BB5卧式双壳体多级高压筒形泵全面介绍、应用及结构图
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B B卧式双壳体多级高压筒形泵全面介绍应用及结构图The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020BB5 卧式双壳体多级高压筒形泵本文仅介绍BB5结构的高压、高速锅炉给水泵。
BB5 结构泵主要应用领域:炼化流程的加氢进料泵为各类加氢装置提供原料,其出口压力最高可达20MPa左右,功率最大5848kW,火力发电厂的锅炉给水、炼油高压设备进料、乙烯输送、陆上和海上注水、海上原油运输。
因为该产品应用于火力发电厂最具代表性,所以仅列举电厂容量、功率和泵参数的关系。
火电厂的分类:按总装机容量分类:小容量发电厂 (总装机容量(下简称总量) < 100 MW)中容量发电厂 (总量 100 - 250 MW)大中容量发电厂 (总量 250 - 600 MW)大容量发电厂 (总量 600 - 1000 MW)特大容量发电厂 (总量 > 1000 MW)按蒸汽压力和温度分类:中低压发电厂 (蒸汽压力, 温度450度, 单机功率 < 25 MW)高压发电厂 (蒸汽压力, 温度540度, 单机功率 < 100 MW)超高压发电厂 (蒸汽压力, 温度540度, 单机功率 < 200 MW)亚临界压力发电厂 (蒸汽压力, 温度540度, 单机功率 300 -1000 MW)超临界压力发电厂 (蒸汽压力 > , 温度550度, 单机功率 > 600 MW)超超临界压力发电厂 (蒸汽压力 >33.5MPa、610℃/630℃, 单机功率 > 600 MW)根据蒸汽压力值,可以大概估计给水泵需要的扬程,涉及水密度、出口余量的影响,扬程应大于锅炉蒸汽实际压力值。
有具体计算方法,略。
电厂总容量和对应锅炉泵需要的流量大概关系:12MW-75m3/h、25MW-130 m3/h、50MW-220 m3/h、60MW-260 m3/h、100MW-400~410 m3/h、125MW-420m3/h、135MW-440 m3/h、200MW-670 m3/h、300MW-1024 m3/h、600MW-1900~2028 m3/h。
Internal Combustion Engine &Parts 1研究的必要性离心泵尤其是在石油、石化、化工等工业领域上应用的BB5系列多级离心泵(见下图1)每年都大量地使用在相关流体机械行业,可以说但凡有流体的地方就需要有这种机械设备,足见其在国家工业领域上的重要作用,此泵组一般都是流量、扬程、电机功率、体积等技术参数较大,经济附加值高,由于其所处的厂况多为高压、高温、强腐蚀等复杂苛刻的条件,所以此泵组每年更换和维修频率较高,花费了国家和各工业企业大量的资金和精力,由此可见,对BB5系列多级离心泵再制造工艺流程研究势在必行。
2泵结构特点BB5系列离心泵为根据API610第十版《石油、重化学和天然气工业用离心泵》标准设计的单、双壳体、节段式、叶轮同向布置的卧式多级离心泵,水平中心线支承。
根据用户要求,首级叶轮可设计成单吸或双吸两种结构。
该系列泵水力是在国内外优秀水力模型的基础上,采用PUMPCAD 水力辅助设计软件,CFD 三维流体模拟分析系统等先进的水力设计手段进行设计,效率高、汽蚀性能好。
该系列泵采用鼓-盘-鼓联合作用的平衡机构,运行时能够有效控制“闪蒸”现象的出现。
同时,此机构能够完全平衡轴向力,正常运行时,轴承不承受轴向力,大大提高轴承的使用寿命。
密封系统完全按照API682第二版《离心泵及回转泵轴封系统》进行设计,可配置各种形式的密封及冲洗、冷却方案。
