|
|
Процессы и аппараты нефтегазо- переработки. процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии куиии д., Левеншпиль о
|
|
Марка
|
насоса
|
|
Характеристика
|
и
CTJ
X
ю
X
ТР
|
5Н-5Х8С
|
6Н-7Х2С
|
8НД-9Х2С
|
Подача, м3/ч
|
40
|
80
|
120
|
240
|
Напор, м
|
440
|
678
|
. 180
|
130
|
Потребляемая мощность, кВт
|
105
|
310
|
88
|
90
|
Частота вращения, об/мин Диаметр патрубка, мм
|
2950
|
2950
|
2950
|
2950
|
всасывающего
|
100
|
125
|
150
|
200
|
нагнетательного
|
64
|
73
|
100
|
150
|
Число ступеней
|
8
|
8
|
2
|
2
|
Масса, кг
|
2990
|
3910
|
658
|
810
|
400 °С
насоса
наружу, моментально испаряются, что приводит к значительному охлаждению и обмерзанию сальника, а также к загазованности насосного помещения. В таких насосах жидкость, проникающую в сальник, отводят по линии, соединенной со всасывающей ли нией насоса, а в фонарь сальника подают уплотнительную жидкость. В рубашку сальника периодически подают горячую воду, чтобы предотвратить его обмерзание.
Для герметизации вала насоса применяют одинарные или двойные торцовые уплотнения. Одинарные торцовые уплотнения применяют при работе под давлением до 2,5 МПа и под вакуумом. В табл. Ш-2 приведена основная характеристика насосов для перекачки сжиженных газов.
Сальники с мягкой набивкой. Для уплотнения валов центро бежных нефтяных насосов применяют сальники с мягкой эластич ной набивкой из различных материалов. На рис. III-8 показана конструкция сальника с мягкой набивкой и с рубашкой для охлаждения. В камере сальника находится эластичная набивка 5, состоящая из разрезных колец. В средней части набивки уста новлено специальное полое кольцо 4 (фонарь), имеющее ради ально расположенные отверстия. В основании сальниковой камеры со стороны проточной части насоса расположена грундбукса 7, зазор между которой и защитной гильзой 3, предохраняющей вал 6 от износа, составляет 0,2—0,3 мм.
Уплотнение между защитной гильзой вала и корпусом насоса достигается поджатием эластичной набивки 5 нажимной втулкой 2. Для отвода тепла, выделяющегося при трении набивки о гильзу вала, в корпусе насоса 1 предусмотрены каналы 8 вокруг сальника для ввода охлаждающей воды (рубашка сальника).
Температура уплотнительной жидкости на входе не превышает 35 °С и на выходе 50 °С.
Рис. 111-8- Сальниковое уплотнение с мягкой набивкой центробежного нефтяного на соса:
а — тупиковая схема; б — циркуляционная схема; / — ввод уплотнительной жидкости; II вывод уплотнительной жидкости; III — ввод воды; IV — вывод воды; 1 — корпус насоса; 2 — нажимная втулка; 3 — защитная гильза; 4 — фонарь; 5 — набивка: о — вал; 7 _ грундбукса; 8 — канал для охлаждающей воды.
Тупиковую схему подачи уплотнительной жидкости применяют при перекачке холодных нефтепродуктов, кислот и щелочей. Циркуляционную схему рекомендуется применять при перекачке горячих нефтепродуктов и сжиженных углеводородных газов.
Торцовые уплотнения центробежных насосов. Уплотнения
этого вида рекомендуется применять при перекачке сжиженных
нефтяных газов и лег ких нефтепродуктов, когда сальниковые уп лотнения с мягкой на бивкой не обеспечивают
Рис. III-9. Одинарное торцовое уплотнение:
/, // — ввод и вывод воды; ///, IV — ввод и вывод уплотни тельной жидкости; / — нажим ная гайка; 2 — гильза вала; 3, 7, 12 — уплотняющие кольца;
4 — крышка; 5 — штуцер;
6 — вращающаяся втулка; 8 — нажимная втулка-, 9 — пружи - на; 10 — шпонка; 11 — упорная втулка; 13 — неподвижная
втулка; 14 — специальный винт.
полной герметичности. Торцовые уплотнения могут быть одинарные (рис. 111-9) и двойные (рис. III-10). При одинар ном уплотнении с внешней стороны насоса сальниковая ка мера изолирована крышкой 4, которая на прокладке кре пится шпильками и гайками к корпусу. В крышке установ лена неподвижная втулка 13. Через штуцер 5 подводится
вода для охлаждения. Уплотняющее кольцо 3 предотвращает утечку охлаждающей воды наружу. Вращающиеся детали торцового уплотнения установлены на гильзе, которая кре пится к валу на резьбе. Для предотвращения проникновения перекачиваемого нефтепродукта вдоль вала наружу служит уплот няющее кольцо 12, которое поджимается гайкой /. Втулка 6 приводится во вращение нажимной втулкой 8, которая специаль ными винтами 14 входит в пазы вращающейся втулки 6. Нажимная втулка связана с гильзой вала шпонкой 10, которая позволяет нажимной втулке свободно перемещаться вдоль вала. Усилие пру жины 9 передается через нажимную втулку и уплотняющее кольцо 7 вращающейся втулке 6. Тщательно притертые торцовые поверхности вращающейся 6 и неподвижной 13 втулок постоянно находятся в контакте, обеспечивая герметизацию сальника. Эла стичное уплотняющее кольцо 12 предотвращает утечку жидкости между гильзой и вращающейся втулкой и позволяет втулкам перемещаться относительно друг друга в радиальном напра влении.
