讲座4(泵选型)

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3、了解泵的使用环境
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4、泵系列的选型方法
泵选型时需要考虑的问题:
可行性
泵与驱动机的各项技术参数、技术特性能 否满足工艺要求和现场条件;
可靠性
泵的使用寿命能否满足用户要求,特别是 轴封与材料的选择是否合适;
可维修性
泵拆装的难易程度、维修时间、维修费用;
经济性
制造企业是否有模具,制造成本;是否具 有市场竞争力。
扬程H : 指工艺装置所需的压差,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。选型时,该额定扬程不能是全叶轮尺寸的泵 规格,须是留有5%余量的规格;或者能通过更换其它叶轮达到性能增加5%。
链接泵扬程计算程序
最大工作压力:泵进出接管法兰处的压力Ps和Pd,这两个压力的大小影响
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第三步:现场环境及安装要求的确认
现场条件包括泵的安装位置(室内、室外)、环境温度、相对湿度、海拔高 度、大气压力、大气腐蚀状况及危险区域的划分等级等条件。
根据现场条件确定泵的安装方式和电机的防护、防爆、防腐等级。
①对安装在有腐蚀性气体存在场合的泵,要求采取防大气腐蚀的措施; ②对安装在室外环境温度低于-29℃以下的泵,要求考虑泵的冷脆现象,采用 耐低温材料; ③对安装在爆炸区域的泵,应根据爆炸区域等级,采用防爆电动机;使用无火 花联轴器;轴承座及轴封处使用无火花设计。 ④对安装在西北(风沙较大地区)的泵,轴承部件等处应有防沙设计;在缺水 地区,泵必须冷却时,应尽量考虑风冷而不是水冷。 ⑤对现场空间有限制的泵要考虑立式安装方式。
4.醋酸 是有机酸中腐蚀性最强的物质之一,普通钢铁在一切浓度和温度 的醋酸中都会严重腐蚀,不锈钢是优良的耐醋酸材料,含钼的316、316L 不锈钢还能适用于高温和稀醋酸蒸汽。对于高温高浓醋酸或含有其它腐 蚀介质等苛刻要求时,可选用哈氏合金或氟塑料泵,特殊场合可选择锆 材Zr702。
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1、认识泵型号与性能曲线
1.1泵型号表示
(1)以尺寸命名
IS(R)65 - 50-200; IH 65 - 50-200 ; ZE200-3315
IS-按IS2858标准设计的清水单级单吸悬臂离心泵, R -输送热水; IH-按IS2858标准设计的化工用单级单吸悬臂离心泵; ZE -按API610标准设计的石油化工用单级单吸悬臂离心泵(流程泵); 65—泵进口直径mm;50—泵出口直径mm; 200—叶轮名义直径mm
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第四步:工艺参数的确认
工艺参数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。
流量Q : 流量是指装置生产中,要求泵输送的工艺物料量,工艺人员一般
给出装置的正常、最小和最大流量。选泵时,要求额定流量等于最大工艺流 量,或取正常流量的1.1~1.15倍;泵的最小稳定流量不大于工艺要求的最小 流量。如泵供应商解决不了最小流量问题,则工艺上需要设回流管线,用最 小流量阀或孔板分流。
(1) 有计量要求时,选用计量泵,进度精度要求不高时,可选螺杆泵、齿轮泵等。 (2) 扬程要求很高,流量很小且无合适小流量高扬程离心泵(多级泵)可选用时,可选
用往复泵。 (3) 扬程很低,流量很大时,可选用轴流泵和混流泵。 (4) 介质粘度较大(大于500~1000mm2/s)时,可考虑选用转子泵或往复泵。 (5) 介质含气量>5%,流量较小且粘度小于37.4mm2/s时,可选用旋涡泵。流量略大压
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第一步: 泵工作性质的确认
按泵用途选择泵类型, 譬如根据泵在装置上 的使用位置,按照经 验,初步确定是离心 泵、往复泵、转子泵 等基本的泵类型,以 及泵须执行的标准, 形成初步的泵型意向。 有益于数据表的分类 填写。 至于泵型是否合适, 根据后面的条件确认 或修正。
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1.3认识泵的流量和扬程参数表
