本書較全面地介紹了泵與原動機的特點、結(jié)構(gòu)、基本性能和選用步驟,特殊介質(zhì)(黏性、含氣、低溫、含顆粒、高危介質(zhì)等)輸送時應注意的問題和對應泵的選型、選材方法,泵的監(jiān)測與維護。結(jié)合原油開采和儲運、煉油、化工、石化、醫(yī)藥、公用工程裝置的特點,介紹了各類裝置用泵。此外,還介紹了泵的檢驗與試驗,泵的安裝、驗收和試運行等內(nèi)容。
附錄提供了法蘭標準和公稱壓力對照、配管材料對照、泵常用材料牌號對照,以及國內(nèi)部分泵制造廠主要產(chǎn)品種類。
本書由經(jīng)驗豐富的工程技術(shù)人員編寫,內(nèi)容簡明實用,資料準確可靠。
本書可供原油開采、煉油、石化、化工、醫(yī)藥、食品、紡織、冶金、電子等行業(yè)的有關技術(shù)人員進行泵選型設計時使用,也可供從事泵設計、研究、制造、使用的工程技術(shù)人員,以及高等院校相關專業(yè)的師生參考。
第一篇泵的選用
第一章泵的選型 3
第一節(jié)概述 3
一、泵的分類和適用范圍 3
二、工業(yè)用泵的特點和選用要求 4
三、工業(yè)裝置對泵的要求 5
四、泵的常用標準 6
五、泵的能效等級標準及其選用 8
第二節(jié)泵的類型、系列和型號的選擇 11
一、選型參數(shù)的確定 11
二、泵類型的確定 11
三、泵系列的確定 12
四、泵型號的確定 13
五、原動機功率的確定 14
六、軸封型式的確定 15
七、聯(lián)軸器及其選用 15
八、液力耦合器 19
九、齒輪箱及其選用 19
第三節(jié)泵的本質(zhì)安全和選用 24
一、本質(zhì)安全簡介 25
二、泵設備失去保護的常見原因 25
三、工藝參數(shù)和操作條件 26
四、泵的類型和系列 27
五、材料的選用 28
六、監(jiān)測與控制 29
七、電氣系統(tǒng) 29
八、安全泄放 30
九、相關程序及評價 30
第二章軸封及軸封系統(tǒng) 31
第一節(jié)常用軸封類型、特點及應用 31
第二節(jié)機械密封 34
一、術(shù)語和定義 34
二、機械密封的分類 35
三、機械密封選用及材料 43
四、機械密封試驗 56
五、機械密封安裝對泵腔體要求 60
六、機械密封輔助系統(tǒng) 63
七、機械密封相關標準介紹 73
第三節(jié)填料密封 77
一、軟填料密封 77
二、硬填料密封 80
三、成型填料密封 80
第三章泵的軸承、軸承箱密封和潤滑 83
第一節(jié)泵用軸承的選型 83
一、泵用軸承的分類及特點 83
二、泵用軸承的正確選型 83
第二節(jié)軸承箱的密封 84
一、接觸式密封 84
二、非接觸式密封 85
第三節(jié)泵的潤滑 87
一、離心泵和轉(zhuǎn)子泵的潤滑 87
二、往復泵的潤滑 87
三、電動機軸承的潤滑 88
四、油霧潤滑系統(tǒng) 88
五、油氣潤滑系統(tǒng) 91
六、壓力油潤滑系統(tǒng) 94
第四章原動機的選用 96
第一節(jié)原動機的類型 96
一、三相交流電動機 96
二、直流電動機 97
三、汽輪機 97
第二節(jié)電動機的選用 97
一、選用電動機的主要依據(jù) 97
二、電動機類型的選擇 98
三、電動機的功率確定 100
四、電動機轉(zhuǎn)速的選擇 100
五、電源的選擇 100
六、電動機防護型式的選擇 101
七、爆炸性和火災危險性環(huán)境的電動機選擇 102
八、防爆電動機的選用 106
九、高效節(jié)能電動機的選用 108
十、永磁同步電動機的選用 109
第三節(jié)汽輪機的選擇 112
一、汽輪機型式的選擇 112
二、汽輪機的調(diào)節(jié)系統(tǒng) 115
三、凝汽器及真空系統(tǒng) 115
第四節(jié)液力透平的選擇 117
一、液體的特性 117
二、參數(shù)確定 117
三、超速脫扣設施 118
四、液力透平的布置 118
五、液力透平的機封沖洗方案 119
