泵緩沖罐和安全閥及配管

1、緩沖罐和安全閥1緩沖罐是往復泵和計量泵的重要附屬設備， 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，以適應工藝流程的需要。緩沖罐的結構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，當輸送易燃易爆液體時應充人惰性氣體。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

2、罐上設有注氣閥門或注氣設備，以便補充空氣。(2) 隔膜式緩沖罐隔膜式緩沖罐也稱預壓式緩沖罐，為蓄能器式，利用隔膜將氣體和液體隔開(見圖2-73),工作時須預先充入一定壓力的氣體(空氣或氮氣)。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。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PVG玻璃纖維增強聚四氟烯等。(3) 緩沖罐的選用 排出緩沖罐的選用：當往復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

3、圍內(通常 -0.0050.04),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非塞或活塞行程長度，rn;Pd-M 出 口壓力， MPa;Pra-泵出1: 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1%5%。一般由水泵廠決定是否需要安裝吸入緩沖罐，以及緩沖罐的結構形式和規(guī)格參數(shù)等。儲氣罐容積計算：V=QstP

4、0/(P1-P2)V:儲罐容積，m3Qs：供氣設計容量，Nm3/minP1: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 min2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有安全閥，若泵自備可不另設。容積式泵的安全閥通常安裝在泵出口集液管后，如設有排出緩沖罐，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應等于泵的許用最大排出壓力Pd(對往復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

5、全閥應按實際操作壓力調整密封壓力。在密封壓力下，安全閥不得有任何泄漏。 安全閥啟跳設定壓力以安全閥啟跳設定壓力也稱安全閥開啟壓力。當泵的排出壓力大于啟跳壓力pk時，安全閥即開啟，使壓力釋放到預定程度。往復泵安全閥的啟跳設定壓力機值可參見表2-15。轉子泵安全閥的啟跳設定壓力pk可參見表2-16 o 安全閥回座壓力ph當泵的排出壓力小于安全閥回座壓力時，安全閥即關閉。對一次動作安全閥顯然無回座壓力ph。表2.15往復泵用安全閥的 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

6、.2 0.3)Pk- (0.40.5)>1.0(1.081.15) pm(0.870.82) pk單缸泵排出緩沖罐或與此相當< 1.0Pm+ (0.3 O.5)Pk- (0.50.6)>1.0(1.1 1.3) pm(0.850.72) Pk表2-16轉子泵用安全閥的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

7、口緩沖罐作用如何改善往復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載。不過對于很多情況，緩沖罐是為了防止管道內介質因溫度變化產(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，罐內一般有一部分是氣體，靠氣體的

8、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格的地方， 另一種阻尼器是罐外 加了一定壓力的氮氣阻封，效果較好。泵進出口配管一、泵的配管要求知識為了避免管道、閥門的重量及管道熱應力所產(chǎn)生的力和力矩超過泵進出口的最大允許外 載荷，在泵的吸入和排出管道上須設置管架。泵管口允許最大載荷應由泵制造廠提供。垂直進口或垂直出口的泵，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

9、路應盡可能避免積聚氣體的囊形 部位，不能避免時，應在囊形部位設 DN15或DN20的排氣閥。當泵的吸入管為垂直方向時， 吸入管上若配置異徑管，則應配置偏心異徑管，以免形成氣囊。輸送密度小于 650Kg/m&sup3;的液體，如液化石油氣、液氨等，泵的吸入管道應有 1/101/100的坡度坡向泵，使氣化產(chǎn)生的氣體返回吸入罐內，以避免泵產(chǎn)生汽蝕。單吸泵的進口處，最好配置一段約3倍進口直徑的直管。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，進口配管要求盡量短，彎頭接異徑管，

10、再接進口法蘭。在其它條件下，泵進口前應有 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，也可在止回閥的閥蓋上開孔裝放凈閥。同規(guī)格泵的進出口閥門盡量采用同一標高。非金屬泵的進出口管線上閥門的重量決不可壓在泵體上，應設置管架，防止壓壞泵體與開關閥門時扭動閥門前后的管線。蒸汽往復泵的排汽管線應少拐彎，在可能積聚冷凝水的部位設排放管，放空量大的還要裝設消音器。進汽管線應在進汽閥前設冷凝水排放管，防止水擊汽缸。蒸汽往復泵在運行中一般有較大的振動，與泵連接的管線應很好地固定。當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放在水平位置，此時

