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日本荏原EBARA工業(yè) / API 石化泵的工作原理
設(shè)備由驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供動(dòng)力，通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)泵軸與內(nèi)置葉輪做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
泵體內(nèi)的介質(zhì)在葉輪葉片的推動(dòng)下一同旋轉(zhuǎn)，受離心力作用向葉輪外緣高速甩出，在此過(guò)程中介質(zhì)流速大幅提升，動(dòng)能顯著增加。
當(dāng)高速流動(dòng)的介質(zhì)進(jìn)入泵體蝸室結(jié)構(gòu)后，流通截面逐步變大，介質(zhì)流速隨之降低，原本的動(dòng)能有序轉(zhuǎn)化為壓力能，使介質(zhì)壓力持續(xù)升高，最終依靠形成的壓差向外輸送。
與此同時(shí)，葉輪中心區(qū)域因介質(zhì)向外流動(dòng)形成負(fù)壓區(qū)，在外界大氣壓與系統(tǒng)液位壓力作用下，新的介質(zhì)會(huì)源源不斷從泵進(jìn)口被吸入泵腔，形成連續(xù)不斷的吸入、加壓、排出循環(huán)，實(shí)現(xiàn)工藝介質(zhì)持續(xù)輸送。
介質(zhì)首先從泵體側(cè)向的進(jìn)口法蘭進(jìn)入泵腔，平穩(wěn)匯集至葉輪中心入口位置。
進(jìn)入葉輪流道后，隨葉片高速旋轉(zhuǎn)并向葉輪外周擴(kuò)散，完成第一次加速。隨后介質(zhì)整體進(jìn)入泵體蝸殼流道，蝸殼沿著圓周方向逐步擴(kuò)大的腔體結(jié)構(gòu)，持續(xù)降低流速、提升介質(zhì)壓力。
壓力達(dá)標(biāo)后的介質(zhì)，經(jīng)由泵體頂部出口法蘭向外輸送至工藝管路。
作為直接對(duì)介質(zhì)做功的核心部件，全系采用閉式葉輪結(jié)構(gòu)，葉片經(jīng)過(guò)流體仿真優(yōu)化，流道順暢、水力損失小。
葉輪隨泵軸同步旋轉(zhuǎn)，依靠葉片推力與離心力完成介質(zhì)加速。
葉輪盤面開(kāi)設(shè)平衡孔，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可貫通葉輪前后腔壓力，抵消大部分軸向推力，避免轉(zhuǎn)子部件向進(jìn)口端竄動(dòng)，保證軸系運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，這也是高壓石化泵穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)計(jì)。
泵體為重型徑向剖分殼體，具備高強(qiáng)度承壓能力，可承受石化系統(tǒng)高壓沖擊。
泵體采用中心線支撐結(jié)構(gòu)，泵的中心軸線與設(shè)備支撐底座處于同一水平面。
當(dāng)介質(zhì)溫度達(dá)到數(shù)百攝氏度時(shí)，泵體各部位受熱均勻、熱膨脹量一致，不會(huì)出現(xiàn)殼體扭曲、轉(zhuǎn)子卡滯、管路應(yīng)力異常等問(wèn)題，專門適配高溫?zé)嵊汀⒏邷毓に嚱橘|(zhì)工況。
同時(shí)徑向剖分結(jié)構(gòu)配合后拉式設(shè)計(jì)，檢修抽出轉(zhuǎn)子部件時(shí)無(wú)需拆卸進(jìn)出口管路，不影響現(xiàn)場(chǎng)管路布局。
泵軸連接葉輪、聯(lián)軸器，傳遞電機(jī)扭矩，整體采用高強(qiáng)度耐蝕合金材質(zhì)，剛性強(qiáng)、抗彎曲變形。
兩端配置高精度重載軸承，用來(lái)支撐整根轉(zhuǎn)子部件，承受運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的徑向力與殘余軸向力。
軸承采用稀油潤(rùn)滑或油霧潤(rùn)滑方式，運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中潤(rùn)滑油在軸承摩擦面形成油膜，降低摩擦損耗、帶走運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量，延長(zhǎng)軸承使用壽命，滿足石化裝置常年不間斷運(yùn)行要求。
軸封安裝在泵軸穿出泵體的位置，嚴(yán)格按照 API 682 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，主要作用是密封泵軸與泵體之間的間隙。
泵腔內(nèi)部為高壓介質(zhì)，軸封可有效阻止介質(zhì)沿著軸隙向外泄漏，針對(duì)易燃、有毒、強(qiáng)腐蝕石化介質(zhì)，可搭配單端面、雙端面機(jī)械密封，并配套對(duì)應(yīng)的密封沖洗方案，利用清潔介質(zhì)對(duì)密封摩擦副進(jìn)行沖洗、冷卻、潤(rùn)滑，防止密封件高溫老化、介質(zhì)結(jié)晶或腐蝕損壞，從根源規(guī)避泄漏風(fēng)險(xiǎn)。
泵與電機(jī)之間采用加長(zhǎng)型聯(lián)軸器，一方面平穩(wěn)傳遞電機(jī)扭矩，同時(shí)吸收運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的微小振動(dòng)，避免振動(dòng)在電機(jī)與泵體之間相互傳遞；
另一方面加長(zhǎng)段結(jié)構(gòu)讓泵轉(zhuǎn)子部件檢修空間充足，拆裝轉(zhuǎn)子時(shí)無(wú)需移動(dòng)電機(jī)，大幅簡(jiǎn)化維護(hù)流程。
葉輪入口流道經(jīng)過(guò)水力優(yōu)化設(shè)計(jì)，流線平滑、入口阻力小，有效降低泵入口汽蝕余量要求。
在液位偏低、吸入壓力不足的石化裝置工況下，可避免介質(zhì)因壓力過(guò)低產(chǎn)生汽化、形成氣蝕，防止葉輪、泵體被氣泡沖擊損壞。
標(biāo)準(zhǔn)配置恒位油杯，可自動(dòng)維持軸承箱內(nèi)部油位在標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間，運(yùn)行過(guò)程中潤(rùn)滑油持續(xù)潤(rùn)滑軸承摩擦副，同時(shí)循環(huán)帶走軸承運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量。
針對(duì)高溫、重載機(jī)型，可選裝強(qiáng)制供油潤(rùn)滑系統(tǒng)，依靠油泵循環(huán)供油，進(jìn)一步提升散熱與潤(rùn)滑效果。
設(shè)備可選配溫度、振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)元件，實(shí)時(shí)采集軸承溫度、整機(jī)振動(dòng)數(shù)據(jù)。
一旦出現(xiàn)軸承過(guò)熱、轉(zhuǎn)子失衡、部件異常磨損等問(wèn)題，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)及時(shí)發(fā)出預(yù)警，實(shí)現(xiàn)預(yù)判性維護(hù)，避免突發(fā)停機(jī)。