六、液力透平閥門的設置 119
七、液力透平的試驗 120
第五節(jié)柴油機的選擇 121
一、操作數(shù)據(jù)和特性 121
二、柴油機的附屬系統(tǒng) 123
第六節(jié)燃氣輪機的選擇 125
一、燃氣輪機工作原理、分類及操作特性 126
二、燃氣輪機的選用 127
三、燃氣輪機附屬系統(tǒng) 129
第五章泵材料的選用 131
第一節(jié)金屬泵 131
一、金屬腐蝕和防護 131
二、金屬泵的材料和選擇方法 136
三、泵用低溫鋼 143
第二節(jié)非金屬泵 146
一、概述 146
二、非金屬葉片式泵 147
三、非金屬容積式泵 150
四、非金屬泵的性能特點 151
五、常用非金屬(塑料)泵 153
六、其他類型非金屬泵簡介 159
七、非金屬泵標準 161
第三節(jié)有關標準規(guī)范對泵材料的要求 162
一、GB/T 51007對材料的要求 162
二、API 610對材料的要求 163
三、API 675對材料的要求 167
第六章監(jiān)測、保護系統(tǒng)及預測性維護 169
第一節(jié)儀表和控制的總體要求 169
第二節(jié)泵的監(jiān)測、保護系統(tǒng) 170
一、離心泵的監(jiān)測、保護系統(tǒng) 170
二、往復泵及計量泵的儀表和控制 179
第三節(jié)汽輪機的儀表、控制和保護 180
第四節(jié)預測性維護 181
第五節(jié)離心泵汽蝕監(jiān)測 183
一、離心泵汽蝕發(fā)生的機理 183
二、離心泵汽蝕余量及汽蝕的判別 183
三、離心泵汽蝕的監(jiān)測 183
第六節(jié)泵組的變頻自動控制及保護 184
一、泵組變頻自動控制及保護的理論依據(jù) 184
二、泵組變頻自動控制 185
三、變頻自動控制對泵的保護 186
四、泵的自動控制及保護實例 186
參考文獻 189
第二篇泵及泵系統(tǒng)
第一章葉片式泵 193
第一節(jié)離心泵的工作原理、結(jié)構(gòu)和性能參數(shù) 193
一、離心泵的工作原理 193
二、離心泵的主要零部件 193
三、離心泵的性能參數(shù) 194
四、離心泵的特性曲線 194
五、離心泵的水力學基本方程式 195
六、離心泵可靠性設計和分析 196
七、離心泵的振動及動力學分析 201
第二節(jié)離心泵的相似理論與工作范圍 206
一、離心泵的相似理論 206
二、比轉(zhuǎn)速ns 206
三、比例定律和切割定律 207
四、泵的工作范圍和型譜 208
第三節(jié)離心泵的分類 210
一、按離心泵的結(jié)構(gòu)分類 210
二、按離心泵的輸送介質(zhì)分類 219
第四節(jié)高速泵和旋噴泵 220
一、高速泵 220
二、旋噴泵 222
第五節(jié)無密封離心泵 223
一、磁力泵 223
二、屏蔽泵 227
三、多級無密封泵 232
四、磁力泵和屏蔽泵的特性比較 233
第六節(jié)自吸泵 235
一、內(nèi)混式自吸泵 235
二、外混式自吸泵 236
三、其他形式的氣液混合式自吸泵 236
四、影響自吸泵自吸性能的因素 237
五、真空設備與離心泵組合裝置 238
六、工程設計階段應注意的事項 238
第七節(jié)軸流泵和混流泵 238
一、軸流泵 238
二、混流泵 239
第八節(jié)旋渦泵 241
一、旋渦泵的工作原理 241
二、閉式旋渦泵 241
三、開式旋渦泵 242
四、旋渦泵的性能特點和調(diào)節(jié)方式 243
五、應用范圍 244
第二章容積式泵 245
第一節(jié)概述 245
一、容積式泵的性能參數(shù) 245
二、容積式泵的性能曲線 246
三、容積式泵的工作特點 246
第二節(jié)往復泵 247
一、往復泵的工作原理和結(jié)構(gòu) 247
二、往復泵的分類 247
三、往復泵的瞬時流量和流量不均勻系數(shù) 248
第三節(jié)轉(zhuǎn)子泵 249