也可按用户的要求进行特殊设计。
轴承根据轴功率及转速大小可采用自润滑轴承结构及强制润滑轴承结构。
从驱动端看,泵顺时针方向旋转。
若用户有特殊要求,也可按逆时针方向旋转。
3BB5系列多级离心泵再制造工艺流程研究与分析概述再制造工程是以机电设备全寿命周期管理和设计为指导,以优质、高效、节能、节材、环保为准则,以废旧机电设备性能实现飞跃式提升为目标,以产业化生产和先进技术为手段,对废旧机电设备进行修复和再造的一系列技术和工程活动的总称。
卧式多级泵的工作原理
卧式多级泵是一种利用离心力将液体抽送至高压的泵。
它由多级叶轮和多级蜗壳组成。
工作原理如下:
1. 液体流入泵的进口,进入第一级叶轮。
第一级叶轮转动时,因离心力作用,将液体向外抛出,同时形成一定的进口压力。
2. 经过第一级叶轮后的液体进入第一级蜗壳,受蜗壳的螺旋形通道的作用,液体的动能被转化为压力能,从而使液体的压力增加。
3. 经过第一级蜗壳后的液体进入第二级叶轮,重复上述过程,叶轮的转动将液体压力进一步增大。
4. 经过多级叶轮和多级蜗壳的作用,液体的压力逐级增加,最终实现高压抽送。
值得注意的是,为了保证多级泵的工作效率和泵的稳定性,每个叶轮和蜗壳都需要设计得非常精细和匹配,以确保液体能有效地通过各级叶轮和蜗壳,并且蜗壳的出口流速不发散。
此外,泵的进出口还需要设置相应的密封装置,以防止液体泄漏。
炼油及乙烯装置典型工艺及主流程泵简介一、综述1.石油和化工工业装置主要涉及的领域如下:以石油与天然气为原料,生产石油产品和石油化工产品的石油石化加工工业,其产品链如图3-1所示。
2.石油和化工行业用泵有以下特点:1)泵的种类多。
包括离心泵(含轴封离心泵、无密封离心泵、高速离心泵、皮托管离心泵等)、轴流泵、混流泵、旋涡泵、柱塞泵、隔膜泵、计量泵、螺杆泵、齿轮泵、凸轮泵、滑片泵、液环泵、喷射泵等。
2)作为装置的心脏,泵在石油和化工行业中被大量使用。
资料显示,在石油和化工装置中,泵配套电机的功率占全厂用电的26%~59%。
据专家估计,全国泵类产品平均耗电量约占全国总发电量的20%。
也就是说,在石油和化工行业,泵所占的用电比例为平均值的1.3~3倍。
例如,一个大型的千万吨/年的炼油及其配套装置(常减压蒸馏、催化裂化、焦化、加氢等)需要各类泵400台左右,其中离心泵占83%,往复泵占6%,齿轮泵和螺杆泵占3%,其他占8%。
一个百万吨/年的乙烯及其配套装置(包括乙烯、丁二烯、汽油加氢、聚乙烯、丙烯腈、苯乙烯和聚苯乙烯、罐区、公用工程等)需要各类泵大约1000台,其中离心泵(包括无密封离心泵)占82%,往复泵和计量泵占8%、齿轮泵和螺旋泵占5%,其他占5%.3)泵的工业条件比较苛刻。
如:输送的介质比较恶劣,如高温、高压、腐蚀性、易燃危险或毒性介质等;所在的环境比较恶劣,如爆炸和火灾危险性区域,气体腐蚀性区域,存在化学、机械、热源、霉菌及风沙等环境条件的区域等。
二、炼油装置用泵炼油装置,通常通过常减压蒸馏、加氢脱硫、催化裂化、加氢裂化、催化重整、延迟焦化、炼厂气加工及产品精制等装置,把原油加工成各种石油产品,如各种牌号的汽油、煤油、柴油、润滑油、溶剂油、蜡、沥青、石油焦以及生产各种石油化工基本原料。
1.炼油工艺流程简介燃料型炼油厂通过常减压蒸馏将原油中的轻质馏分汽油、煤油、柴油分出,利用催化裂化、焦化、加氢裂化将重质油转化为轻质油。
BB5 卧式双壳体多级高压筒形泵本文仅介绍BB5结构的高压、高速锅炉给水泵。
BB5 结构泵主要应用领域:炼化流程的加氢进料泵为各类加氢装置提供原料,其出口压力最高可达20MPa左右,功率最大5848kW,火力发电厂的锅炉给水、炼油高压设备进料、乙烯输送、陆上和海上注水、海上原油运输。
