化工儀器網
技術文章
泵的冷卻水管路系統
閱讀：692 發布時間：2024-1-10泵組運行過程中，除了因泵送介質所帶來的熱量以外，其本身也會產生熱量（如軸承、密封、電機繞組等）。為了確保其安全可靠運行，必須對發熱部位進行冷卻或將熱量導出進行冷卻。
冷卻水作用通常有以下幾個方面
(1)降低軸承的溫度。
(2)帶走從軸封滲漏出來的少量液體，并傳導出摩擦熱。
(3)降低填料函的溫度，改善機械密封的工作條件，延長其使用壽命。
(4)冷卻泵支座（對高溫介質泵），以防止因熱膨脹而引起泵與電動機同心度的偏移。
泵是否需要冷卻，哪些部位需要冷卻，冷卻介質耗量多少，這和介質溫度、泵型等有關，以下是一般的設計思路和基本考慮方法，具體應以泵的實際工況參數和泵廠經驗確定。
一、 冷卻介質
冷卻介質通常為水、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（風冷） 通常用于冷卻現場缺水且溫度不太高的場合，如軸承的風扇（和/或散熱片）冷卻、密封沖洗液的風冷卻器的冷卻。
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（盤管內的冷卻介質通常為水）。
二、冷卻水管路系統設計條件
API標準要求冷卻水管路系統的設計應符合以下要求：
賣方提供的冷卻水管路系統還應符合具體過程項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、冷卻水管路系統布置
除另有規定外，冷卻水管路系統的總管和每一支管均應設置必要的進口閥和出口閥，且每一冷卻水出口管道上應設流量視鏡。冷卻水管路布置應符合表的規定，賣方在技術報價時應明確冷卻水管路系統的方案。
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）、油系統冷卻器及電動機冷卻器。API 610第11版標準給出了幾種常用的冷卻方式。
1.輸送介質溫度低于120℃的，通常不設置專門的冷卻系統，多采用本身介質來潤滑和冷卻，對于易結晶或含有顆粒的介質應配有密封面沖洗管路(設計時均留有接口)。
2.輸送介質溫度高于120℃時，應考慮是否需要對軸承箱進行冷卻，冷卻水管路系統采用表中的方案A和方案K。
3.輸送介質溫度高于120℃時，宜對密封液(或緩沖液)進行冷卻(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。冷卻水管路系統采用表中的方案K和方案M。
4.輸送介質溫度高于300℃時，不僅泵頭部分需要冷卻，懸架軸承室也應設有冷卻系統，泵結構一般為中心支承形式，機械密封最好采用金屬波紋管型，但價格高(價格是普通機封的10多倍)。
5.輸送易結晶液體時，應考慮對機械密封設置外供液體(如水、蒸汽等)進行冷卻(Quench)密封腔，并防固體在大氣側積聚；輸送飽和蒸汽較高的液體(如液化氣、液氨等)時，應考慮對機械密封設置一外供液體(如40℃熱水、蒸汽等)進行加熱(Quench)，以防止液化氣或液氨等因壓降汽化而結冰，并防止輔助密封圈變硬發脆，失去密封作用。冷卻水管路系統采用表中的方案D。
磁力驅動泵一般不需要冷卻水。
五、冷卻水用量
冷卻水耗量應以泵廠給出的數值為準，估算時可參考如下經驗值：
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的泵取大值。
3.對于空水冷的電機，冷卻水耗量較大，需10~50 m3/h。
4.電機通常采用空冷，只有當功率較大(如大于2000KW)時，且現場有合適水源時才考慮采用空水冷電機。
5.對于泵用汽輪機，其冷卻水主要用于油冷卻器等。凝汽式汽輪機還需要增加表面冷凝器用的冷卻水，以便將汽輪機排出的氣體冷卻成水。汽輪機的冷卻水耗量和汽輪機的型式、大小、結構等有關。其冷卻水耗量范圍很大(一般為蒸汽量的40~80倍)，需仔細咨詢汽輪機廠。