萃取系统塔底泵.doc

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1、萃取系统塔底泵改造方案　　精细化工研究所二O一一年三月一、项目背景31、萃取精馏系统介绍32、塔底泵现状3二、汽蚀原因分析3㈠、T-307塔底泵有效汽蚀余量（NPSH）a分析计算41、计算基础数据42、有效汽蚀余量分析计算5㈡、T-308塔底泵有效汽蚀余量（NPSH）a分析计算81、计算基础数据82、有效汽蚀余量分析计算8三、改造方案91、更换塔底泵92、降低泵入口流体温度9四、材料及费用10一、项目背景1、萃取精馏系统介绍二气厂三期装置植物油抽提溶剂系统（T-307、T-308）采用萃取精馏工艺，生产植物油抽提溶剂和苯。其中T-307为萃取精

2、馏塔，T-308为萃取剂再生塔。来自T-306塔底的植物油抽提溶剂原料进入T-307塔，塔顶生产植物油抽提溶剂，萃取剂选择性的与苯从塔底采出进入T-308塔。T-308塔顶生产天然苯，塔底为再生后的萃取剂，由塔底采出泵输送经冷却器后至T-307塔循环利用。2、塔底泵现状自2001年10月份投产以来，T-307、T-308塔底采出泵多次发生故障，出现振动、声音异常、流量降低等现象，无法满足正常生产需要。对泵进行解体检查，发现叶轮和蜗壳上面有蜂窝状麻点等汽蚀痕迹，无法修复，只能进行更换。塔底泵损坏照片如下：图1连接体损坏图图2叶轮损坏图二、汽蚀原因

3、分析泵的有效汽蚀余量（NPSH）a是由使用泵的系统的吸入管路决定的，随着吸入液面高度、排出流量、输送介质饱和蒸汽压的变化而变化。泵的入口压力比液体饱和蒸汽压高多少，用此值表示。泵的必需汽蚀余量（NPSH）r是泵的固有值，它随着转速和流量的变化而变化。从泵入口到泵内最低压力区的压力下降值用此值表示。为避免泵发生汽蚀，泵的有效汽蚀余量应满足下式要求：（NPSH）a≥(NPSH)r+0.5厂家给出的二气厂T-307、T-308塔底泵的必需汽蚀余量均为1.2m，根据上式要求，上述两泵的有效汽蚀余量需满足下述要求：（NPSH）a≥1.7（m）以下为T-3

4、07、T-308塔底泵的有效汽蚀余量分析计算。㈠、T-307塔底泵有效汽蚀余量（NPSH）a分析计算1、计算基础数据⑴泵流量及T-307塔操作参数萃取系统T-307塔（其操作参数请参阅表1）底泵额定流量为1.9m3/h，实际运行流量为3.2m3/h。表1T-307操作参数一览表塔压75KPa顶温℃56中温℃63底温℃85再沸器底温℃115⑵T-307塔底泵现场安装尺寸图3T-307塔底泵现场安装尺寸图⑶泵输送介质物性参数利用HYSYS软件对汽蚀余量计算软件所需流体动力粘度、流体密度、流体饱和蒸汽压等数据进行模拟计算。具体结果如截图4所示：图4输

5、送介质物性计算结果截图2、有效汽蚀余量分析计算根据上述基础数据，采用软件对T-307塔底泵有效汽蚀余量（NPSH）a进行计算，结果如下：图5有效汽蚀余量计算结果由上述计算截图可知：T-307塔底泵的有效汽蚀余量：（NPSH）a=2.65m此时，（NPSH）a＞(NPSH)r+0.5=1.7m。从计算结果来看，泵不会发生汽蚀。但此时由于泵的实际运行流量远超其额定流量，泵的有效汽蚀余量（NPSH）a值将随泵的流量增大而降低，而必需的汽蚀余量(NPSH)r值随着泵的流量增大而增大，其相应关系如图6所示：图6离心泵的运转特性与汽蚀关系图上图中，流量为Q

6、C时对应的C点是临界工况点，流量超过临界流量，（NPSH）a就会低于(NPSH)r，此时泵发生汽蚀。T-307塔底泵实际运行流量已达额定流量的1.8倍，据估计其工况点已超过此临界点，造成事实上的汽蚀。此外，在计算过程中发现，随着塔底泵输送介质温度的升高，泵的有效汽蚀余量（NPSH）a会减小。如表2所示：表2输送介质温度与有效其实余量的关系输送介质温度（℃）有效汽蚀余量(m)1202.441252.211301.95根据上表数据，应采取相应措施尽量降低泵输送介质温度，以提高泵的有效汽蚀余量。㈡、T-308塔底泵有效汽蚀余量（NPSH）a分析计算1

7、、计算基础数据⑴泵流量及T-308塔操作参数萃取系统T-308塔（其操作参数请参阅表2）底泵额定流为1.8m3/h，运行流量为3.0m3/h。表3T-308操作参数一览表塔压30KPa顶温℃46中温℃46.5底温℃163再沸器底温℃155⑵T-308塔底泵现场安装尺寸图7T-308塔底泵现场安装尺寸图⑶泵输送介质物性参数利用HYSYS软件对汽蚀余量计算软件所需数据进行模拟计算。如：流体动力粘度、流体密度、流体饱和蒸汽压。2、有效汽蚀余量分析计算根据上述基础数据，采用软件对T-308塔底泵有效汽蚀余量（NPSH）a进行计算,结果为:（NPSH）a

8、=0.54m，此时，（NPSH）a≯(NPSH)r+0.5=1.7m，会发生汽蚀。在计算过程中发现，随着塔底泵输送介质温度的降低，塔底泵的有效汽蚀余量