真空泵讲义教学资料.ppt

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1、真空泵讲义 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望液环泵在炼油工业中的应用液环泵在炼油工业中的应用液环泵液环泵/喷射器复合真空系统喷射器复合真空系统原油稳定化原油稳定化 原油真空分馏原油真空分馏 尾气压缩尾气压缩 水汽回收水汽回收/气体增压气体增压 火炬气回收火炬气回收 过滤过滤/脱蜡脱蜡变压吸附制氢变压吸附制氢石石 油油 加加 工工原油原油可炼制可炼制的石油的石油石油气石油气汽油汽油煤油煤油轻柴油轻柴油重油重油重柴油重柴油渣油渣油脱水脱水脱盐脱盐分馏分馏

2、分馏分馏常压常压减压减压催化裂化催化裂化汽油汽油润滑油润滑油石油的炼制石油的炼制减压蒸馏生产流程减压蒸馏生产流程 图示石油加工工业中常、减压分馏流程。把已经脱水、脱盐的原油用油泵压入常压加热炉（1）中加热到360370后，进入常压蒸馏塔（2）。在常压蒸馏塔从上到下分馏出汽油、溶剂油、煤油、柴油等。塔底重油引入减压加热炉（3），加热到400左右，进入减压蒸馏塔（4），在减压蒸馏塔从上到下分馏出重柴油和各种不同规格的润滑油馏分，塔底出来的是渣油。减压塔顶真空工艺优化减压塔顶真空工艺优化减压系统的抽真空系统，目前普遍采用低效率的蒸汽喷射法抽真空系统，其蒸汽消耗要占全装置能耗的10%，且消耗大量冷却水

3、。国外早就开始尝试用效率高十多倍的机械抽真空法。近年来国内大型的蒸馏装置也开始采用机械抽真空技术并取得良好效果。鉴于目前蒸馏工艺中减压系统往往真空度都很高，采用混合式抽真空系统比较适宜。传统抽真空系统传统抽真空系统多级蒸汽喷射器多级蒸汽喷射器减压塔塔顶冷凝器二级蒸汽喷射三级蒸汽喷射一级蒸汽喷射减顶罐尾气回收优化抽真空系统优化抽真空系统复合式真空系统复合式真空系统减压塔塔顶冷凝器二级蒸汽喷射三级蒸汽喷射一级蒸汽喷射减顶罐纳西姆液环真空泵纳西姆压缩机尾气回收GEA Jet Pumps产品范围产品范围 真空系统真空系统喷射真空泵喷射真空泵真空真空-/喷射冷却装置喷射冷却装置喷射泵喷射泵喷射洗涤器喷射

4、洗涤器真空脱气装置真空脱气装置加热和冷却装置加热和冷却装置基伊埃工程技术（中国）有限公司喷射泵和喷射设备喷射泵和喷射设备基伊埃工程技术（中国）有限公司用于钢铁脱气的蒸汽喷射真空泵用于钢铁脱气的蒸汽喷射真空泵基伊埃工程技术（中国）有限公司真空概念真空概念压力压力 1013 mbar温度温度100 C压力压力 74 mbar温度温度 40 C纯组分的冷凝作用纯组分的冷凝作用-100%蒸汽蒸汽基伊埃工程技术（中国）有限公司蒸汽（蒸汽（82 kg）和空气（）和空气（10 kg)混合物的冷凝作用混合物的冷凝作用真空概念真空概念压力压力1013 mbar温度温度100 C压力压力 133 mbar 温度温

5、度 40 C基伊埃工程技术（中国）有限公司 真空泵机械真空泵机械 动力动力 正位移正位移气体结合气体结合 旋片泵旋片泵 往复泵往复泵吸收吸收 冷凝冷凝 低温泵低温泵真空机械真空机械 基伊埃工程技术（中国）有限公司 传统真空泵的应用范围传统真空泵的应用范围1000 100 10 1 0,1 0,01 1 100.000 m3/h20 20.000 m3/h20 15.000 m3/h20 6.000 m3/h20 3.000 m3/h 真空真空 mbar处理量范围处理量范围 m3/h真空泵机械真空泵机械基伊埃工程技术（中国）有限公司基伊埃工程技术（中国）有限公司蒸汽喷嘴蒸汽喷嘴喉口喉口扩散段扩散