因为该产品应用于火力发电厂最具代表性,所以仅列举电厂容量、功率和泵参数的关系。
火电厂的分类:按总装机容量分类:小容量发电厂(总装机容量(下简称总量)< 100 MW)中容量发电厂(总量100 - 250 MW)大中容量发电厂(总量250 - 600 MW)大容量发电厂(总量600 - 1000 MW)特大容量发电厂(总量> 1000 MW)按蒸汽压力和温度分类:中低压发电厂(蒸汽压力3.92MPa, 温度450度, 单机功率< 25 MW) 高压发电厂(蒸汽压力9.9MPa, 温度540度, 单机功率< 100 MW) 超高压发电厂(蒸汽压力13.83MPa, 温度540度, 单机功率< 200 MW)亚临界压力发电厂(蒸汽压力16.77MPa, 温度540度, 单机功率300 -1000 MW)超临界压力发电厂(蒸汽压力> 22.11MPa, 温度550度, 单机功率> 600 MW)超超临界压力发电厂(蒸汽压力>33.5MPa、610℃/630℃, 单机功率> 600 MW)根据蒸汽压力值,可以大概估计给水泵需要的扬程,涉及水密度、出口余量的影响,扬程应大于锅炉蒸汽实际压力值。
有具体计算方法,略。
电厂总容量和对应锅炉泵需要的流量大概关系:12MW-75m3/h、25MW-130 m3/h、50MW-220 m3/h、60MW-260 m3/h、100MW-400~410 m3/h、125MW-420m3/h、135MW-440 m3/h、200MW-670 m3/h、300MW-1024 m3/h、600MW-1900~2028 m3/h。
各种泵结构API,是美国石油协会(American Petroleum Institute)的简称。
出版API610标准的目的是为了提供一份采购规范,以便于离心泵的制造和采购。
API610(第七版)是针对石油炼厂用离心泵提出的,其标准名为《一般炼厂用离心泵》(Centrifugal Pumps for General Refinery Services)。
但实际上,使用API610标准的不仅是石油炼厂,石油、化工、天然气等领域均时常采用API610标准。
为适用这一需要,1995年颁布的API610(第八版)改名为《石油、重化学和天然气工业用离心泵》(Centrifugal Pumps for Petroleum, Heavy Chemical, and Gas Industry Services),并在内容上较上一版有较大的变动。
API610对节能问题备受关注。
API610要求制造厂和使用厂在设备的制造、选用和运行等所用环节中积极寻求创新的节能方法。
如果这种节能方法能提高效率并降低使用期的总费用而不致牺牲安全或可靠性,则应鼓励采用。
另外选择设备时的评定标准应以设备在使用寿命期内的总费用为准,而不是以设备的采购费用为准。
目前在石油和化工领域,API610是使用最为频繁的离心泵用国际标准。
国际标准化组织也采纳了API610标准,付之于标准号ISO/CD13709。
API610对石油工业、重化学工业和天然气工业用离心泵(包括用作为水力回收水轮机而作逆运转的泵)提出了最低限度的要求。
符合API610标准的离心泵常称为API泵。
API泵连续运转周期至少为3年,可靠性很高。
API泵的适用范围很广,其涉及的泵型有三大类泵,即悬臂式(Overhung)、两端支撑式(Between Bearings)和立式悬吊式(Vertical Suspended)。
如表1。
其中OH1、OH4、OH5只有当买方指定和制造厂业已证明对此种泵富有经验时才可以提供。
