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化工自吸管道泵設(shè)計與應(yīng)用

2023
09-13

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來源:永嘉凱美泵業(yè)有限公司

化工自吸管道泵設(shè)計與應(yīng)用

發(fā)布時間:2007-08-22  點(diǎn)擊次數(shù):12  新聞來源:凱美泵業(yè)有限公司
 

化工自吸管道泵設(shè)計與應(yīng)用中圖分類號:TQ 051.21
    文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
    符號說明
    qV——泵額定體積流量,m3/h
    H——泵額定揚(yáng)程,m
    n——泵額定轉(zhuǎn)速,r/min
    NPSH——泵汽蝕余量,m
    ns——泵比轉(zhuǎn)數(shù)
    Do——葉輪進(jìn)口邊直徑,m
    D——管線直徑,m
    D2——葉輪外徑,m
    Ku2——葉輪出口圓周系數(shù)
    KD2——葉輪外徑修正系數(shù)
    b2——葉輪出口寬度,m
    Kb2——葉輪出口寬度統(tǒng)計系數(shù)
    Z——葉輪葉片數(shù)
    F8——渦室zui大截面面積,m2
    Fi——第i截面面積,m2
    Kv3——螺旋渦室中的流速系數(shù)
    Kf8——渦室截面修正系數(shù)
    S——回流孔面積,m2
    Ks——回流孔經(jīng)驗系數(shù)
    Vc——儲液室體積,m3
    Vq——氣液分離室體積,m3
    β1——葉輪葉片進(jìn)口安放角,(°)
    β2——葉輪葉片出口安放角,(°)
    N——泵的軸功率,kW
    η——泵效率,%
    Hs——泵自吸高度,m
    ts——泵自吸時間,s
    δ——葉輪葉片厚度,m
    h1——泵進(jìn)出口中心線高度,m
    h2——泵體高度,m
    d——泵進(jìn)口內(nèi)徑,m
    C——泵進(jìn)口高度裕量,m
   在化工產(chǎn)品的工藝煉制或轉(zhuǎn)輸過程中,離心泵的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)普及,但在某些負(fù)壓(如鐵路槽車液體的接卸,地下罐液體的倒送,海河碼頭液體的下卸及汽車槽罐液體的轉(zhuǎn)運(yùn)等)場合,由于其沒有吸氣排空的自吸性能,無法實(shí)現(xiàn)輸液功能。此外,大多數(shù)化工產(chǎn)品均具有腐蝕性,對這些特殊的場合如采用吸空設(shè)備和輸液設(shè)備聯(lián)合卸液,勢必增加設(shè)備投資,且操作變得復(fù)雜。而目前已經(jīng)開發(fā)的臥式自吸離心泵,雖有吸空和輸液功能,但無法在露天使用(無法縮短輸液距離),且又受泵房的約束,很難達(dá)到卸液的目的和效果。針對上述現(xiàn)狀,根據(jù)用戶提出的要求,筆者成功地研制開發(fā)了一種化工自吸管道泵,并獲得了國家?,F(xiàn)以80HGZB-80型化工自吸管道泵為例,闡述其研制和設(shè)計的特點(diǎn),并介紹了在線運(yùn)行的一些情況。
    1 設(shè)計要求和結(jié)構(gòu)型式
    1.1 設(shè)計要求
   qV=50m3/h,H=80m,n=2950r/min,NPSH≤4m,D=80mm。輸送介質(zhì)為硫酸、鹽酸和堿,要求泵自帶自吸機(jī)構(gòu),既能自吸又能輸液,泵為立式,泵進(jìn)出口直徑應(yīng)在同一水平線上。
    1.2 結(jié)構(gòu)型式