6、段腔体腔体来自工艺来自工艺P0P1Pw喷射器作为真空泵装置喷射器作为真空泵装置 无尺寸限制(DN 8-DN 3500)设计上无限制 可以用各种动力蒸汽 能处理吸入流中的污物 可用各种材料制造 性能高，安全，低维护费用，寿命长 喷射真空泵喷射真空泵为什么使用喷射真空泵?基伊埃工程技术（中国）有限公司基本原理喷射真空泵的基本原理喷射真空泵的基本原理 动力蒸汽在动力喷嘴中的膨胀动力蒸汽在动力喷嘴中的膨胀 产生的蒸汽喷射与被抽吸介质的混合产生的蒸汽喷射与被抽吸介质的混合 混合物在喉口和出口扩张管中的压力转化混合物在喉口和出口扩张管中的压力转化基伊埃工程技术（中国）有限公司设计准则设计准则压缩比压缩比

7、膨胀比膨胀比 蒸汽消耗蒸汽消耗 基本原理基伊埃工程技术（中国）有限公司基本原理基伊埃工程技术（中国）有限公司基本原理反向压力曲线反向压力曲线基伊埃工程技术（中国）有限公司基本原理基伊埃工程技术（中国）有限公司基本原理多级喷射器系统10.000 m3/h2.000 m3/h300 m3/h基伊埃工程技术（中国）有限公司基伊埃工程技术（中国）有限公司多级喷射泵多级喷射泵:直接接触冷凝器直接接触冷凝器多级喷射真空泵多级喷射真空泵:表面冷凝器表面冷凝器基伊埃工程技术（中国）有限公司减压蒸馏液环真空系统减压蒸馏液环真空系统PID液环真空泵压缩机液环真空泵压缩机减压蒸馏真空机组减压蒸馏真空机组最优化真空系

8、统最优化真空系统经济分析经济分析1国内某炼油厂（350万吨）减压塔顶抽真空系统减压塔塔顶冷凝器二级喷射器一级喷射器极间冷凝器末端冷凝器一级蒸汽喷射器参数：负荷：成份分子量质量流量Kg/h不凝油气44219水蒸汽18442空气2990入口温度：23入口压力：28mmHg.A排出压力：145mmHg.A蒸汽：0.9MPa.G；240；消耗量2569Kg/h二级蒸汽喷射器：负荷：成份分子量质量流量Kg/h不凝油气44219水蒸汽1876空气2990进口压力：130mmHg.A出口压力：840mmHg.A入口温度：36蒸汽：0.9MPa.G；240；消耗量2120Kg/h级间冷凝器参数：进汽：3011

9、Kg/h，60出汽：76Kg/h，36冷却水：进水温度30；出水温度：42；消耗量146T/h冷却水泵功率消耗：18Kw末端冷凝器参数：进汽：2196Kg/h，102出汽：14Kg/h，38冷却水：进水温度30；出水温度：52；消耗量60T/h冷却水泵功率消耗：11Kw最优化真空系统最优化真空系统经济分析经济分析1液环真空机组参数：负荷：成份分子量质量流量Kg/h不凝油气44219水蒸汽1876空气2990进口压力：130mmHg.A出口压力：840mmHg.A入口温度：36消耗功率：55KW；冷却水量：15m3/h改造后的减压塔顶抽真空系统减压塔塔顶冷凝器一级喷射器极间冷凝器液环真空机组级间

10、冷凝器参数：进汽：3011Kg/h，60出汽：76Kg/h，36冷却水：进水温度30；出水温度：42；消耗量146T/h冷却水泵功率消耗：18Kw一级蒸汽喷射器参数：负荷：成份分子量质量流量Kg/h不凝油气44219水蒸汽18442空气2990入口温度：23入口压力：28mmHg.A排出压力：145mmHg.A蒸汽：0.9MPa.G；240；消耗量2569Kg/h最优化真空系统最优化真空系统经济分析经济分析 1图为纳士公司图为纳士公司2BE1 253-0液环真空泵的吸气量超出原二段蒸汽喷射器的设计参液环真空泵的吸气量超出原二段蒸汽喷射器的设计参数，所以设备运行后使整个系统的真空度提高，从而提高

11、了减压塔的生产能力和数，所以设备运行后使整个系统的真空度提高，从而提高了减压塔的生产能力和抽出率。抽出率。与真空系统改造所带来的收益相比，液环真空机组的投资是微不足道的。与真空系统改造所带来的收益相比，液环真空机组的投资是微不足道的。最优化真空系统最优化真空系统经济分析经济分析 2塔顶抽真空系统优化塔顶抽真空系统优化利益利益减压蒸馏真空系统的优化设计改造将带给您：减压蒸馏真空系统的优化设计改造将带给您：降低运行成本运行更灵活降低污水处理成本改善生产环境提高产量较少需要或不需要蒸汽系统的自动化更为可行专题讨论专题讨论0 在复合式塔顶抽空系统中液环泵所起的作用 在整个炼油工艺中在整个炼油工艺中,塔