各种泵结构图1各种泵结构图1S型单级双吸中开泵一、产品概述S型单级双吸水平中开式离心泵。
该型泵吸入口和排出口均在泵轴心线下方,检修时,只要将泵盖揭开,即可将全部零件拆下进行维修。
S型泵主要由泵体、泵盖、轴、叶轮、密封环、轴套、轴承部件等组成。
其性能符合JB/1050-93《单吸双吸清水离心泵型式与基本参数》标准。
主要用于输送不含固体颗粒的清水或物理化学性质类似水的其它液体。
适用于工业和城市给排水、农田排灌。
二、产品特点1、密封系统:可供选用的机械密封、填料密封其冷却润滑均采用内循环;2、流量大、效率高:双吸叶轮,具有流量大、效率高等特点;3、可更换的轴套:轴套作为易损件,起到保护轴,提高泵的使用寿命;4、密封环:密封环作为易损件,起到提高泵的效率、延长泵的使用寿命的特点。
三、工作条件流量范围:30~6500 m3/h扬程范围H:8~140m介质温度:-20℃~+80℃环境温度:≤+40℃AS撕裂式排污泵一、产品概述AS潜水式排污泵主要部件由叶轮、泵体、底座、潜水电机组成。
水泵轴和电机轴是同一根轴,由于水泵位于整个排污泵最下端,它能最大限度抽吸地面积余污水。
AS潜水式排污泵具有带撕裂的结构,能够将纤维等物质撕裂、切断,然后顺利排放,因此,本型泵特别适合于输送含有长纤维的污水。
产品执行JB/5118-2001《污水污物潜水电泵》标准。
二、产品特点1、电缆耐用、防水:耐污重型橡套软电缆,树脂灌注,压紧固定,绝无拉松,长久可靠。
2、双重密封、双重防护:两重机封串联配置,真正实现双重保护,确保电机安全。
3、多道检测,多道保护:配控制柜、油水探头、浮子开关、均能实时检测,并能实现报警、停机、保留故障信号等功能,使潜水电机安全可靠。
4、维修方便:可采用双导轨的耦合装置,使泵起降时无需水下操作,维护便捷,省时省工;专用电控柜实现自动报警、停机、保留故障信号的功能,可大幅度提高维修效率。
5、全工况运行:采用特殊水力设计泵在全工况下运行不过载。
BB5 卧式双壳体多级高压筒形泵本文仅介绍BB5结构得高压、高速锅炉给水泵。
BB5 结构泵主要应用领域:炼化流程得加氢进料泵为各类加氢装置提供原料,其出口压力最高可达20MPa左右,功率最大5848kW,火力发电厂得锅炉给水、炼油高压设备进料、乙烯输送、陆上与海上注水、海上原油运输、因为该产品应用于火力发电厂最具代表性,所以仅列举电厂容量、功率与泵参数得关系。
火电厂得分类 :按总装机容量分类:小容量发电厂 (总装机容量(下简称总量) 〈 100 MW)中容量发电厂 (总量 100 - 250 MW)大中容量发电厂 (总量 250— 600 MW)大容量发电厂 (总量600 - 1000 MW)特大容量发电厂(总量〉1000 MW)按蒸汽压力与温度分类:中低压发电厂(蒸汽压力3。
92MPa, 温度450度, 单机功率〈 25 MW)高压发电厂 (蒸汽压力9。
9MPa, 温度540度, 单机功率 < 100 MW)超高压发电厂 (蒸汽压力13。
83MPa, 温度540度, 单机功率<200 MW)亚临界压力发电厂 (蒸汽压力16。
77MPa, 温度540度, 单机功率300 -1000 MW)超临界压力发电厂 (蒸汽压力> 22.11MPa, 温度550度, 单机功率 > 600 MW)超超临界压力发电厂 (蒸汽压力>33.5MPa、610℃/630℃, 单机功率> 600 MW)根据蒸汽压力值,可以大概估计给水泵需要得扬程,涉及水密度、出口余量得影响,扬程应大于锅炉蒸汽实际压力值。
有具体计算方法,略。