   結(jié)合普通管道泵機(jī)泵一體及自吸泵自吸機(jī)理,在考慮了腐蝕性情況后,設(shè)計了如圖1所示的外混式化工自吸管道泵。設(shè)計時主要考慮:①腐蝕性介質(zhì)氣化因素,為保護(hù)電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)并避免污染環(huán)境,采用適用于室外使用并帶法蘭盤的防爆電機(jī)。②凡與液體過流接觸的零件均采用0Cr23Ni28Mo3Cu3Ti的抗腐蝕性材料。泵軸通過熱處理達(dá)到HB269~302。③所有密封墊均采用聚四氟乙烯,螺塞以及緊固件均采用3Cr13。④泵的單向拍門采用鉸鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu),密封面材料選用聚四氟乙烯,壓板采用0Cr23Ni28Mo3Cu3Ti。⑤采用滾動軸承支撐軸,并將其設(shè)計在機(jī)械密封之上,隔離腐蝕介質(zhì)。滾動軸承與泵軸為較大的間隙配合,方便機(jī)械密封座的拆卸、安裝和維修。⑥泵密封采用耐腐蝕、耐磨損且耐中壓的108u-055型機(jī)械密封。⑦泵進(jìn)出口設(shè)計在同一水平線上,相錯180°。⑧聯(lián)軸器采用分體的剛性對開式聯(lián)軸器,可以脫開電機(jī)主軸和泵軸,使之留有一軸向空間,機(jī)械密封座等零件可以取出。⑨考慮到液體不同的溫度和密度,配套功率選用45kW。
    1.渦殼 2.滾動軸承  3.儲液室 4.泵 出口 5.氣液分離室 6.防爆電動機(jī) 
7.泵進(jìn)口 8.單向拍門 9.進(jìn)口座 10.吸入 室 11.剛性對開式聯(lián)軸器 12.泵軸 
13.箱體 14.機(jī)械密封座 15.機(jī)械密封 16. 泵蓋 17.葉輪口環(huán) 18.離心葉輪 19.泵體
    2 工作原理
   由于吸入室和泵進(jìn)出口在一定的高度,所以在啟動前泵內(nèi)已儲有一定量液體。當(dāng)泵啟動后,葉輪高速旋轉(zhuǎn),在離心力作用下,將儲液室和吸入管路中的空氣一起吸入,氣液混合物通過葉輪、隔舌和壓水室擴(kuò)散管被排到氣液分離室中,由于流速降低,較輕氣體從混合氣液中分離出來,并通過泵出口逸出,而較重液體通過箱體和泵體相連通的回流孔回到渦殼,返回葉輪,重新與氣體混合,繼續(xù)參與排氣的分離作用。依此循環(huán),直到泵及吸入管的氣體全部被排盡為止,即完成自吸過程,泵便投入正常的輸液運(yùn)行。
    3 主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
   ①利用泵本身內(nèi)部的結(jié)構(gòu)而不需外部任何附加輔助裝置就可完成自吸功能,集自吸與輸液功能為一體,結(jié)構(gòu)新穎。②采用立式結(jié)構(gòu),占地面積小,減少了管道系統(tǒng)中的管道附件。③在整個自吸和輸液過程中,機(jī)械密封的冷卻和潤滑均靠被輸送液體來實(shí)現(xiàn),無需外加液體和附加管道。④采用分離式剛性對開式聯(lián)軸器,可不拆卸電動機(jī)和外殼,就能更換滾動軸承及機(jī)械密封等零件,拆裝維修相當(dāng)方便。⑤葉輪的軸向力均靠其自身結(jié)構(gòu)平衡,不需另加零件。
    4 水力設(shè)計
   該泵設(shè)計方法與離心泵基本相同。但由于其結(jié)構(gòu)的特殊性以及水力損失的不同,在具體的參數(shù)設(shè)計上應(yīng)對以下各參數(shù)進(jìn)行修正和補(bǔ)充,否則就達(dá)不到設(shè)計要求。
     6 實(shí)際應(yīng)用
   2臺80HGZB-80型化工自吸管道泵于1996年9月送往大慶某化學(xué)助劑廠,用于接卸鐵路槽車中的硫酸和堿。在約4.5m高的負(fù)壓接卸條件下,克服了氣阻,約2min便完成吸空引液的任務(wù),轉(zhuǎn)入正常的輸液工作,約80min即卸完槽罐中的液體,效果。該泵已使用2年多,一切正常。
    7 結(jié)語
    80HGZB-80型化工自吸管道泵具有自吸性能優(yōu)良,運(yùn)行平穩(wěn),工作可靠,噪音小,泄漏量少,便于維修及更換密封等特點(diǎn)。同時縮短了接卸液體的時間,加快了槽罐車的周轉(zhuǎn)率,提高了生產(chǎn)效率,具有一定的推廣價值。筆者還開發(fā)了50HGZB-32型化工自吸管道泵,并已應(yīng)用于相應(yīng)的化學(xué)工業(yè)中。

 

 
FYS耐腐蝕液下泵
 
 
PWF不銹鋼污水泵(耐腐蝕污水泵)
 
 
SL玻璃鋼管道泵
 
 
XWJ型無堵塞紙漿泵
 
 
FSY玻璃鋼液下離心泵
 
 
FY系列液下泵
 
 
ISWH化工不銹鋼管道泵
 
 
FB耐腐蝕離心泵
 
 
SY型耐腐蝕液下泵
 
 
PF塑料化工泵,F(xiàn)S塑料化工泵
 
 
FSB型氟塑料合金泵(高性能耐腐蝕泵)
 
 
IHF型氟塑料離心泵
 
 
IH型化工泵

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