1. Cas
En una empresa petroquímica, un dispositiu de cracking de metanol i producció d’hidrogen utilitza matèries primeres des de la bomba de distribució de metanol P-3307A / B fins a la bomba d’alimentació del dispositiu. Els paràmetres tècnics de la bomba de distribució de metanol són els següents:
Característiques del metanol: el metanol és un compost orgànic amb una densitat de 0,791 g / ml i un punt d’ebullició de 64,7 ° C. El metanol és altament volàtil, incolor, inflamable, explosiu i tòxic. Beure de 5 a 10 ml per error pot causar ceguesa als dos ulls. Beure en grans quantitats pot causar la mort. La classificació i el marcatge de productes químics perillosos d’ús habitual (GB13690-92) classifiquen la substància com a punt inflamable líquid inflamable a la classe 3.2.
2. Característiques estructurals i característiques de segellat de l’eix de cada bomba
1. Visió general del segell mecànic
El segell mecànic (també conegut com a segell final) és un dispositiu de segellat que s’utilitza per resoldre el problema entre l’eix giratori i el cos. Està compost d'almenys un parell de cares finals perpendiculars a l'eix de rotació, que ajuda a segellar la pressió del fluid i la força elàstica del mecanisme de compensació. Sota la cooperació, es manté en forma i es llisca relativament per formar un dispositiu per evitar fuites de fluid, que s'utilitza sovint en maquinària de fluid rotatiu com bombes i compressors. Els components bàsics del segell mecànic es componen d’un anell mòbil, un anell estàtic, una premissa, un anell d’empenta, un ressort, un anell de posicionament, una boixa i un segell auxiliar (un anell de segellat de l’anell dinàmic i estàtic, anell de segellat). La seva estructura de contorn de segell mecànic es mostra a la Figura 2-1.
El principi de funcionament del segell mecànic es mostra a la figura 2-2. Es deu al membre elàstic (com ara moll o manxa, o manxa combinada de manxa i molla) i a la pressió del mitjà de segellat per produir una força de pressió adequada a la superfície de contacte (cara final) de l'anell dinàmic giratori i l'anell estàtic , de manera que les dues cares finals s’uneixen estretament i es manté una pel·lícula líquida molt fina entre les cares finals per aconseguir el propòsit de segellat. Aquesta capa de pel·lícula líquida té pressió hidrodinàmica i pressió estàtica i té el paper de lubricació i equilibri de pressió.
Els segells mecànics solen tenir quatre parts de segellat (canals), tal com es mostra a la figura 2-2 A, B, C, D. El canal A és un segell dinàmic en què les cares finals de l’anell giratori i l’anell estacionari llisquen entre si. i llisqueu els uns amb els altres. És el segell principal del dispositiu de segellat mecànic i també és la clau per determinar el rendiment i la vida útil del segell mecànic. B és el segell entre l'anell estàtic 7 i la cara final de la glàndula 4; C és el segellat entre l'anell mòbil 3 i la superfície d'acoblament de l'eix (o màniga) 9 perquè es pot moure axialment amb l'anell de compensació i tenir un paper de segellat. Per tant, també s’anomena segell secundari; D és el segell entre la premissa i la cara final de la carcassa de la bomba. Els tres llocs B, D i C són segells estàtics, que generalment no són fàcils de filtrar.
2. Les característiques de l'estructura i del segell de l'eix de la bomba centrífuga de segellat frontal d'un extrem
Tal com es mostra a la figura 2-3, el segell de l’eix de la bomba centrífuga de segellat de cara única consta d’un parell de cares finals de segellat de parell de fricció. Només hi ha un segell d’una etapa. En general, hi ha un sistema d’auto-rentat i no hi ha subministrament extern de líquid per rentar el sistema de refrigeració. Quan es produeix una fuita, el medi de la bomba es filtrarà directament al medi ambient, que és principalment adequat per a ocasions de mitjans generals. Quan s’utilitza juntament amb altres segells auxiliars, es pot utilitzar en ocasions amb partícules en suspensió, alta temperatura i alta pressió.
