新工藝流程裝置用高溫高壓加氫進料泵的選型與設計

　　加氫進料泵設計

　　加氫進料泵結構為臥式雙殼體結構，內殼體為節段式多級離心泵，首級采用雙吸葉輪及蝸殼式泵體。吸入口、吐出口均垂直向上布置，泵體采用中心線水平支承�？稍诓灰苿庸苈返那闆r下抽出內殼體進行維修。軸承為徑向滑動軸承，并由推力軸承來承受殘余軸向力，泵液體產生的軸向力由雙平衡鼓型平衡機構平衡。葉輪采用順序熱裝工序，并用卡環逐級定位。泵簡體與泵蓋之間采用高壓纏繞墊密封。軸封采用機械密封，設置密封冷卻腔及密封沖洗冷卻系統。

　　1 泵水力設計

　　泵葉輪、蝸殼及導葉是泵的核心部件，它決定泵產品性能的優劣。水力設計采用我公司開發的已有較好水力模型，對首級葉輪采用抗汽蝕結構的雙吸葉輪，同時兼顧效率的設計。次級葉輪、蝸殼及導葉使用效率較高的水力模型。

　　2 泵的耐高溫

　　高壓設計由于泵在高溫下運行，殼體的上部溫度高于下部溫度，殼體會產生中間向上的彎曲，而轉子部件由于自身重量中間向下彎曲，加大偏心量以至于轉子和定子部件中間下部間隙減小甚至沒有間隙。對策是在定子中間加一處支承，定子、轉子密封環采用膨脹系數相近、抗咬合材料，適當加大密封環之間的間隙，采用暖泵和保溫系統減小上下殼體溫差，避免泵運行或啟停時發生轉子卡澀、抱死等故障。泵在高溫運行時，由于不同材料的受熱線膨脹系數不同，不同材料的零部件的變形量大小也不同。高壓加氫泵軸系較長，芯包與泵簡體的變形量不同，芯包變形大，主法蘭處會導致泄漏，芯包變形量小，中段級間處會泄漏。對策是設計一組纏繞墊或碟形彈簧為芯包與泵簡體之間提供補償余量，保證高溫時不會出現密封力過小或過大導致靜密封失效。泵設計為耐高壓的雙簡體結構，從而提供了一套安全屏障，以免高溫易燃液體外泄發生事故。采用高速轉子設計使泵軸向及徑向尺寸減小，以減小泵的重量，提高泵的運行穩定性。

　　3 軸向力平衡機構

　　雙平衡鼓具有自調節軸向力的優點，但啟動和停車時不可避免的軸向接觸會引起平衡鼓端面的磨損和咬合故障。在軸向增加一個雙向推力軸承以承擔一小部分軸向力，平衡鼓端面預留一定間隙避免事故發生，通常設計平衡鼓承受90%的軸向力，其余由推力軸承承受。高溫泵在平衡鼓較長、小軸徑間隙處易發生磨損和卡轉子現象，為提高設備安全運行的可靠性，適當增加設計間隙，采用與密封環相同的抗咬合材料。

　　4 軸密封設計

　　軸密封是離心泵中關鍵部件之一，密封失效時會產生大量泄漏。密封設計采用現有的先進的集裝式流體動壓型機械密封，密封壓縮量及定位尺寸在裝配時能準確確定，動、靜環安裝狀態好可提高運行穩定性和壽命。在密封外側設計一圈冷卻水腔用以隔離熱源，同時密封沖洗系統為軸封提供優良安全運行的環境，也是密封設計的關鍵。

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