泵的选型

二、特点和用途

●①泵的流量、排出压力、NPSH以及泵的耐温、耐压能力等都必须满足石

油化工工艺的要求。

●②泵必须具有良好的密封性，其轴封的泄漏量应在允许的范围之内，必

要时应采用无泄漏结构。

●③泵的结构必须适应被送液体的特性，以正常、顺利地输送各种液体物

料，并应从结构上消除或减少温度应力、腐蚀疲劳、应力腐蚀等引起泵失效。

●④泵的材料应符合被送液体物料的化学性质和操作工况。

●⑤泵必须便于安装、拆检和维修。

●⑥泵的易损件（如轴承等）的寿命应满足石油化工生产长期、连续运行

的要求。

●⑦泵应具有较高的效率。

●⑧泵的设计、选材、制造和检验遵照有关的标准和规范。

图1

图2

三、离心泵常用的规范、标准

API610: 石油、重化工和气体工业用

ANSI B73.1M: 化工用卧式端吸式离心泵技术规范

ISO 2858 端吸式离心泵（16bar）标记、性能、尺寸

ISO 5199 离心泵技术条件（Ⅱ级）

GB 3215 炼厂、化工及石油化工流程用离心泵通用技术条件。

GB 3216 离心泵、混流泵、轴流泵和旋涡泵试验方法。

GB 5656 离心泵技术条件（Ⅱ级）

四、选型条件

工艺参数确定是泵选型的最重要依据，应根据工艺流程和操作变化范围慎重确定。

（1）流量Q 流量是指工艺装置生产中，要求泵输送的介质量，工艺人员一般应给出正常、最大和最小流量。

泵数据表上往往只给出正常和额定流量。选泵时，要求额定流量不小于装置的最大流量，或取正常流量的1.1~1.15倍。

（2）扬程H 指工艺装置所需的扬程值，也称计算扬程。一般要求泵的额定扬程为装置所需扬程的1.05~1.1倍。

（3）进口压力P s和出口压力P d 进、出口压力指泵进出接管法兰处的压力，进出口压力的大小影响到壳体的耐压和轴封的要求。

（4）温度T 指泵的进口介质温度，一般应给出工艺过程中泵进口介质的正常、最低和最高温度。

（5）装置汽蚀余量NPSH a 也称有效汽蚀余量，计算方法下面要作详细介绍。

（6）操作状态操作状态分连续操作和间歇操作两种。

五，泵的几种主要参数的基本概念：

1、泵的相似律

动力学型泵服从以下相似律

⑴输送能力与叶轮和转速成正比。

⑵扬程与叶轮直径和转速的平方成正比。

⑶功率与叶轮直径和转速的立方成正比。

2、功率

工程师最最便捷计算泵功率的公式为

HP=GPM(∆P)/1715(Eff)

式中HP=泵的功率，hp(=745.7pw)

GPM=流量，gal/min

∆P=杨程（出口压力减去入口压力），psi.

Eff=泵效率，%

（1KW=1.36HP. 1m3/min=264GPM/min, 1Mpa=145psi）

3、效率

由M.W.Kellogg公司提供的泵效率曲线推导出公式，这些曲线能很好地符合供货商的数据。推出的公式看上去很冗长，但用起来很方便。

Eff=80-0.2855F+3.78×10-4FG-2.38×10-7FG2+5.39×10-4F2- 6.39×10-7F2G+4×10-10F2G2

式中Eff=泵效率百分数；

F=扬程，ft;

G=流量，gal/min

适用范围：

F=(50~300)ft

G=(100~1000)gal/min

公式求出的值对泵曲线的相对误差在7%以内，它是指曲线值的7%范围，而不是绝对的7%，即如果曲线值为50%，则公式求得值的范围在50%±3.5%。

对于流量在25~99gal/min范围时，用100gal/min代入公式求值，然后减去0.35%/(gal/min),乘以100gal/min和小流量gal/min二者之间的差值，由此可得到粗略的效率值。如流量在此范围下段（25~30gal/min）时，对于扬程范围中间值的结果误差约为15%以内，两端值时不超过25%。这些己足够小流量下的近似估算。

4、最小流量

大多数泵都需要最小流量保护来防止停转。因为停转时实际上所有的泵功率转化为热能，使液体汽化而损坏泵。

工程师进行设计计算时必须先考虑最小流量。在初步设计工作阶段是，假定阻塞停转条件下所有功率均转化为热量，求出近似的所需最小流量。然后，提供足够的最小流量把此热量带走，维持此最小流量物流的温升于15℉左右。

详细设计时，工艺工程师与机械工程师和供货商代表保持密切联系，确定确切的要求，包括最小流量管道上的限流孔板的类型和尺寸。

5、常用吸入系统(泵的装置汽蚀)

净正吸入压头(Net Positive Suction Head)即NPSH，是离心泵设计、选择及操作运行中最重要的参数，这是泵系统中重要的一环，并应作为很特殊的配管设计对待。

⑴直管段、阀门和管件的摩擦损失

⑵容器至吸入口管线的压力损失

⑶入口管线上设备的压力损失（如换热器）

通常，工艺工程师在项目设计阶段前期就必须有关于NPSHa要求的概念。NPSHa值用于设定容器高度，并对其它的设计方面产生影响。泵的选择是一项经济平衡问题，包括所需NPSH的要求与泵的转速在内。泵的转速越低，NPSH要求通常也低，容许容器高度放得越低，但达到同样的扬程时，高速泵通常更便宜。

吸入口系统的第二个主要任务为维持所有点的压力高于蒸气压。通常在容器出口管口区域可能产生低压点，对此点给出如下一些好的经验法则。（4）排料口上方的最小液柱压头心、必须大于管口出口阻力，基此可取安全系数为4、速度头“K”因子为0.5。

（5）对于饱和（泡点）液体，从排料管口垂直下来的管子应尽可能靠近该排料管口，这样可使得在进泵之前任何水平管段或管网以上的静压头为最大值。容器排料口应安装破涡器。

（6）装置的汽蚀余量NPSHa

由泵装置系统(液体在额定流量和正常泵送温度下为准)确定的汽蚀余量，称装置汽蚀余量，也称为有效汽蚀余量或可用汽蚀余量（以液柱计）、其大小由吸液管路系统的参数和管路中流量所决定，而与泵的结构无关。（7）必需的汽蚀余量NPSHr

由泵厂根据试验（通常用20℃的清水在额定流量下测定）确定的汽蚀余量，称泵的必需汽蚀余量。

必需汽蚀余量在吸入法兰处测定并换算到基准面。在比较NPSHa和NPSHr值时应注意基准面是否一致，如不一致应换算至同一基准面

（8）泵的安装高度S

泵的安装高度S也称泵的吸液高度，是指泵的基准面至吸入液之间的高度差。

（9）吸入真空度Hs

离心泵功率裕量系数K

七、离心泵的特性曲线