Цзянсу Хайфа Машиностроение Лтд.

Технический проект насоса OH2 для высокотемпературной и высоконапорной среды

1. Основныепы проектирования

В данном проекте наша компания уделит особое внимание следующим аспектам:

1. Обеспечение достаточного запа прочности корпусаоса, крышкиоса и деталей, работающих под дав, при рабочем давлении 16 МПа;

2.троль влиянияотемпературной среды на корпус насоса, крышку насоса, механическое уплотнение, корпус подшиника и роторную систему;

1. Снижение тепловыделения на торцах уплотнения и риска локального парообразования обессоленной воды;

2. Применение низкооборотной конструкции повышения стабильности работыосного агрегата;

3. Эффективный контроль овой силы для снижения нагрузки на подшипники и риска осевого смещения ротора;

4. Обеспечениений к длительной непрерывной эксплуатации и удобству технического обслуживания на месте.

1. Тип насоса и проектирование частоты вращения

Для данных условий наша компания рекомендует использовать низкооборотный насос для высокотемпературной и высоконапорной среды с частотой вращения 1450 об/мин. По сравнению с высокооборотными насосами, низкооборотные насосы имеют меньшую окружную скорость рабочего колеса, работают более стаби, что позволяет эффективно снизить риск кавитации, уровень вибрации, нагрузку на подшиники и тепловую нагрузку на торцы механического уплотнения. Для условий высокотемпературной и высоконапорнойссоленной воды при 330 °C и 16 МПа низкооборотная конструкция более благоприятна для длительной непрерывной работы насосного агрегата, а также способствует увеличению срока службы подшипников, механического уплотнения, муфты и роторных компонентов. Поэтому для данного проекта не рекомендуется использование высокооборотных малогабаритных насосов, а рекомендуется низкооборотная высоконадежная конструкция с частотой вращения 1450 об/мин.

1. Проектированиеалей, работающих давлением

Рабочее давление в данном проекте достигает 16 МПа. Для обеспечения безопасности эксплуатации оборудования наша компания рекомендует проектировать, выбирать материалы и проводить проверку прочности основных деталей, работающих под давлением таких как корпус насоса, крышка нас, уплотнительная камера, входной и выходной фланцы, по классу давления не ниже 25Па. Корпус насоса и крышка насоса изготавливаются из высокопрочных литых деталей, работающих под дав, с достаточной толщиной стенки и запасом прочности в конструкции. Соединение корпу насоса и крышкиоса выполняется с помощью высокопрочных высоконапорных болтов, что обеспечивает надежность соединения в условиях высокой температуры, высокого давления и колебаний температуры, предотвращая риск утечки из-залового расширения, колебаний давления или недостаточного усилия затяжки болтов. После изготовления деталей, работа под давлением, наша компания может провести гидравлические испытания, неразрушающий контроль, предоставить сертификаты материалов и соответствующие документы по качеству в соответствии с требованиями технического соглашения.

1. Проектирование механического уплотнения

В данных условиях среда имеет высокую температуру высокое давление. Обычные односторонние механические уплотнения или обычные металлические сильфонные механическиелотнения подвержены риску тепловыделения на торцах уплотнения, парообразования среды и выхода уплотнения из строя. Для решения этой проблемы наша компания рекомендует использовать двухстороннее высоконапорное механическое уплотнение с внешней системой циркуляции под давлением PLAN 54. Система PLAN  обеспечивает охлаждение, смазку и отвод тепла от торцов механического уплотнения с помощью внешней циркулирующей жидкости под давлением, что позволяет поддерживать стальное рабочее состояние торцов уплотнения и снижает риск локального парообразования высокотемпературной обессоленной воды в уплотнительной каме. Кроме того, двухсторонняя конструкция уплотнения повышает безопас уплотнения: даже при возникновении неисправности на внутреннем торце уплотнения внешнее уплотнение и вспомогательная система обеспечивают дополнительную защи. Рекомендуется использовать высоконапорное балансировочное картриджное механическое уплотнение Материалы торцов уплотнения, упругих элементов иомогательных упнений должны быть специально подобраны для условий 330 °C и 16 МПа, а производитель механического уплотнения должен предоставить соответствующие сертификаты на диапазон давления и температуры, а также на материалы.

5.ектирование системы охлаждения

Для сни влияния высокотемпературной среды на ключевые узлы насосного агрегата наша компания рекомендует оснастить следующие узлы внешним охлаждением водой:

1. Охлаждение корса насоса;




2. Охлаждение кры насоса;




3. Охлаждение камер механического уплотнения4. Охла корпуса подшипника.

