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泵的冷卻水管路系統(tǒng)
閱讀：527 發(fā)布時(shí)間：2024-1-10泵組運(yùn)行過程中，除了因泵送介質(zhì)所帶來的熱量以外，其本身也會產(chǎn)生熱量（如軸承、密封、電機(jī)繞組等）。為了確保其安全可靠運(yùn)行，必須對發(fā)熱部位進(jìn)行冷卻或?qū)崃繉?dǎo)出進(jìn)行冷卻。
冷卻水作用通常有以下幾個(gè)方面
(1)降低軸承的溫度。
(2)帶走從軸封滲漏出來的少量液體，并傳導(dǎo)出摩擦熱。
(3)降低填料函的溫度，改善機(jī)械密封的工作條件，延長其使用壽命。
(4)冷卻泵支座（對高溫介質(zhì)泵），以防止因熱膨脹而引起泵與電動(dòng)機(jī)同心度的偏移。
泵是否需要冷卻，哪些部位需要冷卻，冷卻介質(zhì)耗量多少，這和介質(zhì)溫度、泵型等有關(guān)，以下是一般的設(shè)計(jì)思路和基本考慮方法，具體應(yīng)以泵的實(shí)際工況參數(shù)和泵廠經(jīng)驗(yàn)確定。
一、 冷卻介質(zhì)
冷卻介質(zhì)通常為水、空氣或低壓蒸汽。
1）水 用于冷卻溫度不太高的場合（位置），如軸承及各種換熱器的冷卻。
2）空氣（風(fēng)冷） 通常用于冷卻現(xiàn)場缺水且溫度不太高的場合，如軸承的風(fēng)扇（和/或散熱片）冷卻、密封沖洗液的風(fēng)冷卻器的冷卻。
3）低壓蒸汽 用于高溫工況，如高溫泵的密封夾套的冷卻。
另外，還有軸承及密封沖洗的盤管冷卻（盤管內(nèi)的冷卻介質(zhì)通常為水）。
二、冷卻水管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)條件
API標(biāo)準(zhǔn)要求冷卻水管路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合以下要求：
賣方提供的冷卻水管路系統(tǒng)還應(yīng)符合具體過程項(xiàng)目的冷卻水過程條件，我國某石化裝置的冷卻水公用工程條件如下(供參考)：
三、冷卻水管路系統(tǒng)布置
除另有規(guī)定外，冷卻水管路系統(tǒng)的總管和每一支管均應(yīng)設(shè)置必要的進(jìn)口閥和出口閥，且每一冷卻水出口管道上應(yīng)設(shè)流量視鏡。冷卻水管路布置應(yīng)符合表的規(guī)定，賣方在技術(shù)報(bào)價(jià)時(shí)應(yīng)明確冷卻水管路系統(tǒng)的方案。
四、泵冷卻水管路方案的選擇
泵組冷卻位置通常為軸承箱、密封冷卻器（和/或密封夾套）、油系統(tǒng)冷卻器及電動(dòng)機(jī)冷卻器。API 610第11版標(biāo)準(zhǔn)給出了幾種常用的冷卻方式。
1.輸送介質(zhì)溫度低于120℃的，通常不設(shè)置專門的冷卻系統(tǒng)，多采用本身介質(zhì)來潤滑和冷卻，對于易結(jié)晶或含有顆粒的介質(zhì)應(yīng)配有密封面沖洗管路(設(shè)計(jì)時(shí)均留有接口)。
2.輸送介質(zhì)溫度高于120℃時(shí)，應(yīng)考慮是否需要對軸承箱進(jìn)行冷卻，冷卻水管路系統(tǒng)采用表中的方案A和方案K。
3.輸送介質(zhì)溫度高于120℃時(shí)，宜對密封液(或緩沖液)進(jìn)行冷卻(金屬波紋管密封除外)，以降低密封腔的溫度，改善密封的工作條件，延長其使用壽命。冷卻水管路系統(tǒng)采用表中的方案K和方案M。
4.輸送介質(zhì)溫度高于300℃時(shí)，不僅泵頭部分需要冷卻，懸架軸承室也應(yīng)設(shè)有冷卻系統(tǒng)，泵結(jié)構(gòu)一般為中心支承形式，機(jī)械密封最好采用金屬波紋管型，但價(jià)格高(價(jià)格是普通機(jī)封的10多倍)。
5.輸送易結(jié)晶液體時(shí)，應(yīng)考慮對機(jī)械密封設(shè)置外供液體(如水、蒸汽等)進(jìn)行冷卻(Quench)密封腔，并防固體在大氣側(cè)積聚；輸送飽和蒸汽較高的液體(如液化氣、液氨等)時(shí)，應(yīng)考慮對機(jī)械密封設(shè)置一外供液體(如40℃熱水、蒸汽等)進(jìn)行加熱(Quench)，以防止液化氣或液氨等因壓降汽化而結(jié)冰，并防止輔助密封圈變硬發(fā)脆，失去密封作用。冷卻水管路系統(tǒng)采用表中的方案D。
磁力驅(qū)動(dòng)泵一般不需要冷卻水。
五、冷卻水用量
冷卻水耗量應(yīng)以泵廠給出的數(shù)值為準(zhǔn)，估算時(shí)可參考如下經(jīng)驗(yàn)值：
1.冷卻水耗量小泵0~1.5 m3/h，大泵0~3 m3/h。
2.對于采用壓力潤滑系統(tǒng)的泵取大值。
3.對于空水冷的電機(jī)，冷卻水耗量較大，需10~50 m3/h。
4.電機(jī)通常采用空冷，只有當(dāng)功率較大(如大于2000KW)時(shí)，且現(xiàn)場有合適水源時(shí)才考慮采用空水冷電機(jī)。
5.對于泵用汽輪機(jī)，其冷卻水主要用于油冷卻器等。凝汽式汽輪機(jī)還需要增加表面冷凝器用的冷卻水，以便將汽輪機(jī)排出的氣體冷卻成水。汽輪機(jī)的冷卻水耗量和汽輪機(jī)的型式、大小、結(jié)構(gòu)等有關(guān)。其冷卻水耗量范圍很大(一般為蒸汽量的40~80倍)，需仔細(xì)咨詢汽輪機(jī)廠。