液化石油氣升壓設(shè)備——液化石油氣泵

1、液化石油氣升壓設(shè)備液化石油氣泵   用于輸送液體并提升液體壓力，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液體能的機(jī)器叫做泵。泵的種類很多，據(jù)其工作原理和結(jié)構(gòu)特征大致可分為容積式泵和葉片式泵兩種。(1)容積式泵是一種利用泵內(nèi)工作室的容積作周期性變化來(lái)輸送液體的泵。屬此類泵的有：往復(fù)式泵(如活塞泵、柱塞泵、隔膜泵等)、旋轉(zhuǎn)式泵(如齒輪泵、螺桿泵、滑桿泵)等。(2)葉片式泵是一種依靠泵內(nèi)作高速旋轉(zhuǎn)的葉輪把能量傳給液體，進(jìn)行液體輸送的泵。如各種形式的離心泵、混流泵、轉(zhuǎn)流泵和旋渦泵等。各種各樣的泵有其適用的范圍和對(duì)象，在實(shí)際選用中，要依據(jù)所需要的流量和揚(yáng)程的大小，以及被輸送液體的性質(zhì)(如黏度、相對(duì)密度、固液比、腐蝕性)

2、等諸多因素來(lái)進(jìn)行綜合合計(jì)。液化石油氣的加壓輸送，需要專用的液化石油氣泵來(lái)完成。由于液化石油氣是一種烴類混合物，故通常將用于輸送液化石油氣的泵叫做烴泵。烴泵是液化石油氣站不可缺少的機(jī)器設(shè)備。一、烴泵的結(jié)構(gòu)形式及工作原理由于液化石油氣自身的特性，決定了烴泵在結(jié)構(gòu)上與輸送一般液體(如水)的泵的不同。近幾年來(lái)，各水泵制造廠先后研制出了適應(yīng)于液化石油氣易揮發(fā)汽化要求的高發(fā)封性烴泵。目前，使用較一般的有YQ型容積式葉片泵。YQ型容積式葉片泵的結(jié)構(gòu)如圖1-11-11所示。由圖可看出，此泵由泵體、泵軸、定子、轉(zhuǎn)子、葉片、軸承、軸承座、機(jī)械密封、端面接管、皮帶輪等主要部件組成，其中的泵軸、轉(zhuǎn)子、軸承、機(jī)械密封和

3、皮帶輪為轉(zhuǎn)動(dòng)部件。葉片裝在轉(zhuǎn)子上的葉片槽內(nèi)， 并能作上下滑動(dòng)。轉(zhuǎn)子用鍵固定在泵軸上，泵軸通過皮帶輪由電機(jī)帶動(dòng)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)作相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)。定子內(nèi)表面為復(fù)合曲線，與轉(zhuǎn)子、擋板(側(cè)蓋)、葉片組成假設(shè)干個(gè)密封腔體。YQ型容積式葉片泵是依據(jù)旋轉(zhuǎn)的物體具有離心力這一原理來(lái)工作的。當(dāng)泵軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片在離心作用下，向外滑出貼靠定子的復(fù)合曲面，隨定子復(fù)合曲面的變化使泵的進(jìn)液腔體容積逐漸增大，并形成一定負(fù)壓將液體吸入。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一定角度后，由該葉片組成工作容積由逐步擴(kuò)展變成減小，液體隨泵工作容積的縮小而被壓出。在吸入腔與壓出腔之間有一封油塊將兩腔隔開，壓出的液體沿壓出腔經(jīng)泵的出口被排出。只

4、要泵的轉(zhuǎn)動(dòng)不停，液體就連綿不斷吸入和壓出。在泵的工作狀態(tài)，各葉片靠離心力和兩側(cè)擋板結(jié)構(gòu)從而與定子內(nèi)曲面緊密貼合，使泵在額定狀態(tài)下正常工作。   圖1-11-11 容積式葉片泵結(jié)構(gòu)1-泵體；2-內(nèi)套；3-泵軸；4-轉(zhuǎn)子；5-葉片；6-側(cè)板；7-端蓋；8-軸承座；9-油孔蓋；10-盲孔蓋；11-機(jī)械密封；12-閥蓋；13-彈簧；14-調(diào)整塞；15-調(diào)整螺絲；16-壓蓋；17-接管 二、烴泵的型號(hào)意義及其選用每臺(tái)泵體的正中位置都有一個(gè)銘牌，上面標(biāo)明了該泵的適用介質(zhì)和主要性能參數(shù)。常見的液化石油氣泵銘牌表示意義如下。    用于輸送石油產(chǎn)品或易燃易爆液體的泵，其

