超高轉速煤焦油加氫循環(huán)泵濕臨界轉速特性分析

張翼飛，周文杰，馬家炯

（1. 江蘇雙達泵業(yè)股份有限公司，江蘇 靖江 214537；2. 江蘇大學能源與動力工程學院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013）

煤焦油加氫進料泵或循環(huán)泵的揚程一般都高于2 000 m，常規(guī)2 980 r/min 轉速的多級泵已難以達到這個揚程，因此提高泵轉速成為現(xiàn)階段最普遍的優(yōu)選方案。根據(jù)離心泵設計理論和標準可知[1-2]，在轉速一定的情況下，通過增加葉輪數(shù)量、適當加大葉輪直徑是獲得更高揚程的最直接方式，但增加葉輪級數(shù)和增大葉輪直徑受很多條件限制，不可能隨意增加；高轉速雖然可使泵體積更小，結構更緊湊，成本更低，但泵的制造難度卻更大，對泵的設計水平要求也更高；提高泵轉速的難度不在于泵的水力設計，而在于泵轉子動力學方面。由于該問題的復雜性，對此問題的研究目前還多在高校的相關基礎和理論研究項目中[3-9]，國內泵制造企業(yè)很少有能力從事這方面問題的分析計算與試驗。

雖然文獻 [10-12]等描述的大功率（＞1 000 kW）、高揚程多級泵及國內各石化公司千萬噸級煉油裝置的各類進料泵都是高揚程泵，但實際上其揚程也大多為1 000 m 左右，轉速也都是2 980 r/min 的多級泵，連續(xù)運轉工況中很少使用超過2 980 r/min 的多級泵。

目前石化行業(yè)的VGO 加氫循環(huán)泵多采用臥式多級泵、通過提高泵轉速的方式實現(xiàn)更高揚程。因介質中一般含有一定的催化劑顆粒，所以工況條件更為惡劣，過流部件磨損較為嚴重。當耐磨環(huán)、支承襯套等磨損后，密封環(huán)間隙變大，從而直接影響到濕臨界轉速……