Одинарное торцовое уплотнение обычно работает без уплот нительной жидкости. Охлаждение и смазка трущихся торцов
Рис. 111-10. Двойное торцовое уплотнение:
/ — ввод воды; II — вывод воды; III — ввод уплотнительной жидкости; IV — вывод уплотнительной жидкости; J, 8, 15 — нажимные втулки; 2 — гильза вала; 3, 7, 14, 18 — уплотняющие кольца; 4 — крышка; 5 — штуцер; 6, 13 — вращающаяся втулка; 9 — пружина; 10 — шпонка; 11 — упорная втулка; 12, 17 — неподвижная втулка; 16 — спе циальный винт.
вращающейся и неподвижной втулок осуществляется перекачива- емым нефтепродуктом. В крышку уплотнения подается охлажда ющая вода.
Неподвижная втулка торцового уплотнения выполняется из антифрикционной бронзы или графита, уплотняющие кольца — из маслобензостойкой резины, остальные детали — из различных сталей в зависимости от коррозионных свойств перекачиваемого нефтепродукта.
В двойном торцовом уплотнении (рис. III-13) герметичность между валом и корпусом обеспечивается двумя трущимися торцо выми поверхностями вращающихся 6, 13 и неподвижных 12, 17 втулок. Усилия пружины 9 и от давления уплотнительного масла, циркулирующего через камеру торцового уплотнения, передаются через нажимные втулки 8, 15 вращающимся втулкам 6, 13.
Уплотнительная жидкость (масло) охлаждает и смазывает трущиеся торцы вращающихся и неподвижных втулок. Давление циркулирующего масла в камере торцового уплотнения на 0,05— 0,15 МПа превышает давление перекачиваемого нефтепродукта перед камерой уплотнения. Перепад давления поддерживается автоматически при помощи регулятора давления.
НАСОСЫ для перекачки кислот и щелочей
Кислотные и щелочные насосы должны быть изготовлены из материалов, которые противостоят коррозии; через сальники этих насосов не должно быть утечки жидкости. Для изготовления таких насосов применяют хромоникелевые стали, монель-металл, легированные чугуны; из неметаллических материалов исполь зуют специальные резины, керамику, пластмассы, стекло.
Частота вращения ротора насосов обычно не превышает 1500 об/мин, так как при больших скоростях значительно возра стает скорость коррозии рабочих элементов. Сальники насоса должны работать с возможно меньшим давлением или даже с не большим разрежением.
При перекачке разбавленных кислот в фонарь сальника под водят чистую воду под давлением, примерно на 0,05 МПа пре вышающем давление перед сальником. Уплотнительная вода улуч шает охлаждение и смазку сальников и обеспечивает хороший гидравлический затвор. При перекачке крепкой серной кислоты (75—96%-ной) сальники должны работать под разрежением. Уплотнение сальника обеспечивается подачей в фонарь конси стентной смазки через масленку.
Гуммированные насосы выпускают следующих марок:
1 Х-2Р-1(2), 2Х-6Р-1(2), 4АХ-5Р-1 и 4ПХ-4Р-1. Обозначения в мар кировке насоса соответствуют следующему: первая цифра —
диаметр всасывающего патрубка в миллиметрах, уменьшенный в 25 раз; X — химический, АХ — химический для абразивных жидкостей; ПХ — пульповый химический; следующая цифра — коэффициент быстроходности, уменьшенный в 10 раз; Р — ре зина, материал покрытия, соприкасающегося с перекачиваемой средой; 1 — сальник с мягкой набивкой; 2 — торцовое уплот нение.
Гуммированные насосы по сравнению с металлическими более устойчивы к коррозии и более долговечны. Детали проточной части насосов, соприкасающиеся с перекачиваемой жидкостью, покрыты резиной. В зависимости от марки применяемой резины температура перекачиваемой жидкости может достигать 90 °С (резина ИРП-1258).
Пластмассовые и керамические насосы предназначены для перекачки чистых кислот (серной, соляной) и других технологи ческих агрессивных растворов с температурой до 100 °С. Детали насоса, соприкасающиеся с перекачиваемой жидкостью, изгото вляют из пластмасс или керамики.
Насосы гуммированные, пластмассовые и керамические — горизонтальные одноступенчатые консольные.