Контроль температуры корпуса насоса, крышки насоса, уплотнительной камеры и корпуса подшипника с помощьюней охлаждающей воды позволяет эффективно улучшить условия работы механического уплотнения и подшипников, снизить повышение температуры на торцах уплотнения и в подшипниках, повысить надежность непрерыв работы насосного агрегата. Требования к интерфейсу, расходу и давлению охлаждающей воды могут быть дополнительно определены на основе окончательной конструкции насоса и условий на месте.

1. Контроль осе силы

Высокотемпературные и высоконапорные насосы склонны к возникновению значительной осевой силы в процессе эксплуатации. При неправильном контроле это может привести к увеению нагрузки на подшипники, осевому смещению ротора, аномальному воздействию на торцы механического уплотнения и другим проблемам. Для решения этой проблемы наша компания примет меры по контролю осевой силы в проекте, включая: . Оптимизацию гидравлической структуры рабочего колеса;

1. Оснащение разгрузочными отверстиями, разгрузочными устройствами или другими конструкциями для балансировки осевой силы в зависимости от типа насоса;

2. Рациональное проектирование опорной конструкции ротора;

3. Выборшипниковой конфигурации, подходящей для высокотемпературных условий;

4. Проведение динамической балансировки ротора;

. Контроль прогиба вала насоса и биения в уплотнительной каре. Благодаря этим мерам можно эффективно снизить нагрузку на подшипники и риск осевого смещения ротора, обеспечить стабильное воздействие на торцы механического уплотнения и повысить общую надежность работы насосного агрегата.

1. Рекдации по основным материалам

Исходя из текущих условий эксплуатации, наша компания предварительно рекомендует следующие основные:

1. Корпус насоса крышка насоса: литая сталь 316L, подходящая для условий высокой температуры и высокого давления;

2. Рабочее коле, направляющий аппарат: 1Cr13 или 316L более высокого класса, соответствует американскому стандарту ASTM 420 нержавеющей стали;

3. Вал насоса: высокопрочный вал, устойчивый к высоким температурам;

4. Механическое уплотнение: высоконапорное балансировочное двухстороннее картриджное механическое уплотнение5. Соедительные болты: высокопрочные высоконапорные болты;

5. Муфта: мембранная муфта;

6. Основание: цельное основание повышенной жесткости.

Окончательный выбор материалов может быть дополнительно подтвержден в соответствии с вашими требованиями к стандартам, припускам на коррозию, неразрушающему контролю и сертификатам материалов8. Проектирование эксплуатационной надежности

Насосный агрегат в данном проекте проектируется для непрерывной работы. Для повышения общей эксплуатационной надежности наша компания будет контролировать следующие аспекты:
1.ользование низкооборотной конструкции с частотой вращения 145 об/мин для сни риска вибрации и кавитации;
2 Оснащение двухсторонней системой механического уплотнения 54 для повышения безопасности уплотнения;

1. Установка охлаждающих конструкций для корпуса насоса, крышки насоса, уплотнительной камеры и корпуса подшипника;




2. Проектирование ика деталей, работающих под давлением, по классу выше фактического рабочего давления;




3. Использование высокопрочных болтов и надежных фланцевых соединений;

. Специальный контроль осевой силы;

1. Проведение динамической балансировки ротора;




2. Предоставление сертификатов материалов и документов контроля качества для ключевых компонентов.

1. Резюме проекта

Таким образом, для ваших условий высокотемпературной и высоконапорной обессоленной воды при 330 °C и  МПа наша компания рекомендует проект низкооборотного высокотемпературного ионапорного насоса с частотой вращения 1450 об/мин. Основными концепциями данного проекта являются безопасность под давлением, надежность уплотнения достаточное охла, стабильная работа контролируемая осевая сила. Благодаря использованию двухстороннего высоконапорного механического уплотнения PLAN 54, внешней системы охлаждения, проектирования деталей, работающих под давлением, классу 25 МПа, высокопрочных высоконапорных болтов, низкооборотного типа насоса и мер по контролю осевой силы можно эффективно снизить риски выхода из строя уплот, парообразования среды, вибрации, перегрузки подшипников и безопасности деталей, работа под давлением, которые могут возникнуть в условиях высокотемпературной и высоконапорной обессоленной воды, обеспечивая длительную непрерывную и стабильную работуосного агрегата. Окончательные проектные параметры, конфигурация материалов, интерфейс охлаждающей воды, схема механического уплотнения и требования к испытаниям могут быть дополнительно подтверждены после технического обмена междуонами в соответствии с окончательным техническим соглашением.