溶剂脱沥青装置原料油泵振动改造.pdf

《溶剂脱沥青装置原料油泵振动改造.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、h，，，，徽勰徽镇海石化建安工程有限公司(浙江宁波315207)钱宇安【摘要】溶剂脱沥青装置中原料油泵的振动超标，通过状态监测，分析了引起振动的原因，通过叶轮的优化设计，减小泵运行流量，提高泵的抗汽蚀能力，解决了泵的振动问题。【关键词】原料油泵振动故障消除一．前言镇海石化分公司二部溶剂脱沥青装置中P--101B(原料油泵)为该装置的关键设备。在长期运行中，振动一直超标，多次发生弯轴、轴承损坏、密封泄漏等故障，严重影响装置的正常运行。根据SHS01003--2004《石油化工旋转机械振动标准》进行振动速度判别，该泵属Ⅲ类大型旋转机械，其振动值要求小于4．5

2、mm／s，而实际的振动值一直在5～10mrn／s波动。为了减小泵振动，对泵进行了多次检修，更换轴承，进行转子动平衡，选择强度更好的材料加工轴，且多次热对中，但仍未彻底解决泵振动问题。因此，对该泵振动问题进行诊断与治理，保证装置安全运行具有重要意义。34I酬WWW．器慧：邮年黼二．振动的测试与分析P—101B(原料油泵)为国内某水泵厂生产的BB4结构，型号为150YⅡ—67X9，该泵的性能参数见表1。表1原料油泵性能参数流量／扬程转速／功率温度进I：1出I：1介质压力NPSHr振动允许值(m3／h)／m(r／min)，kW／'CImI(mm／s)／MPa，

3、MPa渣油15056529503151530．036．254．5对原料泵的振动进行了测试，测得泵振动速度的有效值见表2。从表2的数据可以看出，泵的振动超标，并对所测得的泵最大振动点的振动信号作频谱分析，所表2改造前后泵振动测量数据表(单位：mm]s)泵非驱动端泵驱动端水平垂直轴向水平垂直备注(H)(V)(A)(H)(V)2．922．3l0．956．574．13叶轮改造前2．1l2．2l0．932．3l1．82叶轮改造后得的频谱如图l所示，频谱图中振动的主频347．5Hz，为7倍频，说明引起振动的振源为7倍频。翟三E≤迄馨67333500667833000

4、频率／Hz泵轴联轴器侧水平方向的频谱图从现场泵实际运行情况看，泵的进I：1压力为O．03MPa，输送介质为渣油，成分复杂，而且黏度比较大，沿程阻力大，在叶轮叶片进口处容易汽化，造成汽蚀现象，从而引起振动。此外，通过对泵运行参数进行核对时发现，泵的设计流量为150m3／h，而实际运行时流量为100m3／h，而实际扬程与设计扬程不相符，造成设计流量高于实际运行流量，极易造成流体激振，从而导致泵的振动。三，振动的消除由于原泵的必需汽蚀余量大以及泵实际运行流量偏小造成泵振动，在其他工况条件不变的情况下，泵的振动随流量变化而产生变化，通常在最佳效率点处的振动最小，

5、且随流量的减小或增大而增加。该泵装置实际流量偏离设计流量，因此只有通过减小泵的设计流量，增大泵本身的抗汽蚀能力，才能消除泵的振动。因此对该泵按照装置需要的工艺参数，重新设计叶轮，调整叶片进出I：1角来匹配导叶，通过叶片前伸和改变叶片的型线来提高叶轮的抗汽蚀性能，以及采用抗汽蚀性能较好的材料制作叶轮，从而减小振动。根据现代泵理论与设计原理，对叶轮进行优化设计，通过改变叶轮设计参数，降低泵的必需汽蚀余量。由泵汽蚀余量公式：NPSH,=(1202+A0902)，(幻)式中v厂叶轮叶片进口稍前的绝对速度；A——叶片进口压降系数；090_一叶轮叶片进口稍前的相对速

6、度。可知，必须减／]wo、A、1,0o才能减小NPSH,。对叶轮进行如下优化设计：(1)增大叶轮入口直径D。适当增大叶轮进口有效直径Do，其中D。=‰(QIn)“3(式中：‰为系数，Q石油／化I通用机械t渊I、GMinPetroleum&ChemicafIndustn,I为流量，H为转速)。合理地选择系数，可增大叶轮进口有效面积，减小叶轮进口介质流速，从而能够提高泵的抗汽蚀性能。但叶轮的进口直径D0并非越大越好，过大的进口直径将导致液流在进口处扩散严重，破坏了液体介质流动的稳定性及平顺性，造成漩涡从而导致泵的水力效率下降。另一方面，过大的叶轮进口直径Do

7、，必将导致口环内径变大，造成口环的泄漏过流面积增大，使泵的容积效率降低。(2)增大叶片进口宽度b。泵运行过程中，当叶轮入口处液体的绝对压力小于介质的汽化压力时，液体介质发生汽化，会导致在叶轮叶片的进口边靠近前盖板处形成汽泡，并逐渐沿轴向发展，最后扩展到叶轮出口，当进入高压区时，气泡急速缩小并溃灭，造成泵的振动。增大叶片进口宽度b．，能增加叶片进口处的过流面积，降低轴面速度，根据进口处速度三角形原理，进口处的绝对速度v。和相对速度(c)。相应降低，从而减小泵的NPSHr，提高泵的抗汽蚀性能。(3)合理选取叶片进口冲角卢。叶片进口冲角卢．通常都大于液流角卢，

8、’，即在设计流量下，液体以正冲角(A卢=卢。一卢。’)进入叶片，从而能够保证对泵