5、系列取“油、“易拼音的第一個(gè)字母來(lái)表示，即銘牌中第一位字母為“Y。凡由該字母表示的泵密封性能要求高，適用溫度范圍-45400，流量Q=6.25500m3h，揚(yáng)程H=60603m。專用于輸送液化石油氣的泵，除第一個(gè)字母為“Y外，還分別用“Q(氣字的第一個(gè)拼音字母) 或“H(化字的第一個(gè)拼音字母)來(lái)表示其適用介質(zhì)。舉例如下。YQ油氣(液氣)專用泵；15該泵的流量為15m3h；5泵的進(jìn)、出口壓力差為0.5MPa。YH液化氣用泵；15泵的流量為15m3h；5泵的進(jìn)、出口壓力差為0.5MPa。YQB液氣泵的拼音縮寫；10額定流量為10m3h；5泵的進(jìn)、出口壓差為0.5MPa。泵的流量又稱為送液能力。額定

6、流量是指該泵在最高效率工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)能輸送多少流體的體積量，其單位為m3h或Ls，為“Q。烴泵的流量取決于泵的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子與定子的幾何尺寸，當(dāng)幾何尺寸一定時(shí)，轉(zhuǎn)速愈高，流量愈大。流量單位換算為 1Ls=3.6m3h     則YQ型泵的15m3/h約等于4.2L/s。泵的揚(yáng)程又稱泵的壓頭，即液體進(jìn)泵前與出泵后的壓頭差，其意義是指1kg液體流經(jīng)泵后所獲得的能量。其單位為MPa，用“H。泵的揚(yáng)程與液體實(shí)際升揚(yáng)高度的概念是不同的，揚(yáng)程不僅要用來(lái)提升液體位頭，還要用來(lái)克服液體在輸送過程中的阻力頭。在一般狀況下，泵的揚(yáng)程還要用來(lái)提升輸送液體的靜壓頭和速度頭，柏努利

7、方程式可表示為    式中H泵的實(shí)際揚(yáng)程，m；泵管路進(jìn)、出液面的高度差，即液體的升揚(yáng)高度，m；P2、P1泵進(jìn)、出管口液面的壓力，MPa；U22、U21液體吸入和壓出時(shí)的流速，m/s；液體的密度，kg/m3；g重力加速度，m/s2；h1-2液體流經(jīng)Z高度時(shí)的壓頭損失，m。由式看出，泵的揚(yáng)程必大于液體的升揚(yáng)高度，即HZ。流量和揚(yáng)程是泵的兩個(gè)重要性能參數(shù)，銘牌上所標(biāo)注的數(shù)字，都是在最高效率下的流量和揚(yáng)程。選用烴泵時(shí)，除了要合計(jì)泵適應(yīng)介質(zhì)的需要之外，還要合計(jì)泵的揚(yáng)程能否滿足液體輸送壓力、高度及管路阻力等的要求，流量是否滿足卸液或裝罐量方面的要求。對(duì)中小型液化石油氣站的工藝來(lái)講，用于

8、接收和輸送液化石油氣的泵可選用YQ15-5型，用于回收輸送殘液的泵，可選用YQ10-5型。三、烴泵的安裝為避免烴泵工作時(shí)產(chǎn)生“氣塞現(xiàn)象，烴泵的安裝高度應(yīng)按下式確定。    式中Hh儲(chǔ)罐最低液面與泵中心線的高程差，m；P儲(chǔ)罐出口至泵入口管徑的總阻力損失，MPa； h泵的同意氣蝕余量，MPa；u液態(tài)液化石油氣在管道中的平均流速，可取小于1.2mm/s；g重力加速度，m/s2；液態(tài)液化石油氣的密度，kg/m3。烴泵的安裝相關(guān)于壓縮機(jī)來(lái)講要簡(jiǎn)單一些。烴泵體積小、重量輕，與電機(jī)共用一個(gè)底盤，安裝時(shí)可由人工先將底盤就位到基礎(chǔ)，待底盤掛好地腳螺栓和找正后，再分別將泵體和電機(jī)移到底盤上。底