一、轉(zhuǎn)子泵的原理 249
二、轉(zhuǎn)子泵的結(jié)構(gòu) 249
三、轉(zhuǎn)子泵的類型 250
四、轉(zhuǎn)子泵的選用 257
第四節(jié)計量泵 258
一、計量精度 258
二、計量泵的種類與特點 259
三、柱塞式計量泵液力端主要部件 262
四、液壓隔膜式計量泵液力端主要部件 262
五、流量調(diào)節(jié) 262
六、選用計量泵應注意的問題 266
第五節(jié)氣動隔膜泵 266
一、氣動隔膜泵的結(jié)構(gòu)與原理 266
二、氣動隔膜泵的性能 267
三、氣動隔膜泵的特點 267
四、主要類型介紹 268
第六節(jié)緩沖罐和限壓閥 270
一、緩沖罐 270
二、限壓閥 272
第三章真空泵 273
第一節(jié)真空泵的性能指標、分類和選擇 273
一、真空泵的性能指標 273
二、真空泵的分類 275
三、真空泵的選擇 275
四、真空泵系統(tǒng) 278
第二節(jié)液環(huán)真空泵 278
一、液環(huán)真空泵的工作原理和結(jié)構(gòu) 278
二、液環(huán)真空泵的選用 279
三、液環(huán)泵的應用介紹 281
第三節(jié)其他常用真空泵簡介 281
一、往復式真空泵 281
二、旋片式真空泵 282
三、羅茨真空泵 283
四、螺桿式真空泵 285
五、爪式真空泵 286
第四章泵的汽蝕 288
第一節(jié)離心泵的汽蝕 288
一、汽蝕現(xiàn)象產(chǎn)生原因及其危害 288
二、汽蝕參數(shù) 289
三、輸送烴類介質(zhì)和高溫水時泵的必需汽蝕余量 291
四、降低汽蝕風險的方法 292
第二節(jié)容積式泵的汽蝕 293
第三節(jié)液環(huán)真空泵的汽蝕 294
一、汽蝕的產(chǎn)生及其危害 294
二、汽蝕邊界值的確定 294
三、降低汽蝕風險的方法 295
第五章泵系統(tǒng) 298
第一節(jié)系統(tǒng)揚程和系統(tǒng)特性曲線 298
一、伯努利方程 298
二、系統(tǒng)揚程 298
三、系統(tǒng)特性曲線 299
四、泵的運行工作點 299
第二節(jié)管路流動阻力損失計算 300
第三節(jié)管路的串聯(lián)和并聯(lián) 304
一、串聯(lián)管路 304
二、并聯(lián)管路 304
三、支路管網(wǎng) 305
第四節(jié)泵的串聯(lián)和并聯(lián) 305
一、泵的串聯(lián)操作 306
二、泵的并聯(lián)操作 306
三、往復泵和離心泵的并聯(lián)操作 306
四、串并聯(lián)操作的選擇 306
第五節(jié)流量調(diào)節(jié) 307
第六節(jié)泵系統(tǒng)的配管 309
一、泵的典型流程 309
二、泵的配管要求 311
第七節(jié)泵的布置 312
一、泵的布置方式 312
二、泵的布置要求 312
三、泵的安裝間距 314
第八節(jié)泵的基礎 314
一、泵基礎的設計條件 314
二、泵基礎的一般要求 314
三、泵基礎的驗收 315
第六章特殊介質(zhì)的輸送 316
第一節(jié)黏性介質(zhì)的輸送 316
一、不同類型泵的適用黏度范圍 316
二、離心泵的性能參數(shù)換算 317
三、容積式泵的性能參數(shù)換算 320
第二節(jié)含氣液體的輸送 321
第三節(jié)低溫介質(zhì)的輸送 322
一、低溫泵的特點 322
二、低溫泵的結(jié)構(gòu) 323
三、低溫泵的材料 326
四、輸送低溫液化烴的泵裝置 326
五、低溫泵的安裝和運行要求 327
第四節(jié)含固體顆粒液體的輸送 327
一、渣漿泵的結(jié)構(gòu) 328
二、渣漿泵的性能特點及參數(shù)修正 328
三、渣漿泵的密封 329
四、渣漿泵的材質(zhì) 330
五、相關泵廠 331
