Giỏ hàng

Bơm ly tâm dùng trong công nghiệp dầu mỏ, hóa dầu và khí thiên nhiên - Phần 6

Đăng bởi Thế giới Van công nghiệp ngày bình luận

Bảng 7 - Kích thước tiêu chuẩn cho buồng làm kín, gắn nắp cụm làm kín và ống lót cụm làm kín cơ khí kiểu hộp (xem Hình 26)

Kích thước buồng làm kín

Đường kính trục lớn nhất, a

d1

Lỗ buồng làm kín b

d2

Đường kính phân bố vít cấy nắp làm kín

d3

Rãnh soi nắp ngoài c

d4

Tổng chiều dài nhỏ nhất d

l

Chiều dài khe hở nhỏ nhất d

l1

Kích cỡ vít cấy

SI

USC

1

20,00(0,787)

70,00(2,756)

105(4,13)

85,00(3,346)

150(5,90)

100(3,94)

M12 . 1,75

1/2-13

2

30,00(1,181)

80,00(3,150)

115(4,53)

95,00(3,740)

155(6,10)

100(3,94)

M12 . 1,75

1/2-13

3

40,00(1,575)

90,00(5,543)

125(4,92)

105,00(4,134)

160(6,30)

100(3,94)

M12 . 1,75

1/2-13

4

50,00(1,968)

100,00(3,937)

140(5,51)

115,00(4,528)

165(6,50)

110(4,33)

M16 . 2,0

5/8-11

5

60,00(2,362)

120,00(4,724)

160(6,30)

135,00(5,315)

170(6,69)

110(4,33)

M16 . 2,0

5/8-11

6

70,00(2,756)

130,00(5,118)

170(6,69)

145,00(5,709)

175(6,89)

110(4,33)

M16 . 2,0

5/8-11

7

80,00(3,150)

140,00(5,512)

180(7,09)

155,00(6,102)

180(7,09)

110(4,33)

M16 . 2,0

5/8-11

8

90,00(5,543)

160,00(6,299)

205(8,07)

175,00(6,890)

185(7,28)

120(4,72)

M20 . 2,5

3/4-10

9

100,00(3,937)

170,00(6,693)

215(8,46)

185,00(7,283)

190(7,48)

120(4,72)

M20 . 2,5

3/4-10

10

110,00(4,331)

180,00(7,087)

225(8,86)

195,00(7,677)

195(7,68)

120(4,72)

M20 . 2,5

3/4-10

a Kích thước theo cấp dung sai h6.

b Kích thước theo cấp dung sai H7; với bơm tách dọc trục, thêm dung sai ± 75 mm (0,003 in) cho phép đối với độ dày miếng đệm.

c Kích thước theo cấp dung sai f7.

d Tiêu chí lệch trục (6.9.1.3) có thể yêu cầu phải giảm kích thước I và l1 trên buồng làm kín có kích cỡ 1 và kích cỡ 2 dưới giá trị nhỏ nhất đã được liệt kê, phụ thuộc vào kết cấu bơm cụ thể và thiết kế vỏ. Buồng làm kín có kích cỡ 1 và kích cỡ 2 thường không được tìm thấy trên bơm Loại OH2 và OH3.

6.8.4. Các điều mục phải được lập để định tâm nắp đệm kín và/hoặc buồng làm kín hoặc có bộ ghi đường kính trong hoặc đường kính ngoài. Bề mặt bộ ghi phải đồng tâm với trục và phải có tổng độ lệch được chỉ ra không quá 125 mm (0,005 in). Không được sử dụng bu lông cho nắp đệm kín để tâm các bộ phận làm kín cơ khí (xem Hình 27).

CHÚ DẪN

1 Vị trí đo đường kính ngoài;

2 Vị trí đo đường kính trong.

Hình 27 – Độ đồng tâm của buồng làm kín

6.8.5. Độ lệch bề mặt buồng làm kín (TIR) không được vượt quá 0,5 mm (0,0005 in/in) của lỗ buồng làm kín (xem Hình 28).

