泵緩沖罐和安全閥及配管

1、緩沖罐和安全閥1緩沖罐是往復(fù)泵和計(jì)量泵的重要附屬設(shè)備， 用于減小管路中流量的不均勻度， 分為吸入緩沖罐 和排出緩沖罐種。吸入緩沖罐的作用是減小吸入管路流量不均勻度，減小慣性損失，提高泵的吸人性能。排出緩沖罐的作用是減小排出管路流量不均勻度，避免過(guò)流量的產(chǎn)生，以適應(yīng)工藝流程的需要。緩沖罐的結(jié)構(gòu)型式有直接接觸式和隔膜式兩類(lèi)。(1) 直接接觸式緩沖罐直接接觸式緩沖罐也稱(chēng)常壓式緩沖罐，內(nèi)充常壓氣體，氣體與輸送液體直接接觸，如圖2-72所示。充入的氣體一般為空氣，當(dāng)輸送易燃易爆液體時(shí)應(yīng)充人惰性氣體。此外由于氣 體與輸送液體直接接觸，部分氣體會(huì)溶解在液體中(在高壓下溶解量較大)，而被液體帶走。 因此在緩沖

2、罐上設(shè)有注氣閥門(mén)或注氣設(shè)備，以便補(bǔ)充空氣。(2) 隔膜式緩沖罐隔膜式緩沖罐也稱(chēng)預(yù)壓式緩沖罐，為蓄能器式，利用隔膜將氣體和液體隔開(kāi)(見(jiàn)圖2-73),工作時(shí)須預(yù)先充入一定壓力的氣體(空氣或氮?dú)?。隔膜式緩沖罐和直接接觸式緩沖罐相比，其體積小，且氣體與液體不接觸，能保證輸送液體的性質(zhì)。除另有規(guī)定外，推薦采用隔膜式緩沖罐。隔膜式緩沖罐分單隔膜式與雙隔膜式兩種。單隔膜式緩沖罐的隔膜材料有不銹鋼、PVDF、橡膠等；雙隔膜式緩沖罐常用于金屬隔膜不宜用的場(chǎng)合，隔膜材料有PVG玻璃纖維增強(qiáng)聚四氟烯等。(3) 緩沖罐的選用 排出緩沖罐的選用：當(dāng)往復(fù)泵的流量不均勻度不能滿足工藝流程需要時(shí)，可安裝排出緩沖罐。在允許范

3、圍內(nèi)(通常 -0.0050.04),具體數(shù)值根據(jù)使用要求確定。排出緩沖罐的容積可按式(2-32)計(jì)算。式中D-柱塞或活塞直徑 m；L非塞或活塞行程長(zhǎng)度，rn;Pd-M 出 口壓力， MPa;Pra-泵出1: 1管路的總阻力損失(不包括加速度頭)，MPa;Pgas-緩沖罐充氣壓力，一般為泵出口壓力的60%, MPa；Q-工藝要求的允許流量不均勻度；廣脈動(dòng)系數(shù)，單缸泵一1.1,雙缸泵妒一 0.42，三缸泵咖一 0.05。 吸入緩沖罐的選用安裝吸人緩沖罐，可使泵的吸入壓力不均勻系數(shù)如控制在1%5%。一般由水泵廠決定是否需要安裝吸入緩沖罐，以及緩沖罐的結(jié)構(gòu)形式和規(guī)格參數(shù)等。儲(chǔ)氣罐容積計(jì)算：V=QstP

4、0/(P1-P2)V:儲(chǔ)罐容積，m3Qs：供氣設(shè)計(jì)容量，Nm3/minP1:正常操作壓力，kPa(A)P2：最低送出壓力，kPa(A)P0:大氣壓力，P0=101.33 kPa(A)t:保持時(shí)間，分鐘 min2安全閥安全閥也是容積式泵的重要附屬部件，每一臺(tái)容積式泵均需設(shè)有安全閥，若泵自備可不另設(shè)。容積式泵的安全閥通常安裝在泵出口集液管后，如設(shè)有排出緩沖罐，須安裝在排出緩 沖罐后面第一個(gè)閥f-1 (即切斷閥)的前面。(1)安全閥的性能參數(shù) 密封壓力Pm安全閥的密封壓力 Pm應(yīng)等于泵的許用最大排出壓力Pd(對(duì)往復(fù)泵指多缸泵集液管或排出緩沖罐后液體的壓力)。如果泵的實(shí)際操作壓力低于許用最大排壓時(shí)，安