电厂总容量与对应锅炉泵需要得流量大概关系:12MW—75m3/h、25MW-130 m3/h、50MW-220 m3/h、60MW—260 m3/h、100MW-400~410m3/h、125MW-420m3/h、135MW-440 m3/h、200MW—670 m3/h、300MW-1024 m3/h、600MW-1900~2028 m3/h、BB5型卧式离心泵如KSB公司得CHTC、CHTD、CHTR等系列产品,Flowserve公司得WIK型、HD0/HS0型,SULZER公司GSG型等,叶轮大多数采用串联布置,由安装于出口端得平衡鼓(平衡盘或盘鼓结合)来平衡轴向力(为了保持转子操作得稳定性,一般平衡90%~95%得轴向力,残余得轴向力由推力轴承承担),也有采用叶轮背靠背布置得方式平衡大部分轴向力(如威尔泵公司得AHPB型泵、SULZER泵公司GSG型及克莱德联合泵业得Db36型)得结构。
双壳体多级离心泵(BB5)轴向力平衡特性分析及水力性能优化双壳体多级离心泵(BB5)轴向力平衡特性分析及水力性能优化摘要:双壳体多级离心泵(BB5)是一种广泛应用于化工、石油和能源等领域的关键设备。
然而,由于其特殊的结构和工作原理,常常面临着轴向力不平衡和水力性能不理想的问题。
本文通过对BB5泵的结构特点进行分析,研究了其轴向力平衡机理,并提出了一些水力性能优化的方法。
研究结果表明,通过优化叶轮叶片的倾斜角度和安装位置,可以显著减小泵的轴向力,并提高其水力质量。
关键词:双壳体多级离心泵;BB5泵;轴向力平衡;水力性能优化1. 引言双壳体多级离心泵(BB5)是一种专门用于高温、高压和腐蚀介质输送的离心泵。
其结构复杂,包括叶轮、泵壳、轴承、密封等关键部件。
由于其特殊的结构和工作原理,BB5泵常常面临着轴向力不平衡和水力性能不理想的问题。
轴向力不平衡会导致泵的振动加剧、密封性能下降;水力性能不理想则会影响泵的效率和稳定性。
2. BB5泵的结构特点BB5泵的结构特点主要包括双壳体和多级叶轮两个方面。
双壳体结构是为了满足高温、高压和腐蚀介质的要求。
它将泵壳分为前壳体和后壳体两部分,各自负责承载不同压力和温度的介质。
多级叶轮是为了提高泵的扬程和效率,它将泵送介质分为多个级别,每个级别都有独立的叶轮和导叶。
3. BB5泵的轴向力平衡机理轴向力平衡是保证泵正常运行的重要因素。
BB5泵的轴向力主要包括叶轮间的压差力、泵壳的压力力和离心力三个方面。
由于叶轮和泵壳的配置不合理,常常会导致这些力之间的不平衡,进而导致泵的振动加剧、密封性能下降。
为了解决这一问题,可以通过优化叶轮叶片的倾斜角度和安装位置来实现轴向力的平衡。
倾斜角度较小的叶轮会产生较小的压差力和离心力,从而减小轴向力;叶轮的安装位置也可以调整,以减小泵壳的压力力。
通过这样的优化措施,可以有效减小泵的轴向力,提高其工作稳定性和密封性能。
4. BB5泵的水力性能优化除了轴向力平衡外,水力性能的优化也是提高BB5泵工作效率和稳定性的重要措施。
BB5 卧式双壳体多级高压筒形泵
本文仅介绍BB5结构的高压、高速锅炉给水泵。
BB5 结构泵主要应用领域:
炼化流程的加氢进料泵为各类加氢装置提供原料,其出口压力最高可达20MPa左右,功率最大5848kW,火力发电厂的锅炉给水、炼油高压设备进料、乙烯输送、陆上和海上注水、海上原油运输。
因为该产品应用于火力发电厂最具代表性,所以仅列举电厂容量、功率和泵参数的关系。
火电厂的分类:按总装机容量分类:
小容量发电厂 (总装机容量(下简称总量) < 100 MW)
中容量发电厂 (总量 100 - 250 MW)
大中容量发电厂 (总量 250 - 600 MW)
大容量发电厂 (总量 600 - 1000 MW)
特大容量发电厂 (总量 > 1000 MW)
