离心式对比隔膜式煤浆泵的优势

(整期优先)网络出版时间:2022-07-01
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离心式对比隔膜式煤浆泵的优势

袁伟松 徐可喜 李国辉

兖矿新疆煤化工有限公司 新疆 乌鲁木齐 830000

摘要隔膜泵输送煤浆存在许多难以避免的缺陷,如投资成本高、隔膜易损坏、单向阀堵塞垫缸、油箱漏油、检修周期长、占地面积大、控制系统复杂等,使得设备维护及检修成本增加。离心泵比隔膜泵价格明显要低,占地面积小且离心泵的可调节工况范围大,在较大的流量范围内只需要运行一台泵就能满足使用要求,保证生产的稳定运行。与隔膜泵相比在操作运行、系统调节、备件更换、设备大修、停机清理等方面均有较大的优势,并且离心式煤浆泵及系统对操作人员的技能要求相对要低,以及国产化率100%的优势。

关键词:离心式;隔膜式;煤浆泵;优势

1离心式煤浆泵特点

较早煤气化工艺流程中,低压煤浆泵多采用隔膜泵(图1),而隔膜泵输送煤浆存在许多难以避免的缺陷,如投资成本高、隔膜易损坏、单向阀堵塞垫缸、油箱漏油、检修周期长、占地面积大、控制系统复杂等,使得设备维护及检修成本增加。相对于隔膜泵,离心式低压煤浆泵的一次投入成本要比隔膜泵低得多,在安装、维护、操作、运行、维修、管理等方面所需投入的费用,离心泵也比隔膜泵明显要低,更重要的是离心泵的可调节工况范围大,在较大的流量范围内只需要运行一台泵就能满足使用要求,保证生产的稳定运行(图2)。

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1 隔膜式低压煤浆泵


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图2离心式低压煤浆泵

2成本优势

首先两种类型的泵进行一次投入成本方面,用于输送煤浆额定流量为120m3/h,额定压力为1MPa的离心泵设备单台费用约60万元,包括离心泵、变频电机、联轴器及护罩、公共底座、集装式机械密封及辅助系统、公共底座范围内的配管及必要支撑、泵的所有对外连接管口的配对法兰和密封件、仪表接线箱、电气控制柜含变频器及相关控制元件、现场控制柜含PLC及相关控制元件、随机备件含叶轮机封和密封件等。再加上泵的基础施工费和设备安装以及材料共计约70万元。而用于输送煤浆额定流量为110m3/h,额定压力为1.1MPa的隔膜泵,采购设备费用单台约80万元,基础和安装及材料费用合计约100万元。

3设备维修保养优势

在设备维修与易损件更换方面,离心泵的结构简单,其他控制系统也相对简单,因此大修方便,并且在小修更换易损件时,由于立式泵的设计,也十分方便,处理问题时间短。而隔膜泵的隔膜维修方便,但端盖笨重拆装困难,由于隔膜泵需配备与缸数量相同的配对止回阀,止回阀易损坏,更换比较麻烦。大修时,由于系统复杂,装拆困难,且隔膜损坏清理工作很麻烦,恢复使用周期较长。

4设备操作优势

在设备操作方面,离心泵控制系统简单,操作方便,采用变频调速控制系统后,可以根据生产流程要求控制和变化泵的工况,可尽量避免靠开闭阀门调节泵的运行工况。离心泵在气动前和停泵后对泵内及管线冲洗方便。而隔膜泵的控制系统复杂,操作较难。与离心泵相比,冲洗很不方便,操作流程也较多。

5结语

总体比较离心泵与隔膜泵相比在操作运行、系统调节、备件更换、设备大修、停机清理等方面均有较大的优势,并且离心式煤浆泵及系统对操作人员的技能要求相对要低,以及国产化率100%的优势(表1)。目前国内离心式煤浆泵技术已成熟、运行稳定、投资成本低、占地面积小、检修工作量小、检修费用低、拆装方便等,已经被广泛应用于煤化工的生产当中,据调研已有数百多家化工企业使用离心式煤浆泵,设备运行稳定效果较为理想,可靠性高,故障率较低,检维修方便,煤浆输送方便控制,能够满足煤浆输送的要求,完全可以取代隔膜式低压煤浆泵。

表1 离心泵和隔膜泵对比

序号

比较内容

离心泵

隔膜泵

1

流量、扬程与转速之间的关系

流量越小,扬程越高;流量与转速成正比关系,扬程与转速平方成正比关系。

流量变化对扬程的影响较小,流量与转速成正比关系,转速变化对扬程的变化小。

2

泵的效率

一般设计点附近效率最高,偏离设计点越多,效率越低,总体效率比隔膜泵低。

效率曲线相对平坦,总体效率比离心泵高。

3

系统性能

由于采用变频调速控制系统,流量和压力可调范围广,稳定性好。

虽然也采用变频调速,但由于隔膜泵的固有特性,可调工况的范围小。

4

起动和运行操作

控制系统简单,操作方便,采用变频调速控制系统后,可以根据生产流程要求控制和变化泵的工况,可尽量避免靠开闭阀门调节泵的运行工况。离心泵在气动前和停泵后对泵内及管线冲洗方便。

控制系统复杂,操作较难。与离心泵相比,冲洗很不方便。

5

维修与易损件更换

泵和系统的结构简单,其他控制系统也相对简单,因此大修方便,并且在小修更换易损件时,由于立式泵的设计合理,也十分方便,处理问题时间短。

隔膜泵的隔膜维修方便,但端盖笨重拆装困难,由于隔膜泵需配备与缸数量相同的配对止回阀,止回阀易损坏,更换比较麻烦。大修时,由于系统复杂,装拆困难,且隔膜损坏清理工作很麻烦,恢复使用周期较长。

图一、