泵緩沖罐和安全閥及配管

1、緩沖罐和安全閥1 緩沖罐是往復(fù)泵和計量泵的重要附屬設(shè)備，用于減小管路中流量的不均勻度，分為吸入緩沖罐和排出緩沖罐種。吸入緩沖罐的作用是減小吸入管路流量不均勻度，減小慣性損失，提高泵的吸人性能。排出緩沖罐的作用是減小排出管路流量不均勻度，避免過流量的產(chǎn)生，以適應(yīng)工藝流程的需要。緩沖罐的結(jié)構(gòu)型式有直接接觸式和隔膜式兩類。（1）直接接觸式緩沖罐直接接觸式緩沖罐也稱常壓式緩沖罐，內(nèi)充常壓氣體，氣體與輸送液體直接接觸，如圖2-72所示。充入的氣體一般為空氣，當(dāng)輸送易燃易爆液體時應(yīng)充人惰性氣體。此外由于氣體與輸送液體直接接觸，部分氣體會溶解在液體中（在高壓下溶解量較大），而被液體帶走。因此在緩沖罐上設(shè)有注

2、氣閥門或注氣設(shè)備，以便補(bǔ)充空氣。（2）隔膜式緩沖罐隔膜式緩沖罐也稱預(yù)壓式緩沖罐，為蓄能器式，利用隔膜將氣體和液體隔開（見圖2-73），工作時須預(yù)先充入一定壓力的氣體（空氣或氮?dú)猓?。隔膜式緩沖罐和直接接觸式緩沖罐相比，其體積小，且氣體與液體不接觸，能保證輸送液體的性質(zhì)。除另有規(guī)定外，推薦采用隔膜式緩沖罐。隔膜式緩沖罐分單隔膜式與雙隔膜式兩種。單隔膜式緩沖罐的隔膜材料有不銹鋼、PVDF、橡膠等；雙隔膜式緩沖罐常用于金屬隔膜不宜用的場合，隔膜材料有PVC、玻璃纖維增強(qiáng)聚四氟烯等。（3）緩沖罐的選用排出緩沖罐的選用：當(dāng)往復(fù)泵的流量不均勻度不能滿足工藝流程需要時，可安裝排出緩沖罐。在允許范圍內(nèi)（通常-0

3、.0050.04），具體數(shù)值根據(jù)使用要求確定。排出緩沖罐的容積可按式（2-32）計算。式中D柱塞或活塞直徑m；L柱塞或活塞行程長度，rn；Pd泵出口壓力，MPa；Pra泵出l：1管路的總阻力損失（不包括加速度頭），MPa；Pgas緩沖罐充氣壓力，一般為泵出口壓力的60，MPa；Q工藝要求的允許流量不均勻度；廣脈動系數(shù)，單缸泵一1.1，雙缸泵妒一0.42，三缸泵咖一0.05。吸入緩沖罐的選用安裝吸人緩沖罐，可使泵的吸入壓力不均勻系數(shù)如控制在15。一般由水泵廠決定是否需要安裝吸入緩沖罐，以及緩沖罐的結(jié)構(gòu)形式和規(guī)格參數(shù)等。儲氣罐容積計算：V=QstP0/(P1-P2) V：儲罐容積，m3 Qs：供氣

4、設(shè)計容量，Nm3/min P1：正常操作壓力，kPa(A) P2：最低送出壓力，kPa(A) P0：大氣壓力，P0=101.33 kPa(A) t：保持時間，分鐘min 2 安全閥安全閥也是容積式泵的重要附屬部件，每一臺容積式泵均需設(shè)有安全閥，若泵自備可不另設(shè)。容積式泵的安全閥通常安裝在泵出口集液管后，如設(shè)有排出緩沖罐，須安裝在排出緩沖罐后面第一個閥f-1（即切斷閥）的前面。（1）安全閥的性能參數(shù)密封壓力Pm安全閥的密封壓力Pm應(yīng)等于泵的許用最大排出壓力Pd（對往復(fù)泵指多缸泵集液管或排出緩沖罐后液體的壓力）。如果泵的實際操作壓力低于許用最大排壓時，安全閥應(yīng)按實際操作壓力調(diào)整密封壓力。在密封壓力