5、全閥應(yīng)按實(shí)際操作壓力調(diào)整密封壓力。在密封壓力下，安全閥不得有任何泄漏。 安全閥啟跳設(shè)定壓力以安全閥啟跳設(shè)定壓力也稱(chēng)安全閥開(kāi)啟壓力。當(dāng)泵的排出壓力大于啟跳壓力pk時(shí)，安全閥即開(kāi)啟，使壓力釋放到預(yù)定程度。往復(fù)泵安全閥的啟跳設(shè)定壓力機(jī)值可參見(jiàn)表2-15。轉(zhuǎn)子泵安全閥的啟跳設(shè)定壓力pk可參見(jiàn)表2-16 o 安全閥回座壓力ph當(dāng)泵的排出壓力小于安全閥回座壓力時(shí)，安全閥即關(guān)閉。對(duì)一次動(dòng)作安全閥顯然無(wú)回座壓力ph。表2.15往復(fù)泵用安全閥的 pk、ph推薦值MPa ( G) 安全閥安裝位置 安全閥密封壓力 P。 安全閥開(kāi)啟壓力聲 k 安全閥回座壓力 m多缸泵集液管或排出緩沖罐之后< 1.0Pm+ (0

6、.2 0.3)Pk- (0.40.5)>1.0(1.081.15) pm(0.870.82) pk單缸泵排出緩沖罐或與此相當(dāng)< 1.0Pm+ (0.3 O.5)Pk- (0.50.6)>1.0(1.1 1.3) pm(0.850.72) Pk表2-16轉(zhuǎn)子泵用安全閥的Pk、Ph推薦值MPa ( G)安全閥安裝位置安全閥密封壓力 Pm安全閥開(kāi)啟壓力pk安全閥回座壓力pn泵出口與切斷閥之間< 1.0Pm+0.2Pk-0.4>1.01.1pm0.85pk(2) 安全閥的類(lèi)型：容積式泵用安全閥有彈簧式安全閥和一次動(dòng)作安全閥兩種型式， 其性能比較見(jiàn)表 2-17。3隔膜泵上出

7、口緩沖罐作用如何改善往復(fù)泵的排量不均勻問(wèn)題：在出口增加一個(gè)緩沖罐，這樣就可以起到穩(wěn)流，起到均勻排量的作用。隔膜泵上的緩沖罐，也稱(chēng)為脈動(dòng)阻尼器，緩沖器，均流器，等多種叫法。隔膜泵由于是 往復(fù)泵，存在的脈動(dòng)沖擊對(duì)儀表的測(cè)量有不利影響，使用阻尼罐可以提高儀表的精度和使用壽命還可以有效保護(hù)隔膜泵的膜片，減少隔膜泵的脈動(dòng)阻力，簡(jiǎn)單理解就是隔膜泵輸送出來(lái)的流體帶來(lái)的加速度， 這個(gè)有加速度的流體對(duì)管道造成的沖擊和對(duì)膜片造成的負(fù)載。不過(guò)對(duì)于很多情況，緩沖罐是為了防止管道內(nèi)介質(zhì)因溫度變化產(chǎn)生膨脹引起高壓。緩沖罐的作用就是減少脈動(dòng)盡可能行程連續(xù)流動(dòng)。緩沖罐有兩種，一種就是一個(gè)空罐，罐內(nèi)一般有一部分是氣體，靠氣體的