12、顶真空系统非常关键塔顶真空系统非常关键,塔塔顶真空度的保证及运行的稳定程度直接影响着油顶真空度的保证及运行的稳定程度直接影响着油品的品质及产量品的品质及产量.液环泵复合真空系统有着高效、节能、环保、液环泵复合真空系统有着高效、节能、环保、安全、稳定的特点。但这些特点的取得源于所用安全、稳定的特点。但这些特点的取得源于所用液环泵的质量、性能、整个液环泵系统设计的合液环泵的质量、性能、整个液环泵系统设计的合理性及行业应用的经验。理性及行业应用的经验。产品的质量、性能、先进行是保证减压真空系产品的质量、性能、先进行是保证减压真空系统的基础。统的基础。液环泵的选型是关键：要把影响气量、真空度液环泵的选

13、型是关键：要把影响气量、真空度等所有的因素都考虑进去：工作液的温度、吸气等所有的因素都考虑进去：工作液的温度、吸气介质的组成、排气压力、工作液物性等。才能从介质的组成、排气压力、工作液物性等。才能从理论上保证设备运行后使整个系统的真空度提高，理论上保证设备运行后使整个系统的真空度提高，从而提高了减压塔的生产能力和抽出率。从而提高了减压塔的生产能力和抽出率。整个系统各部件的合理设计、布置是保证：整个系统各部件的合理设计、布置是保证：分离器的设计：保证气、体液体充分的分离，又分离器的设计：保证气、体液体充分的分离，又要保证工作液在里有足够常的停留时间及有足够要保证工作液在里有足够常的停留时间及有足

14、够多的工作液，保证进液环泵工作液的需要。多的工作液，保证进液环泵工作液的需要。换热器的设计：保证有充分的换热效果。换热器的设计：保证有充分的换热效果。管路的设计，阀门等布置、安装：保证在无循环管路的设计，阀门等布置、安装：保证在无循环的情况下，工作液根据实际的需要自动的补排。的情况下，工作液根据实际的需要自动的补排。液环泵系统的生产、系统的检测是保证塔顶真液环泵系统的生产、系统的检测是保证塔顶真空系统的实现。空系统的实现。专题讨论专题讨论节能、高效节能、高效 减少了蒸汽喷射器的级数，减少了蒸汽用量。减少了蒸汽喷射器的级数，减少了蒸汽用量。减少了冷却水的用量。减少了冷却水的用量。减少了污水的处理

15、量。减少了污水的处理量。环保环保 液环泵真空系统的工作液闭式循环，减少了对工作液的污染。液环泵真空系统的工作液闭式循环，减少了对工作液的污染。减少了与介质接触的蒸汽。减少了与介质接触的蒸汽。安全、稳定安全、稳定 塔顶真空系统运行稳定性高，不受蒸汽压力博动的影响。塔顶真空系统运行稳定性高，不受蒸汽压力博动的影响。对入口气量的变化不敏感。对入口气量的变化不敏感。一次性投资稍大（但增加的设备投入，很快能收回）一次性投资稍大（但增加的设备投入，很快能收回）1蒸汽喷射器蒸汽喷射器+液环式真空系统的特点？液环式真空系统的特点？专题讨论专题讨论2 液环真空泵入口压力的确定，对整个减顶真空系统的设备成本及运行

16、费用的影响？入口真空度高，系统的一次投入增大前两级（一级）蒸汽喷射器的蒸汽用量减少，液环泵的能力要求增大，所选择的液环泵及电机功率增大，入口真空度低，系统的运行费用增大前两级（一级）蒸汽喷射器的蒸汽用量增大，液环泵的能力要求减小，所选择的液环泵及电机功率减小。通常入口真空度在200mmHg时，较优。一整套成熟、高效的替带喷射器的技术方案，在国内外蒸馏装置中有着广泛的应用，取得了良好的效果。专题讨论专题讨论取决于塔顶真空度的要求。取决于单级喷射器能到达的压比。进液环泵工作液的温度。通常有两级喷射器液环泵也有一级喷射器液环泵3 液环泵可以替代几级蒸汽喷射器？专题讨论专题讨论4 液环泵真空系统操作维