5、下，安全閥不得有任何泄漏。安全閥啟跳設(shè)定壓力以安全閥啟跳設(shè)定壓力也稱安全閥開啟壓力。當(dāng)泵的排出壓力大于啟跳壓力pk時，安全閥即開啟，使壓力釋放到預(yù)定程度。往復(fù)泵安全閥的啟跳設(shè)定壓力機(jī)值可參見表2-15。轉(zhuǎn)子泵安全閥的啟跳設(shè)定壓力pk可參見表2-16。安全閥回座壓力ph  當(dāng)泵的排出壓力小于安全閥回座壓力時，安全閥即關(guān)閉。對一次動作安全閥顯然無回座壓力ph。表2.15往復(fù)泵用安全閥的pk、ph推薦值MPa（G）安全閥安裝位置安全閥密封壓力P。安全閥開啟壓力聲k安全閥回座壓力m多缸泵集液管或排出緩沖罐之后1.0Pm+（0.20.3）Pk-（0.40.5）>1.0（1.081.15）

6、pm（0.870.82）pk單缸泵排出緩沖罐或與此相當(dāng)1.0Pm+（0.3O.5）Pk-（0.50.6）>1.0（1.11.3）pm（0.850.72）Pk表2-16轉(zhuǎn)子泵用安全閥的Pk、Ph推薦值MPa（G）安全閥安裝位置安全閥密封壓力Pm安全閥開啟壓力pk安全閥回座壓力pn泵出口與切斷閥之間1.0Pm+0.2Pk-0.4>1.01.1pm0.85pk（2）安全閥的類型：容積式泵用安全閥有彈簧式安全閥和一次動作安全閥兩種型式，其性能比較見表2-17。3 隔膜泵上出口緩沖罐作用如何改善往復(fù)泵的排量不均勻問題:在出口增加一個緩沖罐，這樣就可以起到穩(wěn)流，起到均勻排量的作用。隔膜泵上的緩

7、沖罐，也稱為脈動阻尼器，緩沖器，均流器，等多種叫法。隔膜泵由于是往復(fù)泵，存在的脈動沖擊對儀表的測量有不利影響，使用阻尼罐可以提高儀表的精度和使用壽命還可以有效保護(hù)隔膜泵的膜片，減少隔膜泵的脈動阻力，簡單理解就是隔膜泵輸送出來的流體帶來的加速度，這個有加速度的流體對管道造成的沖擊和對膜片造成的負(fù)載。不過對于很多情況，緩沖罐是為了防止管道內(nèi)介質(zhì)因溫度變化產(chǎn)生膨脹引起高壓。緩沖罐的作用就是減少脈動盡可能行程連續(xù)流動。緩沖罐有兩種，一種就是一個空罐，罐內(nèi)一般有一部分是氣體，靠氣體的可壓縮性來緩沖脈動，這種脈動減弱效果不好，一般用于對脈動要求不嚴(yán)格的地方，另一種阻尼器是罐外加了一定壓力的氮?dú)庾璺?，效果較

8、好。泵進(jìn)出口配管一、泵的配管要求知識為了避免管道、閥門的重量及管道熱應(yīng)力所產(chǎn)生的力和力矩超過泵進(jìn)出口的最大允許外載荷，在泵的吸入和排出管道上須設(shè)置管架。泵管口允許最大載荷應(yīng)由泵制造廠提供。 垂直進(jìn)口或垂直出口的泵，為了減少對泵管口的作用力，管口上方管線須設(shè)管架，其平面位置要盡量靠近管口，可以利用管廊縱梁支吊管線，所以常把泵布置在管廊下。 為了提高泵的吸入性能，泵吸入管路應(yīng)盡可能縮短，盡量少拐彎（彎頭最好用大曲率半徑），以減少管道阻力損失。為防止泵產(chǎn)生汽蝕，泵吸入管路應(yīng)盡可能避免積聚氣體的囊形部位，不能避免時，應(yīng)在囊形部位設(shè)DN15或DN20的排氣閥。當(dāng)泵的吸入管為垂直方向時，吸入管上若配置異徑

9、管，則應(yīng)配置偏心異徑管，以免形成氣囊。輸送密度小于650Kg/m³的液體，如液化石油氣、液氨等，泵的吸入管道應(yīng)有1/101/100的坡度坡向泵，使氣化產(chǎn)生的氣體返回吸入罐內(nèi)，以避免泵產(chǎn)生汽蝕。單吸泵的進(jìn)口處，最好配置一段約3倍進(jìn)口直徑的直管。 對于雙吸入泵，為了避免雙向吸入水平離心泵的汽蝕，雙吸入管要對稱布置，以保證兩邊流量分配均勻。垂直管道通過彎頭直接連接，但泵的軸線一定要垂直于彎頭所在的平面。此時，進(jìn)口配管要求盡量短，彎頭接異徑管，再接進(jìn)口法蘭。在其它條件下，泵進(jìn)口前應(yīng)有不小于3倍管徑的直管段。 泵出口的切斷閥和止回閥之間用泄液閥放凈。管徑大于DN50時，也可在止回閥的閥