第五節(jié)高危介質(zhì)的輸送 331
一、高危泵的認定 331
二、高溫泵選型 332
三、液態(tài)輕烴泵選型 335
四、有毒有害介質(zhì)泵選型 336
五、高危泵的監(jiān)測系統(tǒng) 337
六、其他選擇 337
參考文獻 337
第三篇工業(yè)裝置用泵
第一章原油、天然氣開采和儲運裝置用泵 342
第一節(jié)原油開采、輸送、儲存用泵 342
一、工藝流程及裝置用泵概要 342
二、關鍵泵介紹 343
第二節(jié)液化天然氣(LNG)接收站用泵 351
一、概述 351
二、流程介紹 351
三、潛液式低溫泵的選型 352
四、海水泵的選型 355
第二章煉油裝置用泵 357
第一節(jié)常減壓裝置用泵 357
一、常減壓蒸餾工藝及裝置用泵概要 357
二、塔底泵和側(cè)線泵 359
第二節(jié)催化裂化裝置用泵 360
一、催化裂化裝置工藝簡介 360
二、油漿泵 362
第三節(jié)催化加氫裝置用泵 363
一、工藝流程概述 363
二、加氫進料泵 364
三、熱高分液液力透平 365
四、高壓貧胺液泵 367
五、富胺液液力透平 368
六、注水泵 368
七、沸騰床加氫裝置沸騰泵 369
第四節(jié)催化重整裝置用泵 369
一、催化重整工藝概述 369
二、預加氫進料泵 370
第五節(jié)延遲焦化裝置用泵 372
一、工藝流程及裝置用泵概要 372
二、水力除焦高壓水泵 373
三、輻射進料泵 374
第六節(jié)烷基化裝置用泵 375
一、工藝流程及裝置用泵概要 375
二、酸循環(huán)泵、烴循環(huán)泵 376
第七節(jié)芳烴裝置用泵 377
一、石油化工型的芳烴加工工藝概述 377
二、吸附塔循環(huán)泵 378
第三章石油化工行業(yè)中泵的應用 381
第一節(jié)乙烯裝置用泵 381
一、概述 381
二、流程介紹 381
三、裝置用泵概要 382
四、關鍵泵介紹 384
第二節(jié)烯烴分離裝置用泵 394
一、概述 394
二、流程介紹 394
三、裝置用泵概要 395
四、關鍵泵介紹 395
第三節(jié)高密度聚乙烯裝置用泵 397
一、工藝流程 397
二、裝置用泵概要 397
三、關鍵泵介紹 398
第四節(jié)聚丙烯裝置用泵 405
一、概述 405
二、流程介紹 405
三、裝置用泵概要 406
四、關鍵泵介紹 406
第五節(jié)丙烯腈裝置用泵 413
一、丙烯腈性質(zhì)、用途及其生產(chǎn)工藝流程 413
二、裝置用泵概要 414
三、關鍵泵介紹 415
第六節(jié)環(huán)氧乙烷/乙二醇裝置用泵 416
一、概述 416
二、流程介紹 416
三、裝置用泵概要 417
四、關鍵泵介紹 417
第七節(jié)苯酚丙酮裝置用泵 422
一、概述 422
二、流程介紹 423
三、裝置用泵概要 425
四、關鍵泵介紹 425
第八節(jié)PTA裝置用泵 427
一、概述 427
二、流程介紹 427
三、裝置用泵概要 428
四、關鍵泵介紹 429
第九節(jié)BDO裝置用泵 431
一、工藝流程 431
二、裝置用泵概要 432
三、關鍵泵介紹 433
第十節(jié)PBST/PBAT裝置用泵 436
一、概述 436
二、流程介紹 436
三、裝置用泵概要 437
四、關鍵泵介紹 437
第十一節(jié)ABS裝置用泵 439
一、概述 439
二、流程介紹 440
三、裝置用泵概要 440
四、關鍵泵介紹 440
第十二節(jié)SBS裝置用泵 442
一、工藝流程及裝置用泵概要 442
二、關鍵泵介紹 444
第十三節(jié)煙氣脫硫裝置用泵 449
一、概述 449
二、流程介紹 449
三、裝置用泵概要 450
四、關鍵泵介紹 451
第十四節(jié)POSM裝置用泵 453
一、概述 453
二、流程介紹 453
三、裝置用泵概要 454
四、關鍵泵介紹 454
第四章煤化工裝置用泵 458
第一節(jié)概述 458
