Цзянсу Хайфа Машиностроение Лтд.

Применение высокоскоростного цельнокорпусного шестерённого насоса API 610 OH6 в химических установках с высоким давлением и малым расходом

1. Потребность высокотехнологичных нефтехимических установок в высокоскоростных насосах OH6

Стием нефтепереработки, этиленовой, угольной химии, газохимии и новых энергетических отраслей технологические установки непрерывно развиваются в направлении укрупнения и повышения параметров. В ряде режимов непрерывной подачи с высоким давлением и малым расход традиционные многоступенчатые центробежные насосы имеют такие проблемы, как большое количество ступеней, значительные габариты конструкции и сложность обслуживания. Высокоскоростной цельнокорпусный шестерённый насос OH6 по стандарту API 610 (High Speed Integral Gear-driven Single Stage Overhung Pump) использует конструкцию высокоскороного рабочего колеса, повышая частоту вращения вала насоса посредством зубчатого повышающего механизма, что позволяет одноступенчатому рабочему колесу обеспечивать относительно высокий напор. Он особенно подходит для условий с высоким отношением давлений, малым расходом и высокими требованиями к надёжности. настоящее время насосы OH6 широко применяются на установках гидроочистки в нефтепереработке, этиленовых крекинг-установках, установках дегидрирования пропана (PDH), ароматических комплексах, установках переработки угля в химическую продукцию и в системах новой энергетической химии.

1. Конструктивные особенности насоса API 610 OH6

Насос OH6 относится высокоскоростным консольным центробежным насосам по стандарту API 610. Его основные конструктивные особенности включают:

1. одноступенчатую консольную конструкцию рабочего колеса;

2. цельнокорпусный зубчатый повышающий редуктор;

3. систему высокоскоростного выходного вала;

4. высокоскоростныешипники и систему смазки;

5. конфигурацию торцевых уплотнений по API 682.

сравнению с обычными технологическими насосами, насос OH6 повышает способность преобразования энергии на одну ступень за счёт увеличения окружной скорости рабочего колеса, что достигать более высокого напора при меньших габаритах оборудования. Типовые параметры применения:

1. расход: от малого до среднего диапазона;

2. напор: режимы высокого напора;

3. частота вращения: обычно выше, чем у насосов с прямым приводом от электродвигателя;

4. режим работы: непрерывная работа, малое количество пусков и остановок, высокие требования к надёжности.

Таким образом, насос OH6 не является заменой обычных технологических насосов, а представляет собой оптимизированное решение конкретных режимов с высокой плотностью.

1. Типовое применение насосов OH6 вческих установках

31 Системы впрыска высокого давления на гидрогенизационных установках

установках гидрокрекинга и гидроочистки часть технологических сред необходимо непрерывно подавать в реакционные системы высокого давления. Такие режимы обычно характеризу:

1. высоким давлением в системе;




2. относительно малым расходом;




3. легковоспламеняемостью среды;




4. длительным периодом непрерывной работы.

Высокоскоростной насос OH6 использует высокоскоростное рабочее колесо для создания относительно высокого напора, что позволяет сократить количество ступеней по сравнению с традиционными многоступенчатыми насосами и повысить компактность оборудования.

3.2 Системы повышения давления жидкости на этиленовых и пропиленовых установках

Жидкоуглеводородные среды на этиленовых крекинг-установках и установках PDH обычно имеют относительно высокое давление насыщенных паров, что предъявляет повышенные требования к кавитационным характеристикам ибильности работы. При проектировании насосов OH6 необходимо уделять особое внимание:

1. запасу NPSH;




2. конструкции предвключённого колеса (индуктора);




3. стабильности высокоскоростного ро;




4. надёжности торцевых уплотнений.

Путём оптимизации гидравлической модели можно снизить риск кавитации и повысить способность установки к длительной эксплуатации.

3.3 Установки угольной химии и метанола

В крупных проектах по производству метанола из угля и химической продукции из синтез-газа высоконапорные насосы малого расхода применяютсяным образом для:

1. впрыска технологических жидкостей;

циркуляционных систем катализатора;

1. подачи специальных присадок;




2. вспомогательных процессов высокого давления.

Высокоскоростной насос OH6 отличается компактной конструкцией, что способствует уменьшению занимаемой площади установки и повышению эффективности компоновки системы.