8、可壓縮性來(lái)緩 沖脈動(dòng)，這種脈動(dòng)減弱效果不好， 一般用于對(duì)脈動(dòng)要求不嚴(yán)格的地方， 另一種阻尼器是罐外 加了一定壓力的氮?dú)庾璺?，效果較好。泵進(jìn)出口配管一、泵的配管要求知識(shí)為了避免管道、閥門(mén)的重量及管道熱應(yīng)力所產(chǎn)生的力和力矩超過(guò)泵進(jìn)出口的最大允許外 載荷，在泵的吸入和排出管道上須設(shè)置管架。泵管口允許最大載荷應(yīng)由泵制造廠提供。垂直進(jìn)口或垂直出口的泵，為了減少對(duì)泵管口的作用力，管口上方管線須設(shè)管架， 其平面位置要盡量靠近管口，可以利用管廊縱梁支吊管線，所以常把泵布置在管廊下。為了提高泵的吸入性能，泵吸入管路應(yīng)盡可能縮短，盡量少拐彎(彎頭最好用大曲率半 徑)，以減少管道阻力損失。為防止泵產(chǎn)生汽蝕，泵吸入管

9、路應(yīng)盡可能避免積聚氣體的囊形 部位，不能避免時(shí)，應(yīng)在囊形部位設(shè) DN15或DN20的排氣閥。當(dāng)泵的吸入管為垂直方向時(shí)， 吸入管上若配置異徑管，則應(yīng)配置偏心異徑管，以免形成氣囊。輸送密度小于 650Kg/m&sup3;的液體，如液化石油氣、液氨等，泵的吸入管道應(yīng)有 1/101/100的坡度坡向泵，使氣化產(chǎn)生的氣體返回吸入罐內(nèi)，以避免泵產(chǎn)生汽蝕。單吸泵的進(jìn)口處，最好配置一段約3倍進(jìn)口直徑的直管。對(duì)于雙吸入泵，為了避免雙向吸入水平離心泵的汽蝕，雙吸入管要對(duì)稱(chēng)布置，以保證兩邊流量分配均勻。垂直管道通過(guò)彎頭直接連接，但泵的軸線一定要垂直于彎頭所在的平面。 此時(shí)，進(jìn)口配管要求盡量短，彎頭接異徑管，

10、再接進(jìn)口法蘭。在其它條件下，泵進(jìn)口前應(yīng)有 不小于3倍管徑的直管段。泵出口的切斷閥和止回閥之間用泄液閥放凈。管徑大于DN50時(shí)，也可在止回閥的閥蓋上開(kāi)孔裝放凈閥。同規(guī)格泵的進(jìn)出口閥門(mén)盡量采用同一標(biāo)高。非金屬泵的進(jìn)出口管線上閥門(mén)的重量決不可壓在泵體上，應(yīng)設(shè)置管架，防止壓壞泵體與開(kāi)關(guān)閥門(mén)時(shí)扭動(dòng)閥門(mén)前后的管線。蒸汽往復(fù)泵的排汽管線應(yīng)少拐彎，在可能積聚冷凝水的部位設(shè)排放管，放空量大的還要裝設(shè)消音器。進(jìn)汽管線應(yīng)在進(jìn)汽閥前設(shè)冷凝水排放管，防止水擊汽缸。蒸汽往復(fù)泵在運(yùn)行中一般有較大的振動(dòng)，與泵連接的管線應(yīng)很好地固定。當(dāng)泵出口中心線和管廊柱子中心線間距離大于0.6m,出口管線上的旋啟式止回閥應(yīng)放在水平位置，此時(shí)

11、不允許在閥蓋上裝放凈閥。當(dāng)管線架在泵和電動(dòng)機(jī)的上方時(shí)，為不影響起重設(shè)備吊裝，管線要有足夠的高度。輸送腐蝕性液體的管線不宜布置在原動(dòng)設(shè)備的上方。管廊下部管線的管底至地坪的凈距離不應(yīng)小于4m ,以滿足檢修要求。當(dāng)管線架在泵體上方時(shí)，管底距地面凈空高度應(yīng)不小于2.2m。二、離心泵的進(jìn)出口管道應(yīng)該怎樣配管螺桿泵、齒輪泵、柱塞泵等應(yīng)設(shè)永久性過(guò)濾器，位于切斷閥與泵進(jìn)口之間；離心泵除特殊要求外，一般可不設(shè)永久性過(guò)濾器， 但需設(shè)開(kāi)車(chē)用臨時(shí)過(guò)濾器。離心泵或旋渦泵在泵出口與切斷閥之間應(yīng)設(shè)止回閥，直徑與切斷閥相同。容積式泵通常不需設(shè)止回閥。每臺(tái)離心泵出口應(yīng)裝壓力表，位于出口和第一個(gè)閥門(mén)之間的直管段上。往復(fù)泵一般應(yīng)在