9、盤就位前，要做好以下準(zhǔn)備。應(yīng)按施工圖、泵的結(jié)構(gòu)尺寸圖和過濾器的出口位置及液相管的標(biāo)高放出安裝基準(zhǔn)線。基準(zhǔn)線與實(shí)際距離的同意偏差為±20mm。安裝前需將基礎(chǔ)平面上的油污、泥土等臟物和地腳螺栓預(yù)留孔中的雜物除去。灌漿處的基礎(chǔ)或地坪表面應(yīng)鑿成麻面，被油沾污的混凝土應(yīng)鑿去，以保證灌裝質(zhì)量。底盤就位后，所掛地腳螺栓不要伸出太長(zhǎng)，以螺母滿扣為宜。每個(gè)地腳螺栓四周可放置一組調(diào)正墊鐵，墊鐵要放在不影響灌漿的位置。底盤的水平誤差每米不大于5mm。找平后，墊鐵應(yīng)伸出設(shè)備底座1030mm。灌漿后的二次找正應(yīng)在所灌混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度的70以上后進(jìn)行。地腳螺栓緊固后，螺栓應(yīng)露出螺母1.55個(gè)螺距。 烴泵就位前

10、，需作以下復(fù)查。基礎(chǔ)的尺寸、位置。標(biāo)高是否符合制定要求，底座是否找正合格，地腳螺栓是否牢固。設(shè)備不應(yīng)有缺件、損壞、銹蝕，管口保護(hù)物和堵蓋完好。泵盤車應(yīng)靈活，無(wú)阻滯、卡住現(xiàn)象，無(wú)異常聲音。底盤與泵體及電機(jī)的連接處不應(yīng)有影響兩者平穩(wěn)接觸的異物。烴泵安裝后，不應(yīng)有顯然的偏斜。電機(jī)就位后，兩個(gè)皮帶輪的互相偏移不應(yīng)超過1mm，兩軸的不平行度要小于萬(wàn)分之五。泵體和電機(jī)就位找正并緊固后，應(yīng)分別從其與底盤連接的螺栓處和儲(chǔ)配站的接地系統(tǒng)作可靠的接地連接。配接烴泵的工藝管路時(shí)，要注意以下問題。烴泵的入口管路長(zhǎng)度不應(yīng)大于5m，且呈水平略有下傾地與泵體連接，以保證入口管有足夠的靜壓頭，避免發(fā)生氣阻和抽空。為避免雜渣、

11、污物進(jìn)入泵內(nèi)，在泵入口管上要配裝過濾器。過濾器內(nèi)的濾網(wǎng)采納30#40#銅網(wǎng)布，其流通截面要大于輸入管徑的1.52倍。烴泵的進(jìn)、出口管上均應(yīng)配置壓力表，以便于操作和判斷泵的工作狀況。泵的進(jìn)、出口要采納耐油高壓膠管與金屬管相接，以減緩振動(dòng)。膠管的制定壓力應(yīng)為泵工作壓力的4倍，長(zhǎng)度可在0.5m左右，其管徑不應(yīng)低于所連接的金屬管徑。泵的出口管上要有通向儲(chǔ)罐的回流管路，以避免充瓶作業(yè)時(shí)的過量。烴泵管路安裝示意如圖1-11-12所示。  圖1-11-12烴泵管路安裝示意 泵與管路連接后，應(yīng)復(fù)檢找正狀況，如因管路連接造成偏差時(shí)，應(yīng)調(diào)整管路。管路安裝后，不應(yīng)再與管道上進(jìn)行焊接和氣割。假設(shè)確需焊接或氣

12、割時(shí)，應(yīng)拆下管路或采用必要的措施，防止焊渣進(jìn)入泵內(nèi)損壞泵的零件。烴泵安裝完畢，需對(duì)其管路系統(tǒng)進(jìn)行耐壓試驗(yàn)和清掃置換，其方法和要求詳見有關(guān)章節(jié)所述。在進(jìn)行耐壓試驗(yàn)時(shí)，不應(yīng)對(duì)泵內(nèi)作水壓試驗(yàn)，以免葉片銹死。四、烴泵的操作使用與維護(hù)保養(yǎng)烴泵的首次開車是指新安裝或經(jīng)大修后的泵的第一次開車。其程序和檢查內(nèi)容如下。解離傳動(dòng)皮帶，單獨(dú)啟動(dòng)電機(jī)檢查其轉(zhuǎn)向是否正確，經(jīng)確認(rèn)無(wú)誤后，再掛接皮帶。檢查各固定連接部位是否松動(dòng)，皮帶防護(hù)罩放置是否牢固、準(zhǔn)確，各零部件是否配備齊全。確認(rèn)安全閥、壓力表、溫度計(jì)有效并靈敏可靠，接地裝置經(jīng)測(cè)試合格。檢查泵的潤(rùn)滑油是否充足，油的規(guī)格、質(zhì)量是否符合技術(shù)要求。打開進(jìn)口管路上各閥門向泵內(nèi)充