10、蓋上開孔裝放凈閥。同規(guī)格泵的進(jìn)出口閥門盡量采用同一標(biāo)高。 非金屬泵的進(jìn)出口管線上閥門的重量決不可壓在泵體上，應(yīng)設(shè)置管架，防止壓壞泵體與開關(guān)閥門時扭動閥門前后的管線。蒸汽往復(fù)泵的排汽管線應(yīng)少拐彎，在可能積聚冷凝水的部位設(shè)排放管，放空量大的還要裝設(shè)消音器。進(jìn)汽管線應(yīng)在進(jìn)汽閥前設(shè)冷凝水排放管，防止水擊汽缸。 蒸汽往復(fù)泵在運(yùn)行中一般有較大的振動，與泵連接的管線應(yīng)很好地固定。當(dāng)泵出口中心線和管廊柱子中心線間距離大于0.6m，出口管線上的旋啟式止回閥應(yīng)放在水平位置，此時不允許在閥蓋上裝放凈閥。 當(dāng)管線架在泵和電動機(jī)的上方時，為不影響起重設(shè)備吊裝，管線要有足夠的高度。輸送腐蝕性液體的管線不宜布置在原動設(shè)備的

11、上方。 管廊下部管線的管底至地坪的凈距離不應(yīng)小于4m，以滿足檢修要求。 當(dāng)管線架在泵體上方時，管底距地面凈空高度應(yīng)不小于2.2m。二、離心泵的進(jìn)出口管道應(yīng)該怎樣配管螺桿泵、齒輪泵、柱塞泵等應(yīng)設(shè)永久性過濾器，位于切斷閥與泵進(jìn)口之間；離心泵除特殊要求外，一般可不設(shè)永久性過濾器，但需設(shè)開車用臨時過濾器。離心泵或旋渦泵在泵出口與切斷閥之間應(yīng)設(shè)止回閥，直徑與切斷閥相同。容積式泵通常不需設(shè)止回閥。每臺離心泵出口應(yīng)裝壓力表，位于出口和第一個閥門之間的直管段上。往復(fù)泵一般應(yīng)在出口管道上設(shè)緩沖罐，使流量輸出均勻，減少壓力波動。容積式泵應(yīng)在出口和第一個閥門之間設(shè)安全閥，若泵自備，可不另設(shè)。臥式離心泵殼體上應(yīng)設(shè)放凈

12、閥立式離心泵就用不著了。三、泵的吸入口管道流程1、管徑離心泵入口管徑應(yīng)比進(jìn)口直徑達(dá)1-2級后相等；往復(fù)泵入口管徑應(yīng)比進(jìn)口直徑達(dá)1-3宗級后相等；總之，需要進(jìn)行水利學(xué)計算，應(yīng)滿足泵必須的汽蝕余量的要求。3 n6 Q7 : 4 n, Y& O8 x$ k1 L; 2、管道的坡度若泵進(jìn)出口管線可能從在氣體，而吸液設(shè)備高于泵時，則進(jìn)口管道由吸液設(shè)備坡向泵，坡度最小為1：6為宜。3、切斷閥為了便于維修和開車，應(yīng)設(shè)置切斷閥并盡可能的靠近泵入口，口徑應(yīng)與管徑相同。為了節(jié)約閥門的投資，當(dāng)吸入管徑比進(jìn)口管徑達(dá)兩級時，可選用比進(jìn)口管徑大一級的閥門，但需要驗算汽蝕余量。若系統(tǒng)只有一臺泵，切斷閥壓力等級應(yīng)與進(jìn)

13、口管道相同，若有兩臺或兩臺以上泵時，則切斷閥及他與泵之間的管件等級至少應(yīng)為正常操作溫度下最大出口壓力的3/4。4、過濾器小間隙泵，如：螺桿泵、齒輪泵、注塞泵等應(yīng)設(shè)永久性過濾器。每臺裝一個，位于切斷閥與泵進(jìn)口之間。離心泵除物料臟或特殊要求外，一般不設(shè)永久性過濾器，但要求設(shè)開車用臨時過濾器。當(dāng)口徑大于或等于40時，也可設(shè)永久性過濾器，經(jīng)常采用Y型過濾器，安裝緊靠泵吸入管道切斷閥的下游。5、緩沖罐往復(fù)泵當(dāng)汽蝕余量必能滿足要求時，可在繃得進(jìn)口管道上設(shè)置緩沖罐。四、泵排除管道流程1、切斷閥泵出口應(yīng)設(shè)置切斷閥，門的口徑應(yīng)與管徑相同。若管徑比泵的出口管徑竟大一級或大兩級以上時，則閥門可比管徑小一級。對于進(jìn)出