12、出口管道上設(shè)緩沖罐， 使流量輸出均勻，減少壓力波動(dòng)。容積式泵應(yīng)在出口和第一個(gè)閥門(mén)之 間設(shè)安全閥，若泵自備，可不另設(shè)。臥式離心泵殼體上應(yīng)設(shè)放凈閥立式離心泵就用不著了。三、泵的吸入口管道流程1、管徑離心泵入口管徑應(yīng)比進(jìn)口直徑達(dá) 1-2級(jí)后相等；往復(fù)泵入口管徑應(yīng)比進(jìn)口直徑達(dá) 1-3宗 級(jí)后相等；總之，需要進(jìn)行水利學(xué)計(jì)算， 應(yīng)滿足泵必須的汽蝕余量的要求。 3 n6 Q7 ': 4 n, Y& O8 x$ k1 L; 2、管道的坡度若泵進(jìn)出口管線可能從在氣體，而吸液設(shè)備高于泵時(shí)，則進(jìn)口管道由吸液設(shè)備坡向泵， 坡度最小為1 : 6為宜。3、切斷閥為了便于維修和開(kāi)車(chē)，應(yīng)設(shè)置切斷閥并盡可能的靠

13、近泵入口，口徑應(yīng)與管徑相同。為了節(jié)約閥門(mén)的投資，當(dāng)吸入管徑比進(jìn)口管徑達(dá)兩級(jí)時(shí)，可選用比進(jìn)口管徑大一級(jí)的閥門(mén)，但需要驗(yàn)算汽蝕余量。若系統(tǒng)只有一臺(tái)泵，切斷閥壓力等級(jí)應(yīng)與進(jìn)口管道相同，若有兩臺(tái)或兩臺(tái)以上泵時(shí)，則切斷閥及他與泵之間的管件等級(jí)至少應(yīng)為正常操作溫度下最大出口壓力的3/4。4、過(guò)濾器小間隙泵，如：螺桿泵、齒輪泵、注塞泵等應(yīng)設(shè)永久性過(guò)濾器。每臺(tái)裝一個(gè)，位于切斷 閥與泵進(jìn)口之間。 離心泵除物料臟或特殊要求外，一般不設(shè)永久性過(guò)濾器， 但要求設(shè)開(kāi)車(chē)用臨時(shí)過(guò)濾器。當(dāng)口徑大于或等于40時(shí)，也可設(shè)永久性過(guò)濾器，經(jīng)常采用Y型過(guò)濾器，安裝緊靠泵吸入管道切斷閥的下游。5、緩沖罐往復(fù)泵當(dāng)汽蝕余量必能滿足要求時(shí)，可

14、在繃得進(jìn)口管道上設(shè)置緩沖罐。四、泵排除管道流程1、切斷閥泵出口應(yīng)設(shè)置切斷閥， 門(mén)的口徑應(yīng)與管徑相同。 若管徑比泵的出口管徑竟大一級(jí)或大兩 級(jí)以上時(shí)，則閥門(mén)可比管徑小一級(jí)。對(duì)于進(jìn)出口壓差大于4.0Mpa的離心泵宜設(shè)串聯(lián)的雙切斷閥。2、止回閥容積式泵通常不設(shè)止回閥。每臺(tái)離心泵或漩渦泵在泵出口與切斷閥之間應(yīng)設(shè)置止回閥， 直徑與切斷閥相同。 泵出口管線為分支時(shí)， 宜在泵出口總線上設(shè)置止回閥。對(duì)于進(jìn)出口壓差大于4.0Mpa的離心泵宜設(shè)串聯(lián)的雙切斷閥。3、泄壓閥每臺(tái)往復(fù)泵和轉(zhuǎn)子泵出口與第一個(gè)閥門(mén)之間，應(yīng)設(shè)置安全閥，若泵自備，則可不另設(shè)。蒸汽往復(fù)泵出口一般不設(shè)泄壓閥，但當(dāng)泵失控時(shí)壓力可能超過(guò)泵體雖能承受的壓