3. Característiques de l'estructura i del segell de l'eix de la bomba centrífuga segellada de doble extrem
Com es mostra a la figura 2-4, el segell de l’eix de la bomba centrífuga de segellat de doble extrem està compost per dos parells de cares finals de segell de parell de fricció (parell de fricció de l’anell dinàmic i estàtic 1, parell de fricció de l’anell estàtic i dinàmic 2), que requereix un sistema de líquid de segellat extern amb una recollida de líquid de fuites Doble segellat amb dispositiu d'alarma de fuites. El primer nivell és el segell mecànic interior, que és lubricat i rentat pel medi de procés del cos de la bomba; el primer nivell és el segell mecànic exterior, que es refreda i es renta mitjançant el sistema de subministrament de líquid extern. El segell frontal de doble extrem té un segellat de dues etapes. Quan el segell mecànic interior fuig, primer filtrarà al tanc de pressió del sistema de rentat i refrigeració del segell mecànic exterior sense filtrar-se directament al medi ambient per garantir la seguretat preliminar. Només quan es produeixin fuites tant dels segells mecànics interns com externs, el medi del cos de la bomba es filtrarà a l’ambient, adequat per a corrosió forta, medi d’alta temperatura, mitjà gasós, inflamable i explosiu, volàtil, mitjà de baixa viscositat i alt buit, etc.
4. Característiques de l'estructura i del segell de l'eix de la bomba en conserva
(1) Principi de funcionament i estructura de la bomba en conserva
Com es mostra a la figura 2-5, la bomba enllaunada és una bomba no segellada. Tant la bomba com el motor motriu estan segellats en un recipient a pressió ple del medi bombat. Aquest recipient a pressió només està segellat estàticament i el proporciona un conjunt de cables Girar el camp magnètic i accionar el rotor. Aquesta estructura elimina el dispositiu de segellat de l’eix rotatiu de la bomba centrífuga tradicional, de manera que pot quedar completament lliure de fuites.
La bomba en conserva pertany a una forma especial de bomba centrífuga, que es compon principalment de cos de la bomba, rotor, estator, rotor, coixinets de guia frontal i posterior, màniga de l’eix i placa d’empenta. El motor i la bomba estan integrats en un cos. La superfície de l’estator i el rotor estan encapsulades respectivament amb materials de parets primes no magnètiques i separades del medi de procés. El rotor està recolzat pels coixinets de guia davanters i posteriors i immers en el medi transportat. L'extrem de l'eix del rotor està equipat amb un rodet, que forma una estructura sense segell de l'eix per aconseguir el propòsit d'un transport sense fuites.
1. Cos de la bomba 2. Impulsor 3. Rodament de guia frontal 4. Estator 5. Rotor 6. Eix 7. Rodament de guia posterior 8. Disc empenyedor 9. Monitor de rodaments
(2) Característiques del segell de l'eix de la bomba en conserva
Pel principi de la bomba en conserva i l’estructura de la bomba en conserva (Figura 2-5), podem veure que la bomba en conserva no té cap dispositiu de segellat de l’eix giratori, és a dir, no hi ha un segell dinàmic, només un segell estàtic. Per tant, quan el punt de segellat estàtic està intacte i no presenta fuites, la bomba enllaunada pot complir el requisit de no haver-hi fuites.
3. Comparació de seguretat i economia
(1) Explicació de la perspectiva de la comparació de seguretat
L’avaluació de la seguretat d’un dispositiu és un problema d’un sistema complet, que inclou la fiabilitat de la qualitat del mateix dispositiu i la integritat del dispositiu, així com l’impacte del medi ambient i el comportament humà sobre la seguretat del dispositiu. Com que el focus d’aquest article es centra en la seguretat de les bombes centrífugues segellades d’un sol extrem, les bombes centrífugues segellades de doble extremitat i les bombes en conserva quan es transporten materials perillosos, l’avaluació de la seguretat d’aquestes tres bombes se centra en l’angle de perill causat per la fuita de la bomba. La comparació actual de seguretat només es basa en l’estructura de la bomba i les característiques del segell de l’eix. Quan es produeix l’error del segell de l’eix, el material es filtra al medi ambient, cosa que es pot considerar en termes de salut personal, protecció del medi ambient i seguretat.