14、口壓差大于4.0Mpa的離心泵宜設(shè)串聯(lián)的雙切斷閥。2、止回閥容積式泵通常不設(shè)止回閥。每臺離心泵或漩渦泵在泵出口與切斷閥之間應(yīng)設(shè)置止回閥，直徑與切斷閥相同。泵出口管線為分支時，宜在泵出口總線上設(shè)置止回閥。對于進(jìn)出口壓差大于4.0Mpa的離心泵宜設(shè)串聯(lián)的雙切斷閥。3、泄壓閥每臺往復(fù)泵和轉(zhuǎn)子泵出口與第一個閥門之間，應(yīng)設(shè)置安全閥，若泵自備，則可不另設(shè)。蒸汽往復(fù)泵出口一般不設(shè)泄壓閥，但當(dāng)泵失控時壓力可能超過泵體雖能承受的壓力或泵壓力超過下游系統(tǒng)有較大影響時，應(yīng)在泵出口處設(shè)置泄壓閥。其他類型泵若關(guān)閉出口閥壓力可能增大會毀壞管道或設(shè)備時，應(yīng)設(shè)置安全閥。4、壓力表每一臺泵的出口應(yīng)裝壓力表，位于泵和出口第一個法

15、門之間的直段管線上。5、緩沖罐在下列場合的往復(fù)泵的管道上需設(shè)緩沖罐：（1） 為改善計量的正確性，需減少流量的脈沖幅度，對單缸或雙缸單作用泵，在流量計上游應(yīng)設(shè)緩沖罐，雙缸雙作用及三缸泵僅在進(jìn)出口干管上設(shè)緩沖罐。（2）為了減少高壓管道振動，應(yīng)設(shè)緩沖罐。當(dāng)P3.5Mpa時就需要與泵的設(shè)計者商榷是否安裝緩沖罐。（3）泵用于油壓系統(tǒng)，為了防止液壓脈動使系統(tǒng)操作不穩(wěn)定，應(yīng)設(shè)緩沖罐。五、放空與放凈管道1、放空除自行排氣的泵外，均需設(shè)開車用放空管道。為了防止氣阻，在進(jìn)口管道上應(yīng)設(shè)操作放空管道。真空系統(tǒng)的放空均應(yīng)返回至吸液設(shè)備的氣相空間。輸送液化石油氣的泵在泵進(jìn)口管道上設(shè)置排入密閉系統(tǒng)的放空管道。輸送瀝青等操作

16、時需經(jīng)常防空物料至系統(tǒng)，應(yīng)將放空管道返回吸液設(shè)備，并設(shè)伴熱管道。2、放凈臥式泵的殼體應(yīng)設(shè)放凈閥。若進(jìn)出口切斷閥之間的物料不可能通過泵體放凈，則應(yīng)在管道上設(shè)放凈閥，離心泵出口管線上，在止回閥與切斷閥之間應(yīng)設(shè)放凈閥。四、其他管道1、低流量保護(hù)管道離心泵如可能在低于泵的允許最小流量運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)設(shè)泵低流量保護(hù)管道，使一部分流體從泵排出口返回至泵入口端的容器內(nèi)，離心泵短期操作在額定流量的20%以下時，應(yīng)裝有限流孔板旁路（設(shè)截止閥或調(diào)節(jié)閥）；其流量至少為額定流量的20%，若流體通過旁路孔板可能會閃蒸時，則應(yīng)考慮增設(shè)相應(yīng)冷卻措施，離心泵若長期運(yùn)轉(zhuǎn)在額定流量30%以下時，應(yīng)設(shè)孔板調(diào)節(jié)旁路，旁路與泵的吸液設(shè)備相連。2、暖泵及防凝管道離心泵輸送物料溫度若超過200，需設(shè)防凝和暖泵管道，是少量物料由操作泵有排出管道引出流經(jīng)備用泵的泵體，然后回至泵入口，是泵處于熱備狀態(tài)，防止備用泵及吸入、排出管道內(nèi)介質(zhì)凝固，保證暖泵，便于啟動。圖中管A為吸入、排出口防凍、凝管道，可于停工清掃管道合用；管B為啟動暖泵管道，當(dāng)排除管徑小于DN80時，可不設(shè)管B，采用稍稍打開出口閥代替。旁通流量約為正常流量的3-5%。若氣溫低于物料的凝固點，需設(shè)暖泵旁路，以免物料在泵內(nèi)凝固，此外，泵進(jìn)出口之間需設(shè)