BDO裝置BYD進料泵的優化設計

　　進口BYD進料泵的問題分析

　　總結進口BYD進料泵在使用過程中頻繁發生的問題，根據實際了解使用情況和分析進口泵的結構形式，發現有如下原因導致：

　　1)缸體結構不夠優化，缸體本身存在著許多應力集中點，這些應力集中點在長期連續往復高壓作用下，較易產生疲勞開裂現象。

　　2)進出口閥組設計不合理：閥組與設計流量不匹配，主過流面直徑偏大，進而導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的高壓液流環境中，對閥組密封面造成劇烈沖擊而快速失效。同時閥板的導向太短，導致閥板在上下運動中偏心，長期以往嚴重損壞密封面。

　　并且閥組件的材質是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，在連續沖擊下，容易發生開裂等現象。

　　3)單一填料函長度過短，有效密封長度不足，且內部填料排列不合理，無二次鎖緊功能。還有柱塞線速度過高(普遍高于往復泵設計手冊推薦的0.8mm/s)，也較大地加速了柱塞、填料和其他填料函內部組件的磨損。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)國外進口設備的動力端承載量在設計時普遍富裕量很小，很難保證整機的長周期連續穩定運行。

　　三、BYD進料泵優化設計方案

　　1. 承受重載荷、長周期運行的動力端

　　動力端應采用系列化設計的成熟機型，且有二十多年數百臺次的化工和石油化工工況成功使用的實際案例，該機座對柱塞力1.5×104kg以下，運行功率小于300kW，工作壓力在0～50MPa的各種長周期運行工況都適合，對于裝置的進料泵的動力端有較大的設計余量(控制在150%左右)和效率高等特點。且往復泵動力端十字頭小頭的連接方式就是通過對中設計來實現，這種設計保證了柱塞的長期穩定對中穩定運行，也是保證柱塞和填料能長期運行的關鍵因素。

　　目前，在往復泵動力端(400kW以下)設計和制造以及多年的實際應用方面，國內的能力已經和國外知名品牌的水平相當了，有些局部設計還有獨到之處。

　　2. 整體缸的結構設計

　　(1)材質升級 選用適合介質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裂能力。

　　(2)結構優化 采用整體缸可以避免缸體內部絕大部分的應力集中點，在機加工方面，采用特殊加工工藝，降低表面粗糙度值，特別在交錯孔處倒圓，打磨拋光。盡量減小或消除缸體內部各處的應力集中點，有效地降低了缸體因應力集中疲勞開裂的風險，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，組合閥將會緩沖缸體本身承受的壓力，有效地保護了缸體，缸體的壽命也將大大地提高。

　　3. 整體式組合閥的結構設計

　　采用組合閥結構，不但結構緊湊可靠，而且能對缸體形成有效防護，可以從材料方面提高了閥的耐蝕性與抗疲勞開裂能力。另外組合閥內部的往復關鍵運動零部件均采用合肥華升泵閥股份有限公司專利技術HWE-007特種材料。此材料也成功地應用在中國石化長城能源化工(寧夏)有限公司的BYD進料泵單向閥組改造中，大幅度提高了閥組的壽命。該材質比一般奧氏體不銹鋼的強度高，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，只需要打開壓蓋，抽出組合閥即可。而進口泵的單向閥在拆裝時，每個零部件都需要一個個地拆裝。

　　(a)閥的每個零件都需拆裝 (b)卸下壓蓋直接整體抽出即可

　　4. 主副填料函結構確保函組穩定和不易泄漏

　　主、副填料函雙重填料函結構，主副填料分級壓縮，效果更好，有效密封也得到增加。填料函中間端設置了沖洗水裝置，既可以潤滑密封系統，又可以冷卻填料函組件，并且可以很好地沖洗掉介質中的細微顆粒。

　　填料函配備函體支撐部件，防止了填料函在運行過程中，由于高壓往復壓力脈動造成的下垂或振動，徹底保證填料函的穩定對中。

　　5. 線速度低是泵長期平穩運行的保證

　　線速度的大小直接影響柱塞泵各運動零、部件的摩擦和磨損，特別是對柱塞及其密封這一密封副的影響尤為顯著。因此采用特殊設計，將柱塞線速度控制在0.8mm/s以下，將非常有利于泵長周期運行得更加平穩、可靠。

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