磁力泵在氨精制系统中应用

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1、磁力泵在氨精制系统中应用［摘要］本文介绍了磁力泵的工作原理和结构特点，对其在输送有毒有害介质时的优点进行了说明，对其在氨精制系统中输送液氨的过程中出现的一些问题，分析了原因，提出了改进措施。［关键词］磁力泵；应用；故障分析；处理措施［中图分类号］TM355［文献标识码］A文章编号：1671-0037(2014)01-63-1.51磁力泵发展简介石油化工业的快速发展，促进了装置的大型化和工艺流程的多样化和复杂化，要求输送介质的流程泵具有更高的可靠性、安全性和经济性。无泄漏磁力泵在这种背景下应运而生。我国于上世纪70年代末、80年代初开始研制磁力泵，由于磁路设计、材料选择等

2、种种原因，开始仅局限于几个大型的科研院所。80年代末、90年代初，在南方江浙地区出现小型磁力泵生产厂家，只能生产小功率塑料磁力泵。直至90年代后期，国内生产大功率金属磁力驱动泵的厂家大量出现，大大推动了我国磁力泵的发展与应用。据沈阳水泵厂情报处提供：国外磁力泵的应用达到泵使用总量的30%,国内不足2%。磁力泵在一定范围内有取代普通泵和其他无泄漏泵的趋势。2磁力泵的工作原理磁力驱动泵是由电动机带动外磁转子旋转，在磁场的作用下使内磁转子同步转动，内磁转子通过泵轴和叶轮连在一起，电动机就通过内外磁转子足够的磁吸力的作用带动叶轮一起旋转，达到输送液体的目的，而内外转子之间并不接

3、触。为了达到使输送介质不产生泄漏的目的，在内外转子之间装有隔离套，输送的液体被封闭在隔离套内，解决了普通机泵的机械密封的泄漏问题，也就是说磁力泵把动密封转化成了静密封，所以说磁力泵是一种无泄漏泵。3磁力泵在氨精制系统中的应用氨精制系统是洛阳石化四联合污水汽提装置的一部分，它采用浓氨水循环洗涤一结晶吸附联合工艺，将污水汽提塔侧线冷凝分离出来的粗氨气经过进一步精制脱除硫化氢，利用氨压机压缩成工业液氨储存在液氨罐内，再由液氨泵定期送至油品车间。氨作为一种重要的化工原料，应用广泛，为运输及储存便利，通常将气态的氨气通过加压或冷却得到液态氨。液氨具有腐蚀性，容易挥发，所以其化学事

4、故发生率相当高。许多炼化企业逐步引进了各类磁力泵以达到介质无泄漏的要求。磁力泵采用平底隔离套，隔离套材质采用钛合金，轴套和止推盘片采用YWN8,滑动轴承采用SSIC材质，磁转子部件材质选用锣钻2：17永磁材料。该泵自2005年投入生产以来，多次发生故障，严重影响了安全生产的正常进行。主要故障问题为：第一，气蚀，泵无法稳定运行；第二，轴向力平衡不好，导致滑动轴承、轴套、止推盘损坏；第三，内转子退磁，内转子部件处介质发生汽化现象。4故障分析及处理措施4.1气蚀，泵无法稳定运行原因分析：为保证泵的可靠运行，不发生气蚀，必须满足在任何工况下，装置有效气蚀余量Aha❷泵必需的最小

5、气蚀余量△hr。由现场给定的使用条件确定的装置汽蚀余量Aha^O.8m,该磁力泵必需的最小气蚀余量△hr=1.5m,Aha❷△hr,产生汽蚀［1］。4.1.1提高装置有效气蚀余量Aha的措施为保证不发生气蚀，从用户角度要尽可能多地提供吸入动力，即要提高吸入表面压力，减少液体饱和蒸汽压，减少吸入面和泵轴中心垂直距离，减少吸入管路中的水力损失等。其中吸入表面压力和液体饱和蒸汽压，在石油化工厂都有操作工艺决定的。作为设备技术人员，在装置建成投产后,很难改动这两个参数，主要采用灌注头吸入装置，即吸液缸液面比泵轴线位置高。另外就是要减少吸入管路中的水力损失，这主要是在吸入管路中尽

6、可能减少阀门和弯头等。首先将两个液氨储罐的容积变大，同时将液氨罐高度提髙至1.3m,磁力泵的髙度降低至0m,目前的高度差为1・3m；其次磁力泵移位至液氨储罐的旁边，这样就使泵入口管线缩短了10.0m,弯头减少了3个。4.1.2提高泵本身抗气蚀的措廉采用诱导轮，将其设计成圆柱形外缘和圆锥轮毂的高扬程诱导轮，装入泵入口，当液体流过诱导轮时便对液体做功而增加能量，相当于对进入后面叶轮的液体起增压作用，从而提高泵的吸入性。防止液氨在泵入口汽化产生的汽蚀，以保护泵的运行。通过以上改进措施后，目前由现场给定的使用条件确定的装置汽蚀余量△ha=1.3m,改进后的磁力泵必需的最小气蚀余

7、量Ahr=O.8m,Aha❷Ahr,不会产生汽蚀。4.2内转子退磁，内转子部件处介质发生汽化现象原因分析：磁力泵的轴承、内磁转子和隔离套在运行中都会产生热量，这将使工作温度升高，一方面使传递的功率下降，另一方面对输送液氨这样易汽化液体，泵会产生很大的麻烦。磁钢传递的能力随温度的升高是一条连续下降的曲线。通常，在磁钢工作极限温度以下，其传递能力的下降是可逆的，而在极限温度以上则是不可逆的，即磁钢冷却后，丧失的传递能力再也不能恢复。特殊情况下在磁力联轴器出现滑脱（失步）时，隔离套中的涡流热量会急剧增长，温度急剧上升，如不及时处理，会引起磁钢退