第二節(jié)煤制甲醇裝置用泵 460
一、煤制甲醇生產(chǎn)工藝流程 460
二、工藝技術(shù)介紹 461
三、裝置用泵概要 464
四、關鍵泵介紹 465
第三節(jié)煤制乙二醇裝置用泵 468
一、煤制乙二醇裝置 468
二、工藝流程 469
三、主要單元闡述 469
四、關鍵泵介紹 470
第四節(jié)甲醇制烯烴裝置用泵 472
一、概述 472
二、流程介紹 472
三、裝置用泵概要 473
四、關鍵泵介紹 474
第五節(jié)煤制油裝置用泵 474
一、概述 474
二、關鍵工藝技術(shù)路線 475
三、裝置用泵概要 475
四、關鍵泵介紹 477
第五章其他化工裝置用泵 479
第一節(jié)合成氨裝置用泵 479
一、工藝流程 479
二、裝置用泵概要 480
三、高壓鍋爐給水泵 481
四、半貧液泵及水力透平 482
第二節(jié)尿素裝置用泵 485
一、工藝流程及裝置用泵概要 485
二、高壓氨泵 486
三、高壓甲銨泵 490
第三節(jié)燒堿和純堿裝置用泵 492
一、工藝流程及裝置用泵概要 492
二、蒸發(fā)循環(huán)泵 495
三、液環(huán)式氯氣泵和氫氣泵 496
四、熔鹽液下泵 497
五、液氯泵 498
六、結(jié)晶器循環(huán)泵 499
第四節(jié)氯乙烯和聚氯乙烯裝置用泵 501
一、概述 501
二、流程介紹 501
三、裝置用泵概要 502
四、關鍵泵及特殊泵介紹 504
第五節(jié)磷酸磷銨裝置用泵 506
一、工藝流程及裝置用泵概要 506
二、磷酸料漿泵 508
三、濃縮循環(huán)泵 511
四、磷酸低位閃冷泵的應用情況簡介 513
第六節(jié)硫酸裝置用泵 514
一、工藝流程和裝置用泵概要 514
二、關鍵泵介紹 518
第七節(jié)鈦白粉裝置用泵 525
一、工藝流程 525
二、裝置用泵概要 527
三、裝置主要用泵 529
第八節(jié)多晶硅裝置用泵 532
一、多晶硅材料簡介及其工藝流程 532
二、裝置用泵概要 533
三、文丘里循環(huán)泵 534
第六章醫(yī)藥工業(yè)用泵 537
一、概述 537
二、醫(yī)藥管理法規(guī)及設備驗證 537
三、醫(yī)藥工程簡介 539
四、醫(yī)藥工業(yè)對泵的要求 542
五、衛(wèi)生泵 544
六、總結(jié) 551
第七章公用工程用泵 552
一、工藝流程和裝置用泵概要 552
二、循環(huán)水泵 552
三、雨水提升泵和污水提升泵 554
四、消防泵 558
五、隔膜計量泵(加藥泵) 562
參考文獻 562
第四篇泵的檢驗、試驗安裝和試運行
第一章泵的檢驗與試驗 567
第一節(jié)離心泵的檢驗與試驗 567
一、離心泵檢驗與試驗總則 567
二、離心泵的檢驗 567
三、檢驗和試驗記錄或報告、檢驗和試驗計劃(ITP) 575
第二節(jié)往復泵的檢驗與試驗 579
一、往復泵檢驗與試驗總則 579
二、往復泵的檢驗 579
三、檢驗和試驗記錄或報告、檢驗和試驗計劃(ITP) 582
第三節(jié)轉(zhuǎn)子泵的檢驗與試驗 582
一、轉(zhuǎn)子泵檢驗與試驗總則 583
二、轉(zhuǎn)子泵的檢驗 583
三、檢驗和試驗記錄或報告、檢驗和試驗計劃(ITP) 585
第二章泵的安裝、驗收和試運行 587
第一節(jié)泵組的安裝 587
一、安裝前的準備 587
二、泵組安裝要求 588
三、泵組的解體檢查與組裝 590
第二節(jié)泵組的試運行 593
第三節(jié)故障分析與處理 596
參考文獻 602
附錄
附錄一單位換算 603
附錄二常見液體的密度 606
附錄三國內(nèi)部分城市海拔高度和大氣壓力 607
附錄四法蘭標準和公稱壓力等級對照 609
附錄五泵常用材料牌號對照 609
附錄六配管材料對照 611
附錄七國內(nèi)部分泵產(chǎn)品一覽表 612
附錄八國內(nèi)部分泵制造廠主要產(chǎn)品種類范圍 626