按蒸汽压力和温度分类:
中低压发电厂 (蒸汽压力3.92MPa, 温度450度, 单机功率 < 25 MW) 高压发电厂 (蒸汽压力9.9MPa, 温度540度, 单机功率 < 100 MW) 超高压发电厂 (蒸汽压力13.83MPa, 温度540度, 单机功率 < 200 MW)
亚临界压力发电厂 (蒸汽压力16.77MPa, 温度540度, 单机功率300 -1000 MW)
超临界压力发电厂 (蒸汽压力 > 22.11MPa, 温度550度, 单机功率 > 600 MW)
超超临界压力发电厂 (蒸汽压力 >33.5MPa、610℃/630℃, 单机功率 > 600 MW)
根据蒸汽压力值,可以大概估计给水泵需要的扬程,涉及水密度、出口余量的影响,扬程应大于锅炉蒸汽实际压力值。
有具体计算方法,略。
电厂总容量和对应锅炉泵需要的流量大概关系:12MW-75m3/h、25MW-130 m3/h、50MW-220 m3/h、60MW-260 m3/h、100MW-400~410 m3/h、125MW-420m3/h、135MW-440 m3/h、200MW-670 m3/h、300MW-1024 m3/h、600MW-1900~2028 m3/h。
BB5型卧式离心泵如KSB公司的CHTC、CHTD、CHTR等系列产品,Flowserve公司的WIK型、HD0/HS0型,SULZER公司GSG型等,叶轮大多数采用串联布置,由安装于出口端的平衡鼓(平衡盘或盘鼓结合)来平衡轴向力(为了保持转子操作的稳定性,一般平衡90%~95%的轴向力,残余的轴向力由推力轴承承担),也有采用叶轮背靠背布置的方式平衡大部分轴向力(如威尔泵公司的AHPB型泵、SULZER泵公司GSG型及克莱德联合泵业的Db36型)的结构。
内壳体采用水平剖分结构的泵品牌较少,Flowserve公司的HDB /HSB,EBARA公司的HDB/HSB型泵、SULZER公司的CP型。
这种结构的泵内壳体采用双涡壳压水室结构,叶轮采用背靠背布置的方式。
不同的内壳体剖分结构有其不同的优缺点,垂直剖分结构的内壳体直径小,加工容易,对转子产生的轴向力要比双涡壳更小,有利于转子的稳定性。
水平剖分双涡壳结构安装方便,转子可以做整体的动平衡,导叶压水室结构的转子动平衡后在安装时需要拆开重新组装,因此单独零件的平衡应该需要更高的精度。
串联布置的叶轮轴向尺寸较短,有利于增加轴的刚度,背靠背布置的叶轮可以平衡大部分轴向力,但轴的长度增加,对轴的刚度不利。
GSG 泵是符合 ISO13709/API610 BB5 高压筒形泵的最低成本泵型,GSG 背对背转子堆栈提供低密度的服务,这里转子的稳定是至关重要的。
GSG 泵安装在世界各地的电厂、炼油厂以及石化厂。
SULZER-HPT 是专门设计用于热电站锅炉进水应用的泵,其关键特征:流量Q:高达4000 m3/h ;扬程H:高达4,200 m ;压力P:高达450 bar ;温度T:高达 220℃;口径DN:高达500 mm ;最高旋转速度:6,750 r/min
KSB-CHTC:流量达:1278 m³/h;压力达:4000m(400 bar);温度达:210℃,转速达:6750r/min设计压力:PN160; PN250; PN320; PN400。
KSB-CHTD:流量达:3600 m³/h;压力达:5300m(560 bar);温度达:210℃,转速达:6750r/min。
KSB-CHTR:流量达:1450 m³/h;压力达:40000m(400 bar);温度达:450℃,转速达:7000r/min,功率达40000KW。
不同公司的BB5结构泵的优点不同,这里不再一一列举。