加氢装置注水泵改造优化.pdf

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1、锄在油／化I通用机械G：ginPetroleum&O：emieallndusny山东京博石油化工有限公司(滨州262500)杜成周【摘要】加氢装置高速离心注水泵容易出现机械密封泄漏、轴承磨损、润滑油乳化等现象，为彻底消除设备隐患，从根本上解决问题，将装置现有高速泵改造为往复式隔膜容积泵，提高设备的运行效率，降低设备的故障率，为装置“安、稳、长、满、优”运行做保障。【关键词】注水泵损坏效率平稳长周期一．前言在加氢反应器中原料与氢气反应后产生部分铵盐，在高温下铵盐会随着介质流向后续的设备，经过换热后介质温

2、度逐渐降低，铵盐就会结晶出来附着在换热器的管束或管道上，长时间积累将导致换热器的效果降低、装置能耗增加、管道腐蚀，更有甚者会导致装置降量或停工，所以注水系统的好坏直接影响到装置的生产，注水泵作为注水系统的关键设备，需要定期维护保养，确保无故障长周期运行。二、高速泵运行现状高速泵属于离心泵的一种，自1962年美国圣达因公司研发应用后，国内也在此基础上研发出各种型号，适合于低流量高扬程参数下运行，广泛应用于石油化工行业，叶轮采用完全开式直线辐射状结构，通过电动机带动变速箱增加转速来增加介质扬程。公司120

3、万“a柴油加氢装置注水泵采用卧式高速泵(见图1)，型号：GSB--81880，介质：除盐水(含361然黑慧：嘶年靴期少量酸性水)，流量8．1m3／h，扬程874m，介质温度30。C，在运行中故障率较高，经常出现因密封结焦失效介质泄漏，轴承运行时间不长噪声增大，润滑油进水乳化等问题，年度维修费用约4万元，夜间出现异常时发现不及时会出现机组联锁停机，导致装置注水系统波动。维修情况见下表。图1卧式高速泵维修次数统计2012年322013正l322014篮234三．隔膜泵优化方案隔膜式高压往复泵(流程隔膜泵)

4、属于往复式容积泵，其具有适应介质性强(原则上不受介质的物理和化学性能的限制)、可以计量输送(通过变频调速调量，其流量与往复次数成线性关系)、流量恒定(与排出压力无关)、整机效率高、运转经济性好、可实现工艺流程自动化以及环保节能等特点和优势，并可直接起动，操作维护简便。在石油、化工、炼油等行业，机泵大都是常年连续运行，离心泵效率低，耗电量大，特别是在中小流量、高扬程的场合尤其突出。隔膜式高压往复泵一般采用三缸或三缸以上奇数多联形式，整机效率更高，且隔膜泵可做到无泄漏输送，适宜输送易燃、易爆、易挥发、易沉

5、淀结晶、放射性、无自润性、强腐蚀、剧毒以及昂贵的特殊介质，是石油化工流程中理想的不可缺少的环保节能液体物料输送设备。下面计算高压注水泵采用隔膜式高压往复泵(见图2)与高速离心泵的耗电量和隔膜式高压往复泵的节能效益分析。操作条件：流量9m3／h，入IZl常压，出口压力IOMPa，介质为除盐水(含少量酸性水，有害成分H、S)、圈2隔膜式高压往复泵1．采用隔膜式高压往复泵的电动机选用1)泵的有效功率ⅣeNo=pQ／36．7=9×100÷36．7=24．52kW式中9一流量，大小为9m‰；r压力，大小为10M

6、Pa。2)泵的轴功率ⅣN=NJn=24．52÷0．9=27．24kW式中，7——泵效率，三缸泵相位错开120。。3)电动机功率ⅣdNd=N／(，7，7d，7d’)=24．52÷(0．9×0．9×0．939)=32．24kW(3)式中仇——泵的传动装置效率；仇’——电动机效率。，7。对本泵而言指的是蜗杆副的传动效率。由于采用多齿啮合蜗杆副，传动效率可达到90％以上。采用YBX3／37kW高效型电动机，能效2级，玎d7为93．9％。4)实际配带电动机功率仉’r／d7=疋Ⅳd=1．1×32．24=35．46

7、kW(4)式中Ke_——储备系数，取1．1(由于三缸泵的流量不均匀系数6=1．04，脉动很小)。故选取功率为37kW的电动机。2．高速离心泵和高压隔膜泵的用电量比较1)采用高速离心泵，根据现场配带电动机功率为110kW，变频使用，电流运行在150A，如果按每年运行8000h计算，那么每年的耗电量约为：W=UIt=-380×150÷1000×8000---456000kW。h。2)采用高压隔膜泵，根据现场配带电动机功率为37kW，电流运行在9．6A，如果按每年运行8000h计算，那么每年的耗电量约为：W

8、=UIt=-380×9．6÷1000×8000=29184kW·h。3．优化效果如果按电费为0．70元／kW·h计算，采用隔膜泵每年可节约电费为：(456000—29184)x0．70=298771．2元。隔膜泵易损件较少，通过一年运行观察，维修率较低，维修成本可忽略，综上所述采用隔膜式高压往复泵的经济效益是可观的，故障维修费用和电费总计节省约30万元，且能长周期运行，消除注水系统对装置的潜在隐患。四、结语通过本次柴油加氢装置高速注水泵改造为隔膜泵，设备