11、不允許在閥蓋上裝放凈閥。當管線架在泵和電動機的上方時，為不影響起重設備吊裝，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備的上方。管廊下部管線的管底至地坪的凈距離不應小于4m ,以滿足檢修要求。當管線架在泵體上方時，管底距地面凈空高度應不小于2.2m。二、離心泵的進出口管道應該怎樣配管螺桿泵、齒輪泵、柱塞泵等應設永久性過濾器，位于切斷閥與泵進口之間；離心泵除特殊要求外，一般可不設永久性過濾器， 但需設開車用臨時過濾器。離心泵或旋渦泵在泵出口與切斷閥之間應設止回閥，直徑與切斷閥相同。容積式泵通常不需設止回閥。每臺離心泵出口應裝壓力表，位于出口和第一個閥門之間的直管段上。往復泵一般應在

12、出口管道上設緩沖罐， 使流量輸出均勻，減少壓力波動。容積式泵應在出口和第一個閥門之 間設安全閥，若泵自備，可不另設。臥式離心泵殼體上應設放凈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比進口直徑達 1-2級后相等；往復泵入口管徑應比進口直徑達 1-3宗 級后相等；總之，需要進行水利學計算， 應滿足泵必須的汽蝕余量的要求。 3 n6 Q7 ': 4 n, Y& O8 x$ k1 L; 2、管道的坡度若泵進出口管線可能從在氣體，而吸液設備高于泵時，則進口管道由吸液設備坡向泵， 坡度最小為1 : 6為宜。3、切斷閥為了便于維修和開車，應設置切斷閥并盡可能的靠

13、近泵入口，口徑應與管徑相同。為了節(jié)約閥門的投資，當吸入管徑比進口管徑達兩級時，可選用比進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，切斷閥壓力等級應與進口管道相同，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、注塞泵等應設永久性過濾器。每臺裝一個，位于切斷 閥與泵進口之間。 離心泵除物料臟或特殊要求外，一般不設永久性過濾器， 但要求設開車用臨時過濾器。當口徑大于或等于40時，也可設永久性過濾器，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、緩沖罐往復泵當汽蝕余量必能滿足要求時，可

14、在繃得進口管道上設置緩沖罐。四、泵排除管道流程1、切斷閥泵出口應設置切斷閥， 門的口徑應與管徑相同。 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。對于進出口壓差大于4.0Mpa的離心泵宜設串聯(lián)的雙切斷閥。2、止回閥容積式泵通常不設止回閥。每臺離心泵或漩渦泵在泵出口與切斷閥之間應設置止回閥， 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置止回閥。對于進出口壓差大于4.0Mpa的離心泵宜設串聯(lián)的雙切斷閥。3、泄壓閥每臺往復泵和轉子泵出口與第一個閥門之間，應設置安全閥，若泵自備，則可不另設。蒸汽往復泵出口一般不設泄壓閥，但當泵失控時壓力可能超過泵體雖能承受的壓

15、力或泵壓力 超過下游系統(tǒng)有較大影響時，應在泵出口處設置泄壓閥。 其他類型泵若關閉出口閥壓力可能增大會毀壞管道或設備時，應設置安全閥。4、壓力表每一臺泵的出口應裝壓力表，位于泵和出口第一個法門之間的直段管線上。5、緩沖罐在下列場合的往復泵的管道上需設緩沖罐：(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 計上游應設緩沖罐，雙缸雙作用及三缸泵僅在進出口干管上設緩沖罐。(2) 為了減少高壓管道振動，應設緩沖罐。當pa 3.5Mpa時就需要與泵的設計者商榷 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，應設緩沖罐。五、放空與放凈管道1、放空除

16、自行排氣的泵外， 均需設開車用放空管道。 為了防止氣阻，在進口管道上應設操作放 空管道。真空系統(tǒng)的放空均應返回至吸液設備的氣相空間。輸送液化石油氣的泵在泵進口管道上設置排入密閉系統(tǒng)的放空管道。輸送瀝青等操作時需經(jīng)常防空物料至系統(tǒng)，應將放空管道返回吸液設備，并設伴熱管道。2、放凈臥式泵的殼體應設放凈閥。若進出口切斷閥之間的物料不可能通過泵體放凈，則應在管道上設放凈閥，離心泵出口管線上，在止回閥與切斷閥之間應設放凈閥。四、其他管道1、低流量保護管道離心泵如可能在低于泵的允許最小流量運轉，應設泵低流量保護管道， 使一部分流體從泵排出口返回至泵入口端的容器內，離心泵短期操作在額定流量的 20%以下時，

17、應裝有限流孔板旁路(設截止閥或調節(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，則應考慮增設相應冷卻措施，離心泵若長期運轉在額定流量 30%以下時，應設孔板調節(jié)旁路，旁路與泵的吸液設備相連。2、暖泵及防凝管道離心泵輸送物料溫度若超過 200C,需設防凝和暖泵管道， 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 出管道內介質凝固，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，當排除管徑小于DN80時，可不設管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，需設暖泵旁路，以免物料在