(2) El risc de seguretat de fuites de la bomba de metanol
Es pot observar en aquest cas que el medi transportat per la bomba de distribució és el metanol, que és altament volàtil, incolor, inflamable, explosiu i tòxic. Inflamable, el seu vapor i aire poden formar mescles explosives. En cas d'incendi, una calor elevada pot provocar combustió i explosió. El contacte amb l’oxidant provoca reaccions químiques o combustió. En un escenari d'incendi, els contenidors escalfats corren perill d'explosió. Es pot estendre a un lloc relativament llunyà al lloc inferior i provocarà un retrocés en cas d'incendi. La combustió descompon monòxid de carboni, diòxid de carboni i aigua. Molt tòxic.
(3) Comparació de seguretat del transport de metanol de materials perillosos mitjançant bomba transportadora
Segons els possibles riscos de seguretat de materials perillosos amb metanol transportats per bombes de metanol, anàlisi de les característiques estructurals de la bomba i de les característiques de segellat de l’eix, bombes centrífugues segellades d’un sol extrem, bombes centrífugues segellades de doble extrem i bombes blindades quan es transporten materials de metanol perillosos:
①La bomba de coberta pot complir el requisit de no haver fuites, de manera que és la més segura.
②El segellat de dues etapes de la bomba centrífuga de segellat frontal de doble extrem, quan el segell mecànic interior fuita, primer filtrarà al tanc de pressió del sistema de refrigeració de rentat del segell mecànic exterior, però no directament al medi ambient, per garantir la seguretat preliminar , tan relativament més segur.
③La bomba centrífuga de segellat frontal d'un extrem només té un segell d'una sola etapa. Quan el segell mecànic fuig, el medi de la bomba es filtrarà directament al medi ambient, de manera que la seguretat és general.
(4) Comparació econòmica
Per a la comparació econòmica, el cost d’inversió de les bombes centrífugues de segellat frontal de doble extrem i de les bombes centrífugues de segellat frontal de doble extrem és lleugerament inferior, però els equips posteriors tenen un índex de fallades elevat i requereixen més manteniment i reparacions; mentre que les bombes apantallades requereixen una alta tecnologia de processos de fabricació, el primer cost d'inversió és elevat, generalment 2-4 vegades el de les bombes centrífugues domèstiques, però el manteniment posterior dels equips serà relativament baix. Tingueu en compte les estadístiques relacionades, el cost de manteniment de les bombes centrífugues segellades a una cara i de les bombes centrífugues segellades a doble cara és aproximadament el doble que les bombes enllaunades.
En resum, la seguretat i l’economia de les bombes centrífugues segellades a una sola cara, les bombes centrífugues segellades a doble cara i les bombes enllaunades quan es transporten materials perillosos amb metanol es mostren a la taula 3-1 següent:
A les instal·lacions de petroli i productes químics, els requisits per a les bombes han de complir els requisits per a les característiques del medi. S’han de tenir en compte les característiques del mitjà de transport, les característiques de l’entorn de treball, els requisits de seguretat i protecció del medi ambient i el cost econòmic. Seguretat primer, economia primer. En general, es prefereix el segell frontal de punta única, perquè el segell de cara simple té una estructura senzilla, fàcil d’utilitzar i de baix preu. Però en les següents ocasions especials, hem de triar estrictament d'acord amb els requisits:
(1) Per a bombes que transportin medis inflamables, explosius i volàtils a baixa temperatura (gas de petroli liquat, etc.), es necessitin medis tòxics o costosos, segells fustes fiables o bombes sense fuites. S’hauria de donar prioritat a les bombes sense fuites, com ara bombes enllaunades, bombes magnètiques o segells mecànics dobles amb dispositius de recollida de fluids de fuita i dispositius d’alarma de fuites.
Per tant, en aquest cas, el metanol mitjà transportat per la bomba de subministrament de metanol de la bomba de matèria primera de la unitat de producció d’hidrogen que trenca el metanol és un medi inflamable, explosiu, volàtil, tòxic i perillós, i s’ha de tenir en compte la seguretat i les consideracions econòmiques. El metanol mitjà transportat és una substància molt neta, que és molt adequada per als requeriments de la bomba de protecció mitjana. D’aquesta manera, la taxa de fallada de la bomba en el període posterior és menor, el cost de manteniment serà molt inferior, un per a un ús i la inversió global en equip no és molt elevada. Per tant, quan es transporten mitjans inflamables, explosius, volàtils, tòxics i perillosos com el metanol, la bomba blindada és la millor solució.
WhatsApp ： +86 13812180676