17、护费用？仅有电耗易损件少、维护量小。设备结构简单，仅有一个运动部件。无金属部件的接触。低转速度。5 真空压缩复合系统塔顶真空的获得：蒸汽喷射器液环真空系统减顶气的输送：液环压缩机常顶气的输送火炬气的输送专题讨论专题讨论减压塔液环真空机组液环压缩机组液环式真空泵及压缩机在炼油行业的应用液环式真空泵及压缩机在炼油行业的应用液环式真空泵及压缩机在炼油行业的应用液环式真空泵及压缩机在炼油行业的应用常压、减压、催化、裂化、焦化尾气输送：液环式压缩机 NAM/NAB，2BE1/2BE3系列）（代替711螺杆压缩机）来自各工段的火炬气回收，液环式压缩机NAM/NAB，2BE1/2BE3系列（代替711螺杆压

18、缩机）减压蒸馏：蒸汽喷射器液环式真空泵2BE3（代替多级蒸汽喷射器）变压吸附制氢：2BE3/XL 溶剂脱蜡，液环式真空泵（代替北京易通公司真空压缩往复机）炼油行业尾气的特点炼油行业尾气的特点气量的变化较大，同时摩尔质量变化很大（通常从 10 到 50).气体中夹带大量的固体（同时含有各种杂质、粉尘、焦粉）及液体杂质。通常含有大量的H2S和其他腐蚀性气体。要求设备有很高的可靠性和有效性。维护成本低，以带来更好的经济效益。要求有很高的操作灵活性，因为抽气量的变化非常不稳定。在火炬气回收工艺中，曾使用过的压缩机有在火炬气回收工艺中，曾使用过的压缩机有往复活塞式压缩机、螺杆式压缩机、液环式压缩机 80

19、年前，往复活塞式压缩机。812000年，螺杆式压缩机。2000今后，液环式压缩机。往复活塞式压缩机的特点及使用情况往复活塞式压缩机的特点及使用情况是靠活塞的往复运动加压。活塞式压缩机要求进气洁净、单一，对分子量变化适应性强。其出口温度就很高（一般出口温度为110左右），火炬气中的某些组份在压缩过程中易聚合结焦，这些聚合物和焦碳堵塞进、排气阀，损坏汽缸和活塞，使压缩机不能正常工作，需要经常维修。火炬气中如含有丁二烯组份，聚合结焦的问题就可能更为突出。另外活塞式压缩机配有前、后及中间分离罐、中冷器、后冷器等较多附属设备，占地大，管理维修工作量大。往复活塞式压缩机的特点及使用情况往复活塞式压缩机的特

20、点及使用情况活塞式压缩机特点决定了它仅适于回收：小流量、高压比、成份洁净的火炬气，对分子量变化无要求。早在80年代，在火炬气回收系统中，活塞式压缩机有所应用。目前在新上项目中，很少使用。螺杆式压缩机特点及使用情况螺杆式压缩机特点及使用情况是通过阴阳两个转子的形线捏合，在由冷却液喷淋进行密封及冷却的情况下，实现气体的输送。内部螺杆间与壳体间隙很小，对进气洁净度要求高。不允许有大量的固体及液体夹带。允许入口压力波动范围有限（-5KPa.G40KPa.G）。且流量调节范围也有限（50%）。采用回流调节时会带来出口排气温度升高的问题和风险。需要气柜作为缓冲装置以稳定进口压力和流量。进出口温差较大。对出

21、口温度要求严格，温度过高时有螺杆抱死的危险。螺杆式压缩机特点及使用情况螺杆式压缩机特点及使用情况出口温度常达到60以上，对于高含硫气体不能解决腐蚀问题。如果改成喷油冷却，腐蚀问题会缓解但是油消耗量会很大。轴密封方式复杂，制造水平差，无法很好地解决密封问题。维修量大，折装复杂困难。压缩机部件多、结构复杂、拆卸困难，维护麻烦。机组复杂。包括压力润滑系统（油泵、冷却器、过滤器等）和冷却水系统（分离器、冷却器）。润滑油密封差，损失大。维护成本高。液环压缩机特点及使用情况液环压缩机特点及使用情况允许气体中夹带固体颗粒和液体抽气量的变化不会对泵带来任何影响介质摩尔质量的变化对泵运行没有任何影响入口压力的波

