旋壳泵在炼化的应用.doc

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1、旋壳泵在石化装置的应用胡运彪（南阳，)摘要：针对醋酸装置稀酸泵由美国高速泵改用海狮泵业旋壳泵的节能减排效果及效益经济分析。关键词：炼化；旋壳泵；高速泵；应用我单位催化汽油加氢及芳构化装置进料泵额定流量13.8m3/h，扬程601m。原打算用高速泵，后了解可用旋壳泵替代。经到多家中石化使用单位考察，最终选用了旋壳泵。旋壳泵是一种结构和工作原理都很独特的新型小流量高压泵，属极低比转数泵。我公司于2010年6月购置了一台江苏海狮泵业制造有限公司生产的旋壳泵，该泵采用变频调速。2010年12月初投入使用，目前各项运行指标良好，不仅满足生产工艺

2、的要求，而目在经济节能方面取得明显效益。1．进液管2．机械密封3．出液管4．叶轮（转子盖）5．集液管（皮托管）6．转子腔7．主轴8．轴承座9．外壳体盖1．结构该泵由转子、集液管、轴承座部件、外壳体和进出液管等部分组成。轴承座部件8与常规的离心泵相同。过流件叶轮4和转子腔6连成一体，用螺栓固定在主轴7上构成转子部件。转子腔6的外围有外壳体9起保护罩作用，用螺栓固定在轴承座8上，因不接触输送介质，用铸铁材料制造。外壳体9的右端盖上固定进液管1和出液管3。核心件集液管5固定在出液管3上，从轴线伸到接近转子腔6的圆筒内壁处。该泵仅在叶轮4入口

3、与进液管1之间设有机械密封2，用于密封泵的进口低压力。2.工作原理要加压的液体从进液管1进入叶轮4，因叶轮高速旋转而获得动能，液体从叶轮外围沿轴向进入转子腔6的外围。然后从位于转子腔最外围处的集液管5入口进入。因集液管的横截面积逐步扩大液体流速逐步降低，从而将液体的动能转化为压力能。最后从出液管3排出高压液体。由于叶轮4与转子腔6连为一体同步回转，因此液体在获得动能的过程中，无回盘摩擦损失，这就是该新型泵比相同低比转数的高速泵和多级离心泵致率高得多的根源所在。3、选旋壳泵的原因（1）效率高，运行费用低泵效率相比相同流量和扬程的高速泵高

4、，泵的比转数越低，效率提高的幅度越大。泵效率相对离心泵高，功耗低。对于极低比转数离心泵，效率很低的原因是叶轮圆盘摩擦损失显著增大，而旋壳泵不存在圆盘磨擦损失，也无蜗壳水力损失，虽然有转子腔和集水管的水力损失，但其效率仍比同比转数离心泵高。（2）可靠性高，维修费用低化工泵故障大约90%是由于机械密封和轴承失效所致。密封可靠性强，使用寿命长。旋壳泵在低压进口处设置机械密封，解决了高压泵普遍存在的高压密封难题。由于结构原因，机封泄漏不会污染轴承，同时设置检漏孔，便于观察。旋壳泵为单级泵，易损件较少，远比高速泵、多级离心泵易于维修。（3）初次

5、投资费用较低经成本分析，在流量2-40m3/h，扬程大于500m时，相同参数和材质，旋壳泵的成本低于多级泵，与高速泵相当。在1000-1600m扬程范围内，流量越小，旋壳泵的优势更明显。13.8m3/h，扬程601m（4）调节流量方便旋壳泵的流量特性曲线与常规离心泵相比比较平滑，在一定流量范围内，扬程变化较小，液体输出无脉动，调节泵出口阀开度容易改变泵的流量，很适合于对流体输送要求较平稳的生产岗位，满足生产工艺的苛刻要求。（5）流量、扬程范围广适合于小流量、高扬程输送，一般流量在每小时几十方以内，小的只有零点几方，扬程为数百米，有的高

6、达上千米；表，美国高速离心泵与国产旋壳泵的性能参数对比表原泵通过DCS控制调节出口阀门的开度来调节流量，旋壳泵采用变频调速调节出口流量，降低电机的输出功率，从表l可见旋壳泵转速只有进口泵的三分之一，电机功率低6.75kw，可．见旋壳泵比较经济节能；(5）维修简单，机封设置在泵端部，拆装简单：》3经济费用比较分析3.1节电费用分析该泵连续运行，一年按33od，仄力为3.9MP。，流量为8.8,n3/h，电压38OV计算（如表二）：实际甸年节电330x24x(31,26一24,81）为5.1084万度电，工业用电按0.6元厂度计，一年节约

7、电费3.065万元。如果电按标准煤折算，相当于节煤17.95t，二氧化碳减少排放40.st，二氧化硫减少排放346.8kg，氮氧化合物减少排放188.7kg。表2高速泵与旋壳泵实际运行功率对比表3.2购置成本比较1998年前购置美国LMV一322高速泵，购置费用为7.85万美元／台，当时美元与人民币汇率为8.2935，折合人民币约65万人民币。2007年底该型号的旋壳泵包括变频器在内的购置费用为巧万人民币，可见购置费用悬殊明显。3.3维修频次降低，维修成本低原高速泵先后大修7次，每次维修费用较高。旋壳泵由于机械密封设置在进n低压区，同

8、时主轴转速大大降低，延长泵的使用寿命。3.4易损件数量少费用低心原泵采用齿轮变速机构以及油路循环，密封部件多，易损件较多，如高速轴、O形密封圈、机封、齿轮、轴承等，而旋壳泵主要易损件为机封，采购周期远低于进口备件．目＿费