深冷泵(油气储运和化工生产中常用的特殊离心泵)

Posted 2023-06-01

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深冷泵(油气储运和化工生产中常用的特殊离心泵)

01 离心式油泵

离心式油泵综合考虑了石油化工、储运生产中输送介质的易燃、易爆、温度较高、具有腐蚀性等因素后而设计的，对输送油品适应性好，是目前应用最广的一种离心泵。

目前生产中采用的是Y型离心式油泵，它可分为悬臂式、两端支撑式和多级节段式3种类型。根据输送介质的不同，与介质接触的主要零件如泵体、泵盖、叶轮等采用3种不同材料：

第Ⅰ类：铸铁，不耐腐蚀，使用温度为-20~200℃；

第Ⅱ类：铸钢，不耐腐蚀，使用温度为-45~400℃；

第Ⅲ类：合金钢，耐中等腐蚀，使用温度为-45~400℃。

Y型离心泵体积小，重量轻，结构简单，便于检修，它的流量为6.25~500m3/h，扬程在60~603m 范围内。图1为Y型离心油泵。

图1 Y型离心油泵

1一泵体；2—叶轮；3一泵盖；4—油封环；5—软填料；6—压盖；7—轴套；8—轴；9—托架；10—联轴器；11—密封环；12—叶轮螺母

02 屏蔽泵

随着化学工业的发展以及人们对环境、安全意识的提高，对化工用泵的要求也越来越高，在一些场合对某些泵提出了绝对无泄漏要求。这种需求促进了屏蔽泵技术的发展。屏蔽泵由于没有转轴密封，可以做到绝对无泄漏，因而在化工装置中的使用已越来越普遍。

普通离心泵的驱动是通过联轴器将泵的叶轮轴与原动机的轴相连接，使叶轮与原动机一起旋转而工作，而屏蔽泵是把泵和电动机连在一起，电动机的转子和泵的叶轮固定在同一根轴上，利用屏蔽套将电动机的转子和定子隔开，转子在被输送的介质中运转，其动力通过定子磁场传给转子。因此，屏蔽泵是一种无密封泵，泵和驱动电动机都被密封在一个被泵送介质充满的压力容器内，此压力容器只有静密封，并由一个电线组来提供旋转磁场并驱动转子。这种结构取消了传统离心泵具有的旋转轴密封装置，故能做到完全无泄漏。

此外，屏蔽泵的制造并不复杂，其液力端可以按照离心泵通常采用的结构型式和有关标准规范来设计、制造。我国屏蔽泵的系列是P型，有立式和卧式两种，一般大容量机组采用立式，小容量机组采用卧式；工作温度为-35~100℃（常温型）和 100~350℃（高温型）；流量为 0.9~200m3/h，扬程为16~98m。图2为普通型屏蔽泵。

图2 普通型屏蔽泵

1—转子；2—后轴承；3—循环管路；4—定子；5—过滤器；6—叶轮；7—泵体；8—前轴承

03 低温泵

低温泵是在石油、化工装置中用来输送液态烃、液化天然气以及冷冻装置中的液态氧、液态氮等液化气的特殊泵，又称为深冷泵。因为此类介质在输送过程中一旦从泵周围吸收热量，则泵内的液体会气化，会影响泵的正常工作，所以对低温泵的结构、材料、安装和运行等方面都有特殊要求。

DLB型系列立式多级离心泵，适用于输送液化气或高真空度的冷凝水，输送温度达-40℃，有些可达-100℃，最高扬程为506m，流量为100m3/h，最大配用功率为132kW。

如图3所示，泵体为双壳体，内壳体由导流体组成。第一级叶轮位于泵转子的最下端，这样可以提高泵的吸入能力。泵的过流部分采用不锈钢制造，输送冷凝水可采用铸铁制造。叶轮由钩头键轴向固定于泵轴上。轴封为单端面、旋转式、平衡型机械密封。当输送低温介质时，静环的大气侧在停泵时易结冰，所以在停机后必须从密封压盖处通入氮气进行干燥。泵轴与电动机采用加长联轴器连接。

图3 DBL型泵的结构示意图

1—加长联轴器；2—机械密封；3—钩头键；4—密封环；5—首级叶轮；6—泵盖；7—衬套；8—筒体；9—导流器；10—下轴承

04 耐腐蚀泵

石油化工生产中经常遇到酸碱以及其他具有腐蚀性的液体物料，用来输送这类物料的离心泵称为耐腐蚀离心泵，这种泵的型号均以F表示。其工作原理与离心泵类似，结构上表现出来的特点往往由制造材料决定。表1列出了制造耐腐蚀离心泵的常用材料。我国F型耐腐蚀泵主要有不锈钢泵和高硅铸铁泵等。图4为不锈钢耐腐蚀泵。

表1 耐腐蚀离心泵的常用材料

图4 不锈钢耐腐蚀泵结构示意

图1—泵体；2—叶轮；3—泵盖；4—泵轴；5—轴套；6—叶轮螺母；7—密封环；8，16—键填料；9—丝堵；10—托架；11—密封圈；12—轴承；13—视油孔；14—托酸盘；15—联轴器；17—填料压盖；18—封液管；19—压盖