22、动对泵的影响也很小通过气体回流装置可以很方便的控制抽气量抽气量分配非常容易液环压缩机特点及使用情况液环压缩机特点及使用情况几乎等温的压缩过程(max.10C)结构简单，维护成本低廉可以满足API标准无油压缩：不会污染介质可以非常安全的压缩各种易燃，易爆，及各种对温度敏感的危险气体有多种的材质选择来满足不同的气体。FLARE GAS RECOVERY:AN ENVIRONMENTAL&ECONOMICAL BENEFITTOP OF EVOLUTION IN FLARE GAS RECOVERY SYSTEMS:TOP OF EVOLUTION IN FLARE GAS RECOVERY SYS

23、TEMS:THE LEONARDO CONCEPT THE LEONARDO CONCEPTFLARE GAS RECOVERY:AN ENVIRONMENTAL&ECONOMICAL BENEFITTOP OF EVOLUTION IN FLARE GAS RECOVERY SYSTEMS:TOP OF EVOLUTION IN FLARE GAS RECOVERY SYSTEMS:THE LEONARDO CONCEPT THE LEONARDO CONCEPTFLARE GAS RECOVERY:AN ENVIRONMENTAL&ECONOMICAL BENEFITTOP OF EVOL

24、UTION IN FLARE GAS RECOVERY SYSTEMS:TOP OF EVOLUTION IN FLARE GAS RECOVERY SYSTEMS:THE LEONARDO CONCEPT THE LEONARDO CONCEPT液环真空泵压缩机液环真空泵压缩机等温压缩热量被液环吸收处理爆炸性、有毒与腐蚀性气体结构简单，易与维护，维修量少。低转速，低振动，寿命长，高可靠性。工作液作为活塞，能冷却气体，可使可凝性气体冷凝，无需后置冷凝器。对气量的变化不敏感，允许有大量汽液夹带。允许吸气介质中存在微小粒子通常无需前置冷凝器，允许有高的吸气温度。泵内部无金属部件的接触，无阀、链条、

25、齿轮等调速部件。液环真空泵及液环压缩液环真空泵及液环压缩机的应用介绍机的应用介绍应用于应用于PVC行业的最先进技术行业的最先进技术 悬臂锥体液环悬臂锥体液环压缩机压缩机性能范围性能范围-ISO应用于应用于PVC行业的最先进技术行业的最先进技术 悬臂锥体液环悬臂锥体液环压缩机压缩机悬臂锥体悬臂锥体悬臂锥体悬臂锥体双级平圆盘双级平圆盘双级平圆盘双级平圆盘NAM/NAB系列压缩机结构特点系列压缩机结构特点平衡径向力的结构设计（运行可靠、噪声低）前端拆装(维修维护方便、简单)叶轮与锥体的间隙小(高效)一个动密封点(可靠、维修维护简单)叶轮轴向调整(零部件使用寿命长、高效)锥体锥体VS平圆盘：平圆盘：效

26、率高，排出压力高效率高，排出压力高锥体锥体平圆盘平圆盘性能曲线平滑，排出压力可达到10bar以上 效率高，轴功耗低锥体锥体VS平圆盘：平圆盘：平衡力设计平衡力设计，使用寿命长使用寿命长专利的平衡径向作用力设计低噪音:82-85 dB(A)振动小：轴承使用寿命长密封点少：只需一套机械密封锥体锥体平圆盘平圆盘锥体锥体VS平圆盘：平圆盘：锥体分配锥体分配，效率高效率高锥体锥体平圆盘平圆盘锥体分配低功率消耗高效调整到最佳的压缩性能锥体与叶轮轴向调整不用打开压缩机即可轻松调整内部间隙没有金属与金属的直接接触4锥体锥体VS平圆盘：平圆盘：密封面少，安全可靠，调整方便密封面少，安全可靠，调整方便悬臂锥体悬臂锥体平圆盘平圆盘只有一个密封间隙调整螺丝四个密封间隙锥体锥体VS平圆盘：平圆盘：结构简单，组件少，安全可靠结构简单，组件少，安全可靠悬臂锥体悬臂锥体平圆盘平圆盘只有一个动密封只有四个静密封两个个动密封十一个静密封锥体锥体VS平圆盘：平圆盘：水平拆装水平拆装，方便快捷方便快捷前端拆卸，不需要将设备处于垂 直位置，维修方便。锥体锥体平圆盘平圆盘一个叶轮，双级功能一个叶轮，双级功能独特的设计先进的技术安装简单、维修维护方便 NAB 850 双级双级(爆炸图爆炸图)多种材料可选多种材料可选碳钢球墨铸铁316 不锈钢钛哈氏合金复合不锈钢 完全满足腐蚀性气体要求1.钛泵2.离子泵3.