1. Ключевые технологии втировании насосов OH6

4.1 Динамическое проектирование высокоскорост ротора

Ввиду относительно высокой рабочей частоты вращения насоса OH6 на этапе проектирования необходимо выполнять:

1. роторно-динамический анализ;




2. анализ критических частот вращения;




3. анализ реакции на дисбаланс.

Расчёт высокоскоро ротора обеспечивает отсутствие резонанса в процессе работы насосного агрегата и повышает надёжность непрерывной эксплуатации.

1. Система торцевых уплотнений по API 682

В нефтехимической отрасли насосы OH6 обычно оснащаются системами торцевых упнений по API 682 в зависимости от характеристик среды. Распространённые схемы включают:

1. Plan 11;

2. Plan 21;

3. Plan 23;

4. Plan 52/53A;

5. API Plan74.

Для высокотемпературных, легковоспламеняющихся и токсичных сред могут применяться двухторцевые механические уплотнения,шающие уровень безопасности оборудования.

4.3 Требования к материалам и изготовлению

Насосы OH6 работают в сложных условиях длительной эксплуатации, поэтому материалы проточной части подбираются в зависимости от среды:

1. нержавеющая сталь 316L;

дуплексные стали 2205/2507;

1. 904L;




2. Alloy 20;




3. сплавы серии Hastelloy.

Кроме того, высокоскоростные вращающиеся детали требуют прецизионной обработки,оскоростной динамической балансировки итационной верификации.

1. Применение технологий API 610 технологических насосов компании Jiangsu Haifa

Компания Jiangsu Haifa Machinery Manufacturing Co.,. (Цзянсу Хайфа Машиностроительный Завод) на протяжении длительного времени занимается разработкой и производством технологических насосов для нефтехимической отрасли. Продукция охватывает серии OH по API 610, двухкорпусные многоступенчатые насосы серии BB, вертикальные насосы с кожухом серии VS, а также герметичные насосы с магнитной муфтой по API 685. Продукция компании проектируется иготавливается в с международными стандартами:

1. 610 / ISO 13709;

2. API682;

3. API ;

4. ISO 5199.

Для проектов нефтепереработки, угольной химии, природного газа, новых источников энергии и тонкой химии компания Jiangsu Haifa предлагает комплексные по технологическим насосам, включающие:

1. подбор насосных агрегатов;

2. гидравлическое проектирование;

оптимизацию материалов- разработку схем уплотнений;

1. анализ эксплуатационной надёжности.

Веб-сайт:.jslgpump.com

6.хнические справочные стандарты и литература

API Standard 610 / ISO 13709
rifugal Pumps for Petroleum, Petrochemical and Natural Gas Industries
Данный стандарт устанавливает требования к конструкции, характеристикам, материалам, вибрации и надёжности центробежных насосов для нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности и является важной основой для проектирования высокоскоростных насосов OH6.

API Standard682
Pumps —aft Sealing Systems for Centrifugal and Rotary Pumps
Используется для руководства при проектировании систем торцевых уплотнений нефтехимических насосов и предъявляет требования к выбору уплотнений для высокоскоростных насосовомогательным системам эксплуатационной надёжности.

API RP 684
Tutorial on the API Standard Paragraphs Covering Rotor Dynamics and Balance
Предоставляет руководство по роторно-динамическому анали и технологии балансировки высокоскоростного вращающегося оборудования.

Gülich J.F.
Centrifugal Pumps, Springer
Данный профессиональный труд систематически описывает гидравлическое проектирование центробежных насосов, катационные характеристики, оптимизацию КПД и теорию проектирования высокоскстных насосовISO 1940-1
Mechanicalibration — Balance Quality Requirements for Rotors
Устанавливает требования к классам качества динамической балансировки врающихся деталей служит основой для изготовления роторов высокоскоростныхосов.

Заключение

С развитием современных химических установок в направлении высоких параметров, высокой эффективности и интеллектуализации высокоскоростной цельнокорпусный шестерённый насос 610 OH6 будет играть всё более важную роль в системах с высоким давлением им расходом. Благодаря высокоскоростному гидравлическому проектированию, передовым технологиям анализа ротора и стандартизированной системе производства по API, насосы OH6 способны удовлетворять требованиям длительной непрерывной эксплуатации нефтепереработке, угольной химии, новых источниках энергии и других областях. Компания Jiangsu Haifa Machinery Manufacturing Co., Ltd. продолжит разработку технологий насосов API 610, высокоскоростных насосов и насосов для специальных эксплуатации, обеспечивая мировую химическую промышленность безопасным, эффективным и надёжным насосным оборудованием.