随着国内磷复肥和有色金属冶炼企业的发展,以及更加严格的环保要求,有越来越多的大型硫磺和烟气制酸装置正在建设或即将建设。作为接触法硫酸生产装置中的关键设备——立式高温浓硫酸循环泵,大流量型号大多依赖进口,采用先进材料和技术已经成功开发、生产大流量的高温浓硫酸循环泵,在使用。
1、前言
20世纪80年代末,作为接触法硫酸生产装置中的关键设备之一,干、吸塔高温浓硫酸循环泵已经基本上实现了国产化。至今在大中型硫酸生产装置中,绝大多数的干、吸塔高温浓硫酸循环泵(流量在1000m3/h以下)已经使用国产设备,只有少数的大型烟气制酸装置和由外方承建装置中仍然选用进口干、吸塔高温浓硫酸循环泵。
随着硫磷化工企业和有色金属冶炼企业做大做强的要求,国内的硫酸装置更趋向大型化和超大型化(800kt/a以上)。在优化的硫酸工艺设计中除了传统的三槽三泵三塔循环方式,现在更多的采用两槽两泵三塔、一槽两泵三塔,甚至一槽一泵三塔循环方式。这样对高温浓硫酸循环泵的流量和可靠性提出了更高的要求。
根据市场需要,精益求精不断创新,吸取国外浓硫酸泵的先进经验,结合多年高温浓硫酸泵的设计和生产经验,在已经成功开发、生产大流量1200m3/h和1400m3/h高温浓硫酸泵的基础上,自行设计和试制jhb2000-26的高温浓硫酸泵,其流量为2000m3/h,扬程26m,来满足大型硫酸生产装置的循环的要求。
下面就大流量高温浓硫酸循环泵的各方面的情况作简单介绍。
2、材料特点
在材料方面参照国外高温浓硫酸泵的先进材料技术,自行开发研制的镍基奥氏体不锈钢jsb-11合金,用于制造叶轮、轴套、衬套、密封环。这是一种专为高温浓硫酸泵开发的特殊合金,经过热处理硬化使其硬度从布式硬度225上升到布式硬度500而不降低其耐腐蚀性能,具有极强的抗磨蚀和耐冲刷腐蚀性能,在98%h2so4中的使用温度高达140℃,即使在93%h2so4中也能在100℃时使用,以上两种情况下其年腐蚀率(静态挂片)均在0.02mm/a以下。
嘉和公司最新开发的jsb-1、jsb-2新型合金球墨铸铁,由于在原基础上添加了合金成分,加入的镍、铬提高其在硫酸中的耐腐蚀性,加入铜、钼和稀土改善金相结构、细化晶粒、增加了抗孔蚀性。其在高温浓硫酸中生成致密的feso4•crso4胶体形成了稳定的纯化膜,阻滞了硫酸的腐蚀。
用jsb-1制造的轴,在经过球化的特殊热处理后,具有良好的强度和耐腐蚀性,由于合金本身已经具备了良好的抗腐蚀性能,取消了传统的轴包聚四氟乙烯的做法,使检修、加工、运输更为方便。jsb-2则用于制造泵体、中心接管和出液管等。
3、结构特点
在结构形式上,在第一代大流量高温浓硫酸循环泵的基础上进行第二代的全新设计,提高泵的运行可靠性和提高泵的效率。
a、沿袭了传统jhb立式高温浓硫酸泵的结构优点,采用六级电机驱动,结构紧凑,在水力模型设计中充分考虑了汽蚀余量,使泵的效率可高达80%以上,泵运行平稳,降低能耗。
b、按现在卧式循环槽的设计要求,延长泵底板到叶轮中心线的距离到1900mm~2100mm,加装吸入管后总液下深度可达到3300mm,满足生产工艺技术要求。
c、采用对称双涡壳结构设计,减少滑动轴承径向载荷,延长滑动轴承使用寿命。
d、改进接管安装和定位方式,使操作更简单,维护更方便。
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