
Q/SY
中国石油天然气集团公司企业标准
Q/SY 06503.3—2016
炼油化工工程工艺设计规范
第3部分:泵
Process specification for oil refining and petrochemical engineering-
Part 3: Pump
2016-01-27 发布
2016一04一01 实施
中国石油天然气集团公司
发布
Q/SY 06503.3—2016
目 次
前言
范围 2 规范性引用文件术语和定义
N
3
泵的分类 4.1 泵的类型 4.2泵的特性及适用范围 5泵的选型 5.1 泵的选用依据
4
5. 2 泵型选择 5. 3 常用泵的适用范围
.
6泵的基本性能及参数 6. 1 流量 6.2 扬程 6.3 功率和效率 6. 4 汽蚀余量 6. 5 泵的性能曲线 6. 6 离心泵的最小连续流量泵的轴封
0
...
..
10
7
泵的主要轴封型式 7. 2 机械密封冲洗方案原动机 8.1 原动机类型 8.2电动机类型· 8.3汽轮机类型· 泵的选用方法及步骤·
10 10
7. 1
13
13
14 14
9
14
10 泵的典型流程设置参考文献
18
Q/SY 06503.3—2016
前 創言
Q/SY 06503《炼油化工工程工艺设计规范》是炼油化工工程设计系列标准之一。该标准分为以下13个部分:
第1部分:通则; 第2部分:工艺成套设备;第3部分:泵;
一第4部分:压缩机;
第5部分:塔器;一第6部分:管壳式换热器;
第7部分:空冷器;第8部分:石油化工容器; -第9部分:安全泄压系统;
一
一
第 10部分:燃料系统;第11部分:空分站;第12部分:空压站;第13部分:中心化验室
一
一
本部分为 Q/SY 06503 的第3部分。 本部分按照GB/T 1.1一2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》给出的规则
起草。
本部分由中国石油天然气集团公司工程建设分公司提出。 本部分由中国石油天然气集团公司标准化委员会石油石化工程建设专业标准化技术委员会归口。 本部分起草单位:中国寰球工程公司。 本部分主要起草人:左文耀、张旭辉、孙培华、杨庆兰、王勇、曹雨、刘群、戴丹、李一鸣、
叶宁。
II
Q/SY 06503.3—2016
炼油化工工程工艺设计规范
第3部分:泵
1范围
Q/SY06503的本部分规定了泵工艺设计中的主要设计原则和一般性要求,包括泵的分类、选
型、基本性能及参数、轴封、原动机、泵的选用方法及步骤、泵的典型流程设置等。
本部分适用于中国石油天然气集团公司石油炼制、石油化工工程及其他相关工程的新建、扩建或改建工程中泵的工艺设计。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
API Std 682用于离心泵和回转泵的泵一轴封系统(Pumps - shaft sealing systems for centrifugal and rotary pumps)
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
扬程head 单位质量的液体通过泵后其机械能的增值(m),即泵出口处单位质量液体的机械能减去泵人口
处单位质量液体的机械能 3. 2
汽蚀余量NPSH 泵进口处单位质量的液体所具有的超过汽化压力的富余能量
3.3
必需汽蚀余量NPSHr 液体在泵进口处所必须具有的超过汽化压力的能量,是使泵工作时不产生汽蚀现象所必须具有的
富余能量。 3. 4