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2、主流泵型
1)输送介质:清水 单级单吸—— IS 、XA、 R/ISR/IR(热水泵) 单级双吸——S、HS(Ω) —— (循环水泵); 大流量混流、轴流泵—— HW、ZL ——(排灌用泵) 节段式多级泵——TSWA、D 、DG 、 MD 、 CHTA 凝结水(冷凝泵)——N/NB(单级泵)、LDTN(多级筒袋泵); 直联泵或管道泵——ISZ、G /SG; 立式多级泵——DL
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2.盐酸 绝大多数金属材料都不耐盐酸腐蚀(包括各种不锈钢材料),含钼 高硅铁也仅可用于50℃、30%以下盐酸。和金属材料相反,绝大多数非金 属材料对盐酸都有良好的耐腐蚀性,所以内衬橡胶泵和塑料泵(如聚丙烯 、氟塑料等)是输送盐酸的最好选择。如IHF衬氟泵、CQ聚丙烯磁力泵(或 氟塑料磁力泵)等。
2)输送介质:泥浆水、污水、含沙水、料浆(矿浆) 污水泵、泥浆泵——PN、 WG 、PW 、SP; 潜污泵——QW、QWN、QS(排砂泵); 渣浆泵——AH、ZS;
3)输送介质:煤矿水、灰水、污水 节段式多级泵—— DH、MD、SGD、PJ —— (主要矿井排水) ;
4)抽真空场合 水环真空泵——SZ、SK、2BE1;
8)输送介质:烯烃类 (石化用泵) 单级单吸OH1或OH2—— ADX、AY、 ZA/ZE、TA/TE、SJA(重型流程泵) 两级单吸或单级双吸BB2—— AY、 DSJH、GSJH(重型流程泵) 节段式多级泵BB4—— DH(对称式)、DY 中开式多级泵BB3—— DZS/DZ、或3600等进口产品 双层壳体多级泵BB5—— TD/TDG、TDR 立式筒袋泵VS6/VS7—— TTMC、DL、TD
介质腐蚀性 介质有固体颗粒磨蚀性 介质粘度大 介质温度高 介质熔点高
材质和轴封 材质和轴封,泵型(耐磨衬板设计?) 材质和轴封,泵型(性能修正?) 材质和轴封,泵型(中间支撑?) 材质和轴封,泵型(要保温?)
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介质腐蚀性与材质选择
一直以来,腐蚀是化工设备最头痛的危害之一,选材稍有不慎,就会出 问题:轻则损坏设备本身,重则造成事故甚至引发灾难。人们对材料的研究, 确切的说对材料耐腐蚀性研究也是持续不断。美国汉斯在高档材料开发方面 走在世界前列。黄嘉琥《耐腐蚀铸锻材料应用手册》是一本较好的值得读的 书籍。
6.氨(氢氧化氨) 大多数金属和非金属在液氨及氨水(氢氧化氨)中的腐蚀都很 轻微,只有铜和铜合金不宜使用。公司产品大多适用于氨及氨水的输送。
7.盐水(海水) 普通钢铁在氯化钠溶液和海水、咸水中腐蚀率不太高,一般须 采用涂料保护;各类不锈钢也有很低的均匀腐蚀率,但可能因氯离子而引起 局部性腐蚀,通常采用316不锈钢较好。公司各类化工泵都有316材料配置。
3.硝酸 一般金属大多在硝酸中被迅速腐蚀破坏,不锈钢是应用最广的耐 硝酸材料,对常温下一切浓度的硝酸都有良好的耐蚀性,值得一提的是 含钼的不锈钢(如316、316L)对硝酸的耐蚀性不仅不优于普通不锈钢(如304 、321),有时甚至不如。而对于高温硝酸,通常采用C4钢、钛及钛合金材 料。如屏蔽化工泵、CZ流程泵、自吸化工泵、IH化工泵、CQB磁力泵等 ,材料为304。
第二步: 介质特性的确认
根据介质特性,选择泵的材质和轴封。 关于材料,参见第五讲材料、 关于轴封,参见第六讲轴封、第七讲轴封冲洗
输送介质的物理化学性能直接影响泵的性能、材料和结构,是选型时需 要考虑的重要因素。
介质的物理化学性能包括:介质名称、介质特性(如腐蚀性、磨蚀性、 毒性等)、固体颗粒含量及颗粒大小、密度、粘度、汽化压力等。必要时还 应列出介质中的气体含量,说明介质是否易结晶等。
第四讲 泵的选型
讲解人:操松林 2014.5.30
内容提要:本章节主要介绍泵如何选型,文中给出了选 型的基本步骤。
泵选型前需要了解哪些使用条件,选型时需要考虑哪些因素是 本章节的要点。
目录
1. 认识泵型号与性能曲线 2. 主流泵型 3. 了解泵的使用环境 4. 泵系列的选择方法 5. 选型的经济性与合理性 6. 按流速确定泵的进出口管径 7. 泵的发展趋势
200 —泵出口直径mm; 3—轴承部件号;315—叶轮名义直径mm (2)以参数命名
DG85-80X6