ПОРШНЕВЫЕ НАСОСЫ
Принцип действия и классификация поршневых насосов. Порш невые насосы являются основным видом объемных насосов. Отли чительные особенности этих насосов — постоянное разобщение напорной и всасывающей областей насоса специальными клапа нами; независимость развиваемого насосом напора от подачи, который обусловлен прочностью деталей насоса и мощностью двигателя; подача жидкости отдельными порциями, определя емыми размерами рабочей части насоса и скоростью движения поршня.
Поршневой насос состоит из двух основных частей: гидравли ческой и приводной. Гидравлическая часть насоса предназначена для перемещения жидкости из области низкого давления в область высокого давления. Приводная часть передает гидравлической части энергию от двигателя.
На рис. 111-11 приведена схема гидравлической части поршне вого насоса. В цилиндре 4 находится поршень 5, который через шток 3 соединен с приводной частью насоса. В клапанной ко робке 10 находятся два клапана: напорный 8 и всасывающий И. К всасывающему клапану присоединена приемная труба 12, по мещенная в резервуар 13. К напорному клапану присоединена напорная труба 7, по которой жидкость подается насосом.
Клапаны обеспечивают пропуск жидкости только в одном на правлении (на рис. Ш-14 указано стрелками). Поршень пере мещается из одного крайнего положения а—а в другое б—б, которые называются левым и правым мертвыми положениями, имея длину хода 5. Плотное прилегание поршня к внутренней стенке цилиндра практически исключает утечку жидкости между поршнем и цилиндром.
При перемещении поршня из правого мертвого положения в ле вое объем рабочей камеры увеличивается и в ней создается раз режение. Под влиянием разности давлений жидкость из резер вуара 13 по всасывающей трубе 12 поступает под клапан 11\ клапан открывается, и жидкость заполняет пространство в цилиндре, освобожденное поршнем. Таким образом осуществляется всасы вающий ход.
После достижения левого мертвого положения поршень начи нает движение слева направо, выталкивая при этом жидкость, находящуюся в рабочей камере 9. Под давлением жидкости от крывается напорный клапан 8, и жидкость поступит в напорную трубу 7. При этом всасывающий клапан 11 закрывается, не поз воляя жидкости уходить обратно в резервуар 13. Так происходит в насосе нагнетательный ход.
Рис. 111-11. Схема поршневого насоса простого действия:
У — шатун; 2 — ползун; 3 — шток; 4 — цилиндр; 5 — поршень; 6 — напорный резер вуар; 7 — напорная труба; 8 — напорный клапан; 9 — рабочая камера; 10 клапан ная коробка; УУ — всасывающий клапан; J2 — приемная труба; 13 — приемный резер вуар.
Следующие один за другим всасывающий и нагнетательный ходы поршня называются двойным ходом. За один двойной ход вытесняется объем жидкости, поступившей в цилиндр во время всасывающего хода.
Поршневые насосы имеют различное устройство в зависи мости от назначения, условий работы, свойств перекачиваемой жидкости. Классификация насосов основывается на различных признаках. В зависимости от рода применяемого привода раз личают насосы:
приводные, действующие от отдельного двигателя, соеди ненного с насосом передачей, обеспечивающей преобразование вращательного движения в возвратно-поступательное;
паровые прямодействующие, в которых гидравлическая часть связана с приводом — паровой машиной.
По расположению поршня насосы могут быть горизонтальные и вертикальные.
По способу действия насосы делятся на следующие группы:
одинарного (простого) действия;
двойного действия;
тройного действия;
четверного действия;
многократного действия.
По устройству поршня различают насосы: собственно поршне вые, плунжерные (или скальчатые), дифференциальные, диафраг- мовые (рис. Ш-12). Производительность насоса определяется объемом жидкости, подаваемой в напорный трубопровод в единицу времени.
Насосы одинарного действия. Объем жидкости V, поступив шей в насос при ходе всасывания, равен
V = -^-S=FS (111,23)
Этот объем вытесняется в напорный трубопровод при нагнетатель ном ходе. При числе двойных ходов в минуту п подача составит FSn м3/мин, или теоретическая подача в секунду
Qr=- (1П.24)
Рис. 111-12. Основные типы порш невых насосов:
а — поршневой с поршнем одинар ного действия; б — поршневой с поршнем двойного действия; в— плунжерный; г — дифференциаль ный; д — днафрагмовый.
Действительная подача Q несколько меньше, что обусловлено утечками жидкости через неплотности клапанов, поршня и саль ников, а также попаданием воздуха (паров), приводящим к не-
полному заполнению цилиндра. Таким образом, действительная подача будет равна
Q = rioQx (111,25)
где г)0 — коэффициент наполнения (коэффициент подачи).
Обычно величина р0 = 0,80—0,98, в зависимости от состояния насоса, его размеров, характеристики перекачиваемой жидкости. Большие величины т]0 соответствуют насосам большой производи-ггльности, так как для них относительные потери составляют меньшую долю, чем для насосов малой производительности.
|
|
|
Скачать 2.36 Mb.