有效汽蚀余量 量NPSHa 泵进口侧的装置系统提供给泵进口处超过汽化压力的能量。
3.5
有效功率effective power 泵在单位时间内对液体所做的功。
3.6
轴功率 shaft power 原动机供给泵(轴)的功率,即泵的输人功率。
1
Q/SY 06503.3—2016
3. 7
最小连续稳定流量 minimum continuous stable flow 泵在不超过标准所规定的噪声和振动的限度下能正常工作的最小连续流量
3. 8
最小连续热流量minimum continuous thermal flow 泵在小流量工作时,部分液体能量转变为热能后不能由液体带走而累积,进而进口处液体的温度
开始上升,当液体温度达到使系统有效汽蚀余量等于泵的必需汽蚀余量时,这一温度即为临界温度,泵在低于该温度下能够正常工作的流量就是泵的最小连续热流量 3. 9
比转速 specific speed 反映了动力式泵叶轮的形状和泵的性能,是一个包括流量、扬程和转速在内的综合特征数,
4泵的分类
4.1泵的类型 4.1.1按工作原理,泵主要分为动力式泵(也称叶片式泵)和容积式泵,另外还有一些特殊类型的泵。其中:
a) 动力式泵是靠快速旋转的叶轮对流体的作用力将机械能传递给流体,使其动能和压力能增
加,再通过泵壳将大部分动能转换为压力能而实现输送。根据比转速的大小及叶轮的形式,动力式泵可分为离心泵、旋涡泵、混流泵、轴流泵等。
b) 容积式泵是依靠工作元件在泵壳(缸)内做往复或回转运动产生挤压力作用而实现液体吸
或压出。根据工作元件的运动方式,容积式泵可分为往复泵和转子泵。 c)特殊类型的泵包括射流泵、水锤泵、电磁泵和气体升液泵等。 石油化工装置常用泵的类型见表1。
4. 1. 2 按泵的用途,泵主要分为工艺(装置)用泵、公用设施用泵、辅助用泵、管路输送用泵,其中:
表1石油化工装置常用泵的类型
根据泵轴位置可分为立式泵、卧式泵根据泵吸入方式可分为单吸泵、双吸泵根据泵叶轮级数可分为单级泵、多级泵
离心泵 根据叶轮形式可分为闭式泵、开式泵、半开式泵
根据壳体型式可分为蜗壳泵、双蜗壳、透平泵、筒袋泵根据泵体支撑方式可分为悬架式、托架式、中心支承式根据泵的特殊结构可分为屏蔽泵、磁力泵、自吸泵、高速泵、液下泵、管道泵等根据泵叶轮级数可分为单级泵、多级泵
动力式泵
旋涡泵 根据叶轮形式可分为闭式泵、开式泵
自吸式泵、非自吸式泵
混流泵轴流泵
2
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表1 (续)
根据泵缸数可分为单缸泵、双缸泵、多缸泵根据工作元件可分为隔膜泵、柱塞泵、活塞泵根据作用特点可分为单作用泵、双作用泵、差动泵根据工作元件每分钟往复次数可分为低速泵、中速泵、高速泵和超高速泵
往复泵
容积式泵
转子泵 齿轮泵、螺杆泵、旋转活塞泵、滑片泵、真空泵、罗茨泵、挠性叶轮泵等
a)工艺(装置)用泵包括进料泵、回流泵、塔底泵、循环泵、产品泵、注人泵、补给泵、冲洗
泵、排污泵、特殊用途泵等。 公用设施用泵包括锅炉给水泵、凝水泵、热水泵、余热泵、燃料油泵、冷却水泵、循环水
b)
泵、水源用深井泵、排污用污水泵、消防用泵、卫生用泵等。 c) 辅助用泵包括润滑油泵、密封油泵、液压传动用泵等。
管路输送用泵包括输油管线用泵和装卸车用泵等。
d)
4.2泵的特性及适用范围
泵的特性及适用范围见表2。
表2泵的特性及适用范围动力式泵
容积式泵
类型
离心泵
轴流泵
往复泵活塞(柱塞)往复运动,缸内工 旋转的转子与
转子泵
旋涡泵
叶轮旋转产生离 叶轮旋转产生离心力使液体动能 心力使液体形成增加,泵体中蜗 径向旋涡,而叶
