泵是否需要冷卻水,哪些部位需要冷卻,冷卻水耗量多少,這和介質溫度、泵型等有關,以下給出一般的設計思路和基本考慮方法,具體應用時應以泵的實際工況參數(shù)和泵廠經(jīng)驗確定。
一、冷卻水管路系統(tǒng)設計條件
API標準要求冷卻水管路系統(tǒng)的設計應符合以下要求:
換熱器表面的流速:1.5~2.5m/s |
最大允許工作壓力:0.7MPa(G) |
試驗壓力:1.05MPa(G) |
最大壓力降:0.1MPa |
最高供水溫度:30℃ |
最高回水溫度:50℃ |
最大溫升:20℃ |
污垢系數(shù):0.35m2·K/kW |
殼體腐蝕裕度(換熱管除外):3.0mm |
賣方提供的冷卻水管路系統(tǒng)還應符合具體過程項目的冷卻水過程條件,我國某石化裝置的冷卻水公用工程條件如下(供參考):
最大允許工作壓力:0.7MPa(G) |
供水壓力:0.4~0.6MPa(G) |
最大壓力降:0.2MPa |
回水壓力:0.2~0.4MPa(G) |
最高供水溫度:33℃ |
最高回水溫度:43℃ |
最大溫升:10℃;污垢系數(shù):0.5m2●K/kW |
氯離子含量:200g/m3 |
二、冷卻水管路系統(tǒng)布置
除另有規(guī)定外,冷卻水管路系統(tǒng)的總管和每一支管均應設置必要的進口閥和出口閥,且每一冷卻水出口管道上應設流量視鏡。冷卻水管路布置應符合表的規(guī)定,賣方在技術報價時應明確冷卻水管路系統(tǒng)的方案。
三、泵冷卻水管路方案的選擇
1.輸送介質溫度低于120℃的,通常不設置專門的冷卻系統(tǒng),多采用本身介質來潤滑和冷卻,對于易結晶或含有顆粒的介質應配有密封面沖洗管路(設計時均留有接口)。
2.輸送介質溫度高于120℃時,應考慮是否需要對軸承箱進行冷卻,冷卻水管路系統(tǒng)采用表中的方案A和方案K。
3.輸送介質溫度高于120℃時,宜對密封液(或緩沖液)進行冷卻(金屬波紋管密封除外),以降低密封腔的溫度,改善密封的工作條件,延長其使用壽命。冷卻水管路系統(tǒng)采用表中的方案K和方案M。
4.輸送介質溫度高于300℃時,不僅泵頭部分需要冷卻,懸架軸承室也應設有冷卻系統(tǒng),泵結構一般為中心支承形式,機械密封最好采用金屬波紋管型,但價格高(價格是普通機封的10多倍)。
5.輸送易結晶液體時,應考慮對機械密封設置外供液體(如水、蒸汽等)進行冷卻(Quench)密封腔,并防固體在大氣側積聚;輸送飽和蒸汽較高的液體(如液化氣、液氨等)時,應考慮對機械密封設置一外供液體(如40℃熱水、蒸汽等)進行加熱(Quench),以防止液化氣或液氨等因壓降汽化而結冰,并防止輔助密封圈變硬發(fā)脆,失去密封作用。冷卻水管路系統(tǒng)采用表中的方案D。
磁力驅動泵一般不需要冷卻水。
冷卻水耗量應以泵廠給出的數(shù)值為準,估算時可參考如下經(jīng)驗值:
1.冷卻水耗量小泵0~1.5 m3/h,大泵0~3 m3/h。
2.對于采用壓力潤滑系統(tǒng)的泵取大值。
3.對于空水冷的電機,冷卻水耗量較大,需10~50 m3/h。
4.電機通常采用空冷,只有當功率較大(如大于2000KW)時,且現(xiàn)場有合適水源時才考慮采用空水冷電機。
5.對于泵用汽輪機,其冷卻水主要用于油冷卻器等。凝汽式汽輪機還需要增加表面冷凝器用的冷卻水,以便將汽輪機排出的氣體冷卻成水。汽輪機的冷卻水耗量和汽輪機的型式、大小、結構等有關。其冷卻水耗量范圍很大(一般為蒸汽量的40~80倍),需仔細咨詢汽輪機廠。