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BDO裝置BYD進(jìn)料泵的優(yōu)化設(shè)計(jì)

　　進(jìn)口BYD進(jìn)料泵的問(wèn)題分析

　　總結(jié)進(jìn)口BYD進(jìn)料泵在使用過(guò)程中頻繁發(fā)生的問(wèn)題，根據(jù)實(shí)際了解使用情況和分析進(jìn)口泵的結(jié)構(gòu)形式，發(fā)現(xiàn)有如下原因?qū)е拢?/p>

　　1)缸體結(jié)構(gòu)不夠優(yōu)化，缸體本身存在著許多應(yīng)力集中點(diǎn)，這些應(yīng)力集中點(diǎn)在長(zhǎng)期連續(xù)往復(fù)高壓作用下，較易產(chǎn)生疲勞開(kāi)裂現(xiàn)象。

　　2)進(jìn)出口閥組設(shè)計(jì)不合理：閥組與設(shè)計(jì)流量不匹配，主過(guò)流面直徑偏大，進(jìn)而導(dǎo)致閥組各零件外徑變大、自重也偏大，加之閥密封面窄(比壓就偏大)，在出口壓力30.9MPa的高壓液流環(huán)境中，對(duì)閥組密封面造成劇烈沖擊而快速失效。同時(shí)閥板的導(dǎo)向太短，導(dǎo)致閥板在上下運(yùn)動(dòng)中偏心，長(zhǎng)期以往嚴(yán)重?fù)p壞密封面。

　　并且閥組件的材質(zhì)是17-4PH，這是一種馬氏體粉末硬化性不銹鋼，有耐磨作用，但抗疲勞沖擊能力不夠，在連續(xù)沖擊下，容易發(fā)生開(kāi)裂等現(xiàn)象。

　　3)單一填料函長(zhǎng)度過(guò)短，有效密封長(zhǎng)度不足，且內(nèi)部填料排列不合理，無(wú)二次鎖緊功能。還有柱塞線(xiàn)速度過(guò)高(普遍高于往復(fù)泵設(shè)計(jì)手冊(cè)推薦的0.8mm/s)，也較大地加速了柱塞、填料和其他填料函內(nèi)部組件的磨損。另外柱塞的表面硬化處理和填料的材料選擇上也有很大詬病。

　　4)國(guó)外進(jìn)口設(shè)備的動(dòng)力端承載量在設(shè)計(jì)時(shí)普遍富裕量很小，很難保證整機(jī)的長(zhǎng)周期連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

　　三、BYD進(jìn)料泵優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

　　1. 承受重載荷、長(zhǎng)周期運(yùn)行的動(dòng)力端

　　動(dòng)力端應(yīng)采用系列化設(shè)計(jì)的成熟機(jī)型，且有二十多年數(shù)百臺(tái)次的化工和石油化工工況成功使用的實(shí)際案例，該機(jī)座對(duì)柱塞力1.5×104kg以下，運(yùn)行功率小于300kW，工作壓力在0～50MPa的各種長(zhǎng)周期運(yùn)行工況都適合，對(duì)于裝置的進(jìn)料泵的動(dòng)力端有較大的設(shè)計(jì)余量(控制在150%左右)和效率高等特點(diǎn)。且往復(fù)泵動(dòng)力端十字頭小頭的連接方式就是通過(guò)對(duì)中設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種設(shè)計(jì)保證了柱塞的長(zhǎng)期穩(wěn)定對(duì)中穩(wěn)定運(yùn)行，也是保證柱塞和填料能長(zhǎng)期運(yùn)行的關(guān)鍵因素。

　　目前，在往復(fù)泵動(dòng)力端(400kW以下)設(shè)計(jì)和制造以及多年的實(shí)際應(yīng)用方面，國(guó)內(nèi)的能力已經(jīng)和國(guó)外知名品牌的水平相當(dāng)了，有些局部設(shè)計(jì)還有獨(dú)到之處。

　　2. 整體缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　(1)材質(zhì)升級(jí) 選用適合介質(zhì)采用雙相不銹鋼鍛件(鍛壓比>3)，從材料本身提高了缸體的耐蝕性與抗疲勞開(kāi)裂能力。

　　(2)結(jié)構(gòu)優(yōu)化 采用整體缸可以避免缸體內(nèi)部絕大部分的應(yīng)力集中點(diǎn)，在機(jī)加工方面，采用特殊加工工藝，降低表面粗糙度值，特別在交錯(cuò)孔處倒圓，打磨拋光。盡量減小或消除缸體內(nèi)部各處的應(yīng)力集中點(diǎn)，有效地降低了缸體因應(yīng)力集中疲勞開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)，缸體的使用壽命將得到很好的保證。

　　另外搭配穿杠式組合閥后，組合閥將會(huì)緩沖缸體本身承受的壓力，有效地保護(hù)了缸體，缸體的壽命也將大大地提高。

　　3. 整體式組合閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　采用組合閥結(jié)構(gòu)，不但結(jié)構(gòu)緊湊可靠，而且能對(duì)缸體形成有效防護(hù)，可以從材料方面提高了閥的耐蝕性與抗疲勞開(kāi)裂能力。另外組合閥內(nèi)部的往復(fù)關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)零部件均采用合肥華升泵閥股份有限公司專(zhuān)利技術(shù)HWE-007特種材料。此材料也成功地應(yīng)用在中國(guó)石化長(zhǎng)城能源化工(寧夏)有限公司的BYD進(jìn)料泵單向閥組改造中，大幅度提高了閥組的壽命。該材質(zhì)比一般奧氏體不銹鋼的強(qiáng)度高，抗腐蝕疲勞的能力比一般的不銹鋼大得多，使用效果顯著。

　　拆裝方便，只需要打開(kāi)壓蓋，抽出組合閥即可。而進(jìn)口泵的單向閥在拆裝時(shí)，每個(gè)零部件都需要一個(gè)個(gè)地拆裝。

　　(a)閥的每個(gè)零件都需拆裝 (b)卸下壓蓋直接整體抽出即可

　　4. 主副填料函結(jié)構(gòu)確保函組穩(wěn)定和不易泄漏

　　主、副填料函雙重填料函結(jié)構(gòu)，主副填料分級(jí)壓縮，效果更好，有效密封也得到增加。填料函中間端設(shè)置了沖洗水裝置，既可以潤(rùn)滑密封系統(tǒng)，又可以冷卻填料函組件，并且可以很好地沖洗掉介質(zhì)中的細(xì)微顆粒。

　　填料函配備函體支撐部件，防止了填料函在運(yùn)行過(guò)程中，由于高壓往復(fù)壓力脈動(dòng)造成的下垂或振動(dòng)，徹底保證填料函的穩(wěn)定對(duì)中。

　　5. 線(xiàn)速度低是泵長(zhǎng)期平穩(wěn)運(yùn)行的保證

　　線(xiàn)速度的大小直接影響柱塞泵各運(yùn)動(dòng)零、部件的摩擦和磨損，特別是對(duì)柱塞及其密封這一密封副的影響尤為顯著。因此采用特殊設(shè)計(jì)，將柱塞線(xiàn)速度控制在0.8mm/s以下，將非常有利于泵長(zhǎng)周期運(yùn)行得更加平穩(wěn)、可靠。

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