13、入液體。假設(shè)系統(tǒng)內(nèi)有氣體時(shí)，可拆下出口壓力表，通過根部閥排無(wú)論內(nèi)氣體。待氣體排盡后，及時(shí)裝上壓力表，開啟其根部閥門。上述內(nèi)容經(jīng)檢查確認(rèn)正常后，盤車610圈，檢查泵運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。然后開啟出口管路、均壓管路和回流管路上的各閥門，啟動(dòng)電機(jī)，使泵運(yùn)行2030min。此間待泵運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、無(wú)雜音時(shí)，關(guān)調(diào)回流閥，將進(jìn)、出液壓差控制在0.30.5MPa，將液體輸入儲(chǔ)罐內(nèi)。運(yùn)行中，假設(shè)發(fā)現(xiàn)聲音異常，泵體振動(dòng)嚴(yán)重及有泄漏時(shí)，應(yīng)馬上停車，查明原因，予以處理。未排除時(shí)不得持續(xù)啟運(yùn)。嚴(yán)禁設(shè)備帶故障運(yùn)轉(zhuǎn)和空轉(zhuǎn)。烴泵經(jīng)首次開車合格后，即可投入正常使用。(1)啟動(dòng)盤動(dòng)泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)圈，檢查泵內(nèi)是否有雜物。打開入口管路上各閥門及各壓

14、力表根部閥。關(guān)閉出口操作閥，打開出口管路上的旁通閥(回流閥)。啟動(dòng)電機(jī)，待泵運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)時(shí)，慢關(guān)旁通閥，將出口壓力調(diào)到0.30.5MPa。開啟出口閥，同時(shí)關(guān)閉旁通閥觀察壓力表，控制出口壓力在0.3MPa以上。假設(shè)泵內(nèi)有氣體阻滯液體進(jìn)入時(shí)，泵的空車運(yùn)行時(shí)間不得超過30s。(2)工藝指標(biāo)要求烴泵在正常工作狀態(tài)下，其工藝指標(biāo)如下。進(jìn)、出口壓力差液體出口溫度50電機(jī)溫度60泵在運(yùn)行時(shí)，操作人員每小時(shí)要對(duì)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)聲音、溫度、進(jìn)出口壓力、電機(jī)溫升等巡查一次，并將有關(guān)結(jié)果及時(shí)記入操作記錄表內(nèi)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)超工藝指標(biāo)運(yùn)行或其他異常狀況時(shí)，要予以調(diào)整或處理。(3)停機(jī)打開旁通閥，關(guān)閉出口閥。切斷電源，停機(jī)。關(guān)閉通向儲(chǔ)罐

15、的出口閥及旁通閥。視烴泵連續(xù)運(yùn)行的時(shí)間長(zhǎng)短，一般每個(gè)季度要清洗一次過濾器，每月向兩端軸承注二硫化鉬潤(rùn)滑脂。當(dāng)發(fā)現(xiàn)皮帶松弛，需及時(shí)調(diào)整。其他維護(hù)保養(yǎng)事項(xiàng)，參見壓縮機(jī)維護(hù)保養(yǎng)的有關(guān)要求。五、烴泵的故障原因與修理烴泵的常見故障及排除方法見表1-11-5。 表1-11-5 烴泵的常見故障及排除方法故障現(xiàn)象產(chǎn)生原因排除方法無(wú)壓差電機(jī)轉(zhuǎn)向不對(duì)葉片不動(dòng)作核對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)向安全閥啟動(dòng)壓力低泵內(nèi)泄漏損失大機(jī)械密封漏液調(diào)整皮帶松緊度按規(guī)定調(diào)校安全閥的開啟壓力改換磨損的葉片、轉(zhuǎn)子、定子或側(cè)板改換機(jī)械密封振動(dòng)和噪聲過大泵內(nèi)氣相甚多軸承磨損定子曲線磨損過大溢流閥或出口閥損壞排氣改換軸承改換內(nèi)套改換閥門密封裝置泄漏氣相甚多軸承損壞裝配有誤排氣換軸承檢查密封表面有無(wú)碰傷，防轉(zhuǎn)銷是否過長(zhǎng)，各配合間隙是否正確 2.泵體的組裝次序(以YQ15-5型泵為例)在泵體內(nèi)裝好連接鍵，鍵的位置與進(jìn)口中心線成45°夾角，再壓入定子，使定子與泵體中心重合。裝進(jìn)一側(cè)擋板后，把轉(zhuǎn)子和泵軸裝入定子內(nèi)，將葉片放入轉(zhuǎn)子槽中，再裝另一側(cè)擋板。將另一側(cè)機(jī)械密封的彈簧裝入彈簧座上，再裝上推環(huán)，然后一起裝入軸