叶轮旋转产生轴 作容积周期变化, 定子间工作容
壳(导叶)使部 片间形成纵向旋 向推力使液体能 泵阀控制液体单
积变化输送液
工作原理
量增加
向吸人、排出, 体,使液体能形成工作循环, 量增加液体能量增加
分速度能转变为 涡,使液体在泵压力
内多次反复增能
不均匀
均匀性
均匀
均匀
均匀
比较均匀恒定
流量
稳定性 不恒定,随管路 不恒定,随管路」 不恒定,随管路 恒定
情况变化而变化 情况变化而变化 情况变化而变化
排出压力(排
排出压力(排出 出压力用于表压力用于表征扬
扬程与流量存在 扬程与流量存在 扬程与流量存在对应关系,即对 对应关系,即对 对应关系,即对应一定流量泵只 应一定流量泵只 应一定流量泵只
征扬程)与流量几乎无关,
程)与流量几乎
扬程
能达到一定的 能达到一定的 能达到一定的 无关,即对应一 即对应一定流
定流量,泵可达到不同扬程
扬程
量,泵可达到不同扬程
扬程
扬程
在设计点最高, 在设计点最高, 在设计点最高,偏离愈远,效率 偏离愈远,效率 偏离愈远,效率
扬程高时,效率 扬程高时,效降低较小
效率
率降低较大
愈低
愈低
愈低
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表2 (续)
动力式泵旋涡泵
容积式泵
类型
离心泵
轴流泵
往复泵不能用出口阀调
转子泵
不能用出口阀调 用出口阀调节或 节,能用旁路调 不能用出口阀节,只能用旁路 改变叶片安装角 节,还可通过改 调节,只能用
流量调节
用出口阀调节或改变转速来调节
变转速和行程来 旁路调节调节
度来调节
操作 方法与
调节
自吸作用启动检修
没有
有
有
检修
般没有
部分型号有
启动时须关闭出 启动时须打开出 启动时须打开出 启动时须打开出 启动时须打开
出口阀
口阀
口阀
口阀
口阀
简便结构简单紧凑, 结构简单紧凑,易于安装和检修, 易于安装和检修占地面积小,基 占地面积小,基础小
简便
简便结构简单,叶片安装角度可调易于安装和检修
复杂结构复杂,易损 结构简单紧凑,件多,易出故障, 易安装检修,维修麻烦,占地 占地面积小,面积大,基础大 基础小
简便
结构特点
础小
宜用于流量较
宜用于大流量中低扬程、低黏度的液体,并适用于输送悬浮液和不洁净液体
宜用于流量较小、
宜用于小流量、 扬程较高、低黏度液体,不宜输送不洁净的液体
宜用于大流量、 扬程高、黏度高 小、扬程高、
黏度高的液体,不宜用于输送非润滑性和不洁净液体
较低扬程的低黏 的液体,不宜用度清洁介质
适用范围
于输送不洁净液体
注:混流泵对液体的作用既有离心力又有轴向推力,液体斜向流出叶轮,是离心泵和轴流泵的中间过渡形式,
是介于离心泵和轴流泵之间的一种泵。混流泵的比转速高于离心泵、低于轴流泵,其扬程比轴流泵高,但流量比轴流泵小,比离心泵大。
5泵的选型
5.1泵的选用依据 5.1.1泵的用途
根据泵所在工艺流程中的位置及工艺过程的要求,将某一种液体的能量增值,即将其输送(克服管道阻力)并增压至工艺要求的状态。 5.1.2输送液体的物性数据
输送条件下液体的物性将对泵的流量、扬程、功率、必需汽蚀余量、结构、材质、使用性能等方面产生影响,是选泵时需要考虑的重要因素。需要列出的物性数据有液体名称、密度、黏度、腐蚀性介质名称及其含量、毒性、气体或固体(粒度)含量、饱和蒸汽压、温度等。 5.1.3工艺参数
泵的主要工艺参数包括: a)流量:确定液体的正常、最大及最小流量。选泵时以最大流量为基准,并需考虑最小流量的
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