DG—多级锅炉给水泵;85—泵流量m3/h; 80—泵单级额定扬程m; 6—泵级数; (3)口径与参数结合命名
350S75
350—泵进口口径(暗含流量)mm; S—双吸式清水离心泵;75—泵额定扬程m
据有关统计,化工设备的破坏约有60%是由于腐蚀引起的,因此在化工 泵选型时首先要注意选材的科学性。通常有一种误区,认为不锈钢是“万能 材料”,不论什么介质和环境条件都捧出不锈钢,这是很危险的。下面针对 一些常用化工介质谈谈选材的要点:
1.硫酸是用途非常广泛的重要工业原料,属强腐蚀介质之一。不同浓度和 温度的硫酸对材料的腐蚀差别较大。对于浓度在80%以上、温度小于80℃ 的浓硫酸,碳钢和铸铁有较好的耐蚀性。但碳钢和铸铁不适合高速流动 的硫酸,不适合作泵阀的材料;普通不锈钢如304(0Cr18Ni9)、 316(0Cr18Ni12Mo2Ti)对硫酸介质用途也有限。因此,输送硫酸的泵阀通 常采用高硅铸铁(铸造及加工难度大)、20号合金、哈氏合金等制造。氟塑 料具有较好的耐硫酸性能,采用衬氟泵(F46)是一种更为经济的选择。如 IHF衬氟泵、CQB-F氟塑料磁力泵等。
8.醇类、酮类、酯类、醚类 常见的醇类介质有甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇 等,酮类介质有丙酮、丁酮等,酯类介质有各种甲酯、乙酯等,醚类介质有 甲醚、乙醚、丁醚等,它们基本没有腐蚀性,常用材料均可适用,具体选用 时还应根据介质的属性和相关要求做出合理选择。另外值得注意的是酮、酯 、醚对多种橡胶有溶解性,在选择密封材料时避免出错。
5.碱(氢氧化钠) 钢铁广泛应用于80℃以下、30%浓度内的氢氧化钠溶液,也 有许多工厂在100℃、75%以下时仍采用普通钢铁,虽然腐蚀增加,但经济 性好。普通不锈钢对碱液的耐蚀性与铸铁相比没有明显优点,只要介质中容 许少量铁份掺入不推荐采用不锈钢。316L不锈钢在高温浓碱液中可能会出现 碱脆开裂现象,应控制使用。对于高温碱液多采用316L、Ni6、钛及钛合金 或者高合金不锈钢。
5)要求自吸场合 自吸泵——SCP 、ZXB 、WFB
6)要求无泄漏场合(屏蔽泵、磁力泵、隔膜泵) 屏蔽泵——PB 、F(G/BA/K/X/M)大连帝国、CNPK/CAM(海密狄克) ; 磁力泵——TM、CQB、MC、IMC 隔膜泵:JM、KM
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7)输送介质:酸、碱、盐 单级单吸—— IH、 CZ (轻型流程泵) 、 ADX(重型流程泵) 混流、轴流化工泵SPP、HW、HZW (蒸发结晶装置循环用泵)
到壳体的耐压要求、泵轴向力、及轴封的要求。
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。
装置汽蚀余量NPSHa: 也称有效汽蚀余量,是泵进口特征参数。 操作状态: 操作状态分连续操作和间歇操作两种。
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第五步:泵的类型的确定
泵的类型应根据泵的用途、工艺参数、输送介质的物理和化学性质、操 作周期和泵的结构特性等因素合理选择。下图为泵类型选择框图,可供选型 时参考。根据该框图可以初步确定符合装置参数和介质特性要求的泵类型。 离心泵具有结构简单,输液无脉动,流动调节简单等优点,因此除以下情况 外,应尽可能优先选用离心泵。
9)输送介质:介质不限(高压情况) 一般往复泵——3DZ、3P、JA、YA、 水煤浆——KM及Feluwa的SM型软管隔膜泵
10)输送介质:添加剂、助剂 计量泵——J/JM、JX
11)粘度高或压力高流量小(转子泵) 齿轮泵—— KCB、NC、CB, 螺杆泵—— G、GN、2G、3G、EH、Nemo耐驰; 滑片泵—— NZB,NYB 罗茨泵——
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1.2认识泵的性能曲线
离心泵性能曲线例图1
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离心泵性能 曲线例图2
等效率曲线曲线 右上区域的效率均 不低于线上指标
ZA80-2200 性能曲线
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轴流泵性能 曲线例图
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