40FY(J)-315型输送硫黄液下泵的研制.pdf

CM石油/化工通用机械
GM in Petroleam Chemical Industry
40FY(J)-315型
揄送硫黄液下泵的研制
福陆(中国)工程建设有限公司(上海201103)李俊岭
中国石油抚顺石化公司洗涤剂化工厂(辽宁113001)王栋梁
【摘要】为了满足液态硫黄的输送,设计了40FY示。根据实际的输送需求,该泵型总体结构采用立式悬
(の)-315型輪送硫黄液下泵。介绍了该型泵的结构特吊式結构,叶轮浸没在硫黄液介质中,叶轮排出液体经
点及其水力设计,并对样机进行了试验研究,证明该泵出口管道排出。为了保证液态硫黄液的流动性,在硫黄
性能达到了设计要求。
液流经的管道上设计了特殊的保温系统。设计参数见下
关键词】硫黄输送泵液下泵结构水利
表
泉上部设有一对深沟球轴承,以承受泵在运行时
一、前言
产生的轴向力,泵液下部设有导轴承,承担径向载荷
硫黄是一种重要化工原料,为淡黄色晶体,不溶限制轴系的径向自由度。泵轴和外管、护轴套管由多节
于水,熔点是120℃,温度在40℃时,其流动性和润滑组成,中间传动轴采用套筒式接轴結构导轴承采用自
性能最好。液态硫黄随着温度的下降,结品为浅黄色粉润滑方式润滑,即在泵出口法兰处引出介质输送管路,
末状,由于硫黄是热的不良导体,要将大量常温状态下「使冲洗液流向滑动轴承,润滑轴承并带走摩擦副产生的
的硫黄粉末再加热到高温下的液态硫黄则非常困难。故
设计参数
而,厂家必须将硫黄储存在130~150℃的保温罐中,其
运输是必不可少的流程,且必须配备专用的硫黄液输送
设计参数
数值
设计参数
数值
泵
流量Q(mh
介质温度/℃
因此,针对硫黄液输送泵进行硏究,硏制了40FY
(J)一315型输送硫黄液液下泵,通过样机的试验测
扬程H/m
22介质密度p/(kgm)2000
试,泵设计指标达到了使用要求。
转速n(r/min)
14401黏度u/( mpa s)7-1
、泵的设计
功率PkW
液下深度Lmm300
1.总体结构设计
汽蚀余量 NPSH,/m15
4OFY(J)一315型输送硫黄液下泵的结构如图1所
2)MVR水蒸气压缩机的研制成功和应用,标志着制过程中对大蒸发量压缩机组的技术进行了储备,公司
公司初步拥有了对蒸发量10th以下,蒸发温升18℃的「现阶段已拥有蒸发量20h蒸汽压缩机组的设计及制造能
水蒸气压缩机的设计及制造能力,同时在本机组的研力,极大地延伸了公司产品覆盖线。GM
(收稿日期:2015/02/16
58
GM通用?
www.etix.com2015年第6期
万方数据
石油/化工通用机械
GM in Petroleun Chemical industr!
热量,降低轴承温度
件下,提高滚动轴承的安装精度,从而使泵达到运转的
此外,为防止硫黄液介质在泵未起动时在导轴承安全平稳性和长寿命性。滚动轴承采用耐高温油润滑,
处结品,故在导轴承处设有保温腔,并在系起动前提前并设计专用的轴承冷却腔,在工作时通水冷却。
通入蒸汽加热,以防止轴承在工作时润滑不畅。泵的叶
下部导轴承的主要作用是支撑主轴谁确保持垂直
轮采用优秀的水力模型进行设计,保证整个机组的高效位置,并承受由于结构、加工和装配所形成的不平衡引
率
起的径向力。由于下部导轴承浸入高温硫黄液介质中,
不仅需要考虑选用耐磨材料,轴承材料的热膨胀系数,
还要合理设计导轴承内径与轴套间隙、公差;导轴承内
?p
径表面过水槽的形状、数量及其润滑冷却方式等方面。
本课题液下泵导轴承润滑采用液态硫黄自润滑方式润
滑,并设计有保温腔,防止硫黄液的结晶。
4.水力设计
叶轮设计是泵设计的关键,叶轮的水力设计严重
影响着泵的性能。对于40FY(J)-315型液下泵的
叶轮水力采用PCAD水力设计软件进行设计,再利用
CAD、Pro/E分别进行二维、三维设计,并利用计算流
体力学技术对设计的叶轮水力进行计算分析,最后设计
出叶轮的水カ尺寸及三维模型如图2、图3所示。
1357911
图1总体结构简图
357911
1.支撑管2填料密封3.滚动轴承4.电动机5托架
6.冷却水进出口7.安装底板8.上段轴9.联轴器10.滑动轴承
11.下段轴12.叶轮
图2叶轮水力图
2.泵轴的设计
在液下泵设计过程中,泵轴的设计是整个泵设备
设计的关键。根据设计参数要求,40FY(J)-315型
液下泵的液下深度为3m,若采用单轴设计,轴的加工
工艺性较差,制造加工困难,故本课题泵型采用接轴设
计。
对于接轴设计,轴与轴间的联接质量的好坏,直
接影响装置设备运行的安全可靠性,故该泵型连接轴设
(a)扭曲叶片三维造型
(b)叶轮实体
计为泵轴采用刚性连接,两根轴之间通过联轴套、键配
图3叶轮三维造型
合连接,通过联轴器与电动机连接来传递转矩。
3.轴承设计
性能试验
上部滚动轴承采用大载荷成对安装形式的深沟球
40FY(J)一315型输送硫黄液下泵在标准试验台
轴承,用来消除转子重量和轴向力对泉装置稳定性的影「上进行了性能试验,试验所得的性能试验曲线如图4所
响。在充分考虑轴承与轴及轴承箱的配合间隙的前提条「示,从性能曲线图中可以看出整个曲线呈平稳下降,扬
(下转第61页)
通用?i
2015年第6期w.ety]x.com
万方数据