泵的小流量管道的设置.pdf

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1、中石化南京工程有限公司(江苏211100)高贵勇【摘要】离心泵在操作时，如果流量太小，可能造成泵内温度升高，振动而使泵损坏等。为了确保其安全稳定操作，大流量、高扬程和高功率的离心泵通常设有最小流量控制。介绍了几种的小流量线的设置方法，讨论了各种方法的利弊。【关键词】泵最小流量管道设置一、前言泵是石油化工装置的重要设备，作为液体输送的设备应用极为广泛。泵在过小流量下运行，可能产生效率降低、汽蚀、振动和噪声等问题，需要有最小流量控制系统。泵的最小流量是泵维持正常连续运转时的最低流量的界限，即指泵在某一转速

2、下运行时，不超过标准规定的噪声、温升、振动等能够正常工作的最小安全流量。二、离心泵设置最小流量线的作用1)离心泵在低流量下运转，泵内会出现流体脱离现象，易使泵产生振动和噪声等。最小连续稳定流量指在不超过标准规定的噪声和振动限度下，能够正常工作的最小流量，一般由泵厂通过试验确定。2)在小流量运行时，泵的效率降低，摩擦形成的热能所占比例逐渐增加，使得泵内液体温度逐渐上升，导致泵内的液体过热，严重时会烧坏轴承，或者液体汽化，产生汽蚀，引起噪声、振动和叶轮损坏，影响泵的GM爱用棚誓Ⅵw．e蜘x．colll2叭

3、4年第5期运转。最小连续热控流量指泵在小流量运行，泵效率下降，液体温度上升，ⅣJ，趾，r增大，最小连续热控流量是允许温度上升指标下的连续流量。3)在小流量下工作，泵轴会受到额外的径向力的作用，由于径向力的增加，使得泵运行不稳定，出现振动和噪声，影响泵的正常运行；对于长时间以最小流量运行的泵，由于泵内流量减少，而引起泵轴向推力上升，必须设置合适的轴承。小流量时，单蜗壳泵会引起较大的径向推力，也需要有适当的应对措施，例如提高泵轴和轴承的设计刚度和强度。4)离心泵性能曲线在小流量范围内较为平坦，有的还有“驼

4、峰”形曲线，会出现压力脉动引起“喘振”。5)离心泵在起动时，为了使出口压力达到一定值，减小电动机起动电流，要求在出口阀关闭或部分关闭下起动。但是对于高扬程离心泵及输送挥发性液体的离心泵，由于泵内叶轮与泵体间隙很小，流体易于汽化，这类离心泵在起动与运转时要求必须有一定流量。如果这类离心泵在没有液体流出的情况下运转即密封运转，泵内液体将产生涡流，使其发热汽化而发生汽蚀或憋压，容易造成泵损坏。为了保证这类离心泵安全起动和运转，要求泵有最小排出流量，此值称为离心泵的最小流量。通常最小流量由泵制造厂规定。6)泵

5、出口阀门误操作关闭时，也能保证离心泵安全运转，避免泵损坏。麓腑扰胁厢川遵．⋯工¨纪文他胁石小M新G渊三．泵的小流量管道1．泵的小流量管道的出口sH／T3014—2012《石油化工储运系统泵区设计规范》规定：当泵的工作流量低于泵的额定流量30％时，应设置小流量线。小流量线的设置方式如图l所示。fa)(b)图1小流量管道1)在图la中，最小流量线返回泵上游容器的液相区。当泵的工作流量低于泵的额定流量30％时，开启孔板前的切断阀，使得泵的流量大于最小流量。这个切断阀要能快速启闭，一般是手动闸阀。有将孔板设在

6、切断阀上游的，这样经过孔板的降压，切断阀启闭比较容易，但是孔板会一直受到流体冲刷，易于损坏。2)在图1b中，最小流量线返回泵进口管线。这种情况一般选用截止阀，用来调节流量，适用于前后压差不大的定流量控制体系，如图2b所示，不适合于定液位控制系统，如图2a所示。因为定液位控制系统中液位变化随机性大，操作人员不可能在每次液位下降时都及时开启阀门。一般来说，泵的小流量管道接至泵吸入侧的容器内。(aJ(b)图2泵系统的定液位控制和定流量控制2．泵的小流量管道的入口1)泵的小流量管道的入口设在泵出口止回阀之后，

7、如图3a所示。当泵因故障停运时，泵出口处的高压流体可能通过小流量线窜入泵吸入口的容器。如果容器容量较小，介质充满并溢流出容器后会造成严重后果，这时该容器除了保证正常生产设置的高／低液位报警外，还要有高液位报警，以便及时发现采取紧急措施，避免发生更大事故。当止回阀故障不能打开时，泵的小流量管道不能保护泵。这种情况下，出口止回阀设置旁路，可以打开旁路上的切断阀，保证泵的正常运转，避免损坏泵。2)泵的小流量管道的入口设在泵出口止回阀之前，如图3b所示。当泵因故障停运时，出口处的高压流体不会通过小流量线窜入泵

8、吸入口的容器，但是泵吸入口容器中的介质可能通过小流量线逆流到泵中，造成泵的倒转。有些泵是禁止倒转的，比如离心泵。因为离心泵的叶轮是一套装的轴套，上有螺纹拧在轴上，拧的方向与轴转动方向相反，泵顺转时就愈拧愈紧。如果反转就容易使轴套退出，叶轮松动产生摩擦，甚至叶轮从主轴上离位，泵故障。当止回阀故障不能打开时，泵的小流量管道可以保护泵。(a)Ib)图3泵的小流量管道的不同入口对逆流方向的影响四，结语大多数离心泵在最佳效率点流量的10％～llO％下可以操作，不一