石化行業(yè)常用的泵有離心泵、往復(fù)泵、螺桿泵、齒輪泵、屏蔽泵、真空泵等。一個(gè)大型煉油廠需各種石化泵1000多臺(tái),其中離心泵占83%,往復(fù)泵占6%。一個(gè)大型乙烯廠需各種石化泵2000多臺(tái),其中離心泵占45%,齒輪泵占23%。這些泵是石化企業(yè)耗能最多的設(shè)備,用電約占全廠用電總量的50%。
國(guó)際上石化泵生產(chǎn)技術(shù)比較成熟,規(guī)格品種多,標(biāo)準(zhǔn)化程度高。近年來(lái)石化泵技術(shù)研究發(fā)展日新月異,如研究介質(zhì)在泵內(nèi)部的流動(dòng)理論,利用計(jì)算流體力學(xué),對(duì)離心泵葉輪內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬,設(shè)計(jì)出合理的葉輪流道,提高葉輪的水力效率;采用三元理論設(shè)計(jì)泵,計(jì)算葉輪尺寸和葉輪內(nèi)流速分布情況,并考慮粘性流體對(duì)邊界層的影響,提高泵效率;泵產(chǎn)品機(jī)電儀一體化技術(shù)、可靠性技術(shù)和節(jié)能技術(shù)研究等都有新進(jìn)展。今后石化泵發(fā)展方向主要是大型化、高速化、機(jī)電一體化及泵產(chǎn)品成套化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化;多品種、性能廣、壽命長(zhǎng)及高可靠性、高效率、小型化、密封及軸承生產(chǎn)大型化和專業(yè)化。在耐腐蝕材料研究和開發(fā)方面,今后將不再局限于不銹鋼、高鎳合金材料,還要更多采用鈦、鋯等優(yōu)質(zhì)耐腐蝕材料。
與國(guó)外先進(jìn)水平比較,國(guó)內(nèi)石化用泵在設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)方法上還有差距,產(chǎn)、學(xué)、研嚴(yán)重脫鉤,不少產(chǎn)品多采用仿制和類比的方法生產(chǎn),缺乏理論根據(jù)和實(shí)驗(yàn)研究數(shù)據(jù);加工裝備和工藝水平還比較落后,不少泵廠在泵體鑄造中,還使用傳統(tǒng)的木制模型和黏土砂造型工藝;泵零部件加工很少使用專用工裝夾具,專用機(jī)床就更少;泵業(yè)缺乏對(duì)石化工業(yè)需求的調(diào)查研究,產(chǎn)品系列化和通用化程度不高,規(guī)格品種少;泵效率、質(zhì)量和可靠性、密封性能、耐腐蝕性能等方面同國(guó)外相比還有較大差距。
但近年來(lái)國(guó)內(nèi)石化泵的自主創(chuàng)新還是取得了顯著成果。如沈陽(yáng)水泵廠研制的煉油用加氫進(jìn)料泵,流量達(dá)到460m3/h,揚(yáng)程達(dá)到2260m,出口壓力達(dá)到19.4MPa,操作溫度達(dá)到170℃,功率達(dá)到1700kW,已經(jīng)應(yīng)用在100萬(wàn)噸/年加氫裂化、200萬(wàn)噸/年加氫脫硫和300萬(wàn)噸/年加氫精制裝置中;煉油廠輻射爐進(jìn)料泵,流量達(dá)到320m3/h,出口壓力達(dá)到4.2MPa,溫度達(dá)到380℃,揚(yáng)程達(dá)到500m,功率達(dá)到560kW,已經(jīng)應(yīng)用在100萬(wàn)~150萬(wàn)噸/年延遲焦化裝置中。航天科技集團(tuán)公司第十一研究所研制的立式和臥式高速泵,最大流量達(dá)到90m3/h,最高場(chǎng)程達(dá)到1600m,轉(zhuǎn)速在4500~23000r/min之間,使用溫度達(dá)到-130℃~+340℃,最大使用壓力達(dá)到15MPa,最大電機(jī)功率達(dá)到355kW,已應(yīng)用在煉油和乙烯生產(chǎn)裝置中。上海誼德實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司研制的熔體輸送齒輪泵,流量達(dá)到2.5m3/h,出口壓力達(dá)到25MPa,介質(zhì)溫度220℃,可以輸送熔融的高粘度合成樹脂。大連蘇爾壽泵及壓縮機(jī)有限公司研制的低溫泵,流量達(dá)到800m3/h,揚(yáng)程達(dá)到800m,溫度達(dá)到-110℃~-40℃,壓力達(dá)到10MPa,已經(jīng)應(yīng)用在燕山、上海等乙烯改造工程中。江蘇海獅泵業(yè)開發(fā)的旋殼泵,屬于特低比轉(zhuǎn)速、小流量、高揚(yáng)程離心泵,流量3.7m3/h,揚(yáng)程180m,轉(zhuǎn)速3050r/min,進(jìn)口壓力120Pa,出口壓力≥1.8MPa,效率35%,電機(jī)功率11kW,已在部分石化企業(yè)應(yīng)用。
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