15、力或泵壓力 超過(guò)下游系統(tǒng)有較大影響時(shí)，應(yīng)在泵出口處設(shè)置泄壓閥。 其他類(lèi)型泵若關(guān)閉出口閥壓力可能增大會(huì)毀壞管道或設(shè)備時(shí)，應(yīng)設(shè)置安全閥。4、壓力表每一臺(tái)泵的出口應(yīng)裝壓力表，位于泵和出口第一個(gè)法門(mén)之間的直段管線上。5、緩沖罐在下列場(chǎng)合的往復(fù)泵的管道上需設(shè)緩沖罐：(1) 為改善計(jì)量的正確性，需減少流量的脈沖幅度，對(duì)單缸或雙缸單作用泵，在流量 計(jì)上游應(yīng)設(shè)緩沖罐，雙缸雙作用及三缸泵僅在進(jìn)出口干管上設(shè)緩沖罐。(2) 為了減少高壓管道振動(dòng)，應(yīng)設(shè)緩沖罐。當(dāng)pa 3.5Mpa時(shí)就需要與泵的設(shè)計(jì)者商榷 是否安裝緩沖罐。(3) 泵用于油壓系統(tǒng)，為了防止液壓脈動(dòng)使系統(tǒng)操作不穩(wěn)定，應(yīng)設(shè)緩沖罐。五、放空與放凈管道1、放空除

16、自行排氣的泵外， 均需設(shè)開(kāi)車(chē)用放空管道。 為了防止氣阻，在進(jìn)口管道上應(yīng)設(shè)操作放 空管道。真空系統(tǒng)的放空均應(yīng)返回至吸液設(shè)備的氣相空間。輸送液化石油氣的泵在泵進(jìn)口管道上設(shè)置排入密閉系統(tǒng)的放空管道。輸送瀝青等操作時(shí)需經(jīng)常防空物料至系統(tǒng)，應(yīng)將放空管道返回吸液設(shè)備，并設(shè)伴熱管道。2、放凈臥式泵的殼體應(yīng)設(shè)放凈閥。若進(jìn)出口切斷閥之間的物料不可能通過(guò)泵體放凈，則應(yīng)在管道上設(shè)放凈閥，離心泵出口管線上，在止回閥與切斷閥之間應(yīng)設(shè)放凈閥。四、其他管道1、低流量保護(hù)管道離心泵如可能在低于泵的允許最小流量運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)設(shè)泵低流量保護(hù)管道， 使一部分流體從泵排出口返回至泵入口端的容器內(nèi)，離心泵短期操作在額定流量的 20%以下時(shí)，

17、應(yīng)裝有限流孔板旁路(設(shè)截止閥或調(diào)節(jié)閥)；其流量至少為額定流量的 20%,若流體通過(guò)旁路孔板可能 會(huì)閃蒸時(shí)，則應(yīng)考慮增設(shè)相應(yīng)冷卻措施，離心泵若長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)在額定流量 30%以下時(shí)，應(yīng)設(shè)孔板調(diào)節(jié)旁路，旁路與泵的吸液設(shè)備相連。2、暖泵及防凝管道離心泵輸送物料溫度若超過(guò) 200C,需設(shè)防凝和暖泵管道， 是少量物料由操作泵有排出 管道引出流經(jīng)備用泵的泵體，然后回至泵入口，是泵處于熱備狀態(tài)，防止備用泵及吸入、排 出管道內(nèi)介質(zhì)凝固，保證暖泵，便于啟動(dòng)。圖中管A為吸入、排出口防凍、凝管道，可于停工清掃管道合用；管 B為啟動(dòng)暖泵管道，當(dāng)排除管徑小于DN80時(shí)，可不設(shè)管B,采用稍稍打開(kāi)出口閥代替。旁通流量約為正常流量的3-5%。若氣溫低于物料的凝固點(diǎn)，需設(shè)暖泵旁路，以免物料在