CHÚ DẪN

1 Vị trí đo độ lệch bề mặt.

Hình 28 - Độ lệch bề mặt buồng làm kín

6.8.6. Mối nối liên kết giữa nắp đệm kín và mặt buồng làm kín phải gắn với miếng đệm để ngăn chặn phun dầu. Miếng đệm phải là loại được điều khiển-nén, ví dụ vòng O hoặc đệm xoắn ốc với bề mặt tiếp xúc kim loại với kim loại. Nếu khoảng trống hay giới hạn thiết kế làm cho yêu cầu này không thực tế, việc thiết kế nắp đệm kín thay thế phải được sự chấp thuận khách hàng.

6.8.7. Đầu nối bơm và cụm làm kín quy định phải được nhận biết dạng bằng các ký hiệu cố định được đánh dấu trên bộ phận (như dán nhãn, đúc hay khắc mòn hóa học). Các ký hiệu phải phù hợp với các ký hiệu quy định trong TCVN 9736 (ISO 21049).

6.8.8. Nắp làm kín và buồng làm kín chỉ dùng cho các đầu nối có yêu cầu của sơ đồ dòng chức năng cụm làm kín yêu cầu. Nếu việc thêm các điểm nối côn đã được quy định và không được sử dụng, chúng phải được nút kín phù hợp với 6.4.3.11.

  • 6.8.9. Buồng làm kín phải được thiết kế có khoảng trống sẵn có để tạo thêm cửa phun đến gần tâm của buồng và phải hướng thẳng đứng. Nếu được quy định, cửa này phải được khoan và được gia công để nối đường ống. Không được dùng các đầu nối ren ống được làm côn.

6.8.10. Các điều mục phải được lập để đảm bảo sự thông hơi hoàn chỉnh của buồng làm kín.

  • 6.8.11. Nếu được quy định, áo nước phải được cấp trên buồng làm kín để làm nóng. Yêu cầu làm nóng phải được thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp và nhà sản xuất cụm làm kín cho sản phẩm có điểm nóng chảy cao.

6.8.12. Nắp đệm và cụm làm kín cơ khí được sử dụng cho tất cả các loại bơm, trừ bơm treo đứng không được lắp bộ dẫn động, phải được lắp đặt trong bơm trước khi vận chuyển và phải sạch và sẵn sàng cho làm việc lần đầu. Nếu cụm làm kín yêu cầu sự điều chỉnh hoặc sự lắp đặt lần cuối ở hiện trường, nhà cung cấp phải gắn nhãn kim loại cảnh báo yêu cầu này.

  • 6.8.13. Nhà cung cấp và khách hàng phải thỏa thuận áp suất làm kín tĩnh và động lực học lớn nhất có thể được dự đoán sẽ xảy ra trong buồng làm kín và nhà cung cấp phải công bố các giá trị này trên tờ dữ liệu (xem 6.3.5 c).

6.9. Động lực học

6.9.1. Quy định chung

6.9.1.1. Nội dung về tốc độ tới hạn và phép phân tích bên đều có ở từng loại bơm cụ thể trong Điều 9.

6.9.1.2. Rô to của bơm một tầng và hai tầng phải được thiết kế sao cho tốc độ tới hạn uốn khô lần đầu tiên ít nhất lớn hơn 20 % tốc độ vận hành liên tục lớn nhất của bơm.

6.9.1.3. Để duy trì được tính năng làm kín, độ cứng vững trục phải hạn chế tổng độ lệch dưới các điều kiện động lực khắc nghiệt nhất trên toàn bộ phạm vi làm việc cho phép của bơm với đường kính bánh công tác lớn nhất và tốc độ định mức và chất lỏng là 50 mm (0,002 in) tại các mặt chính của cụm làm kín. Giới hạn lệch trục này có thể đạt được nhờ sự phối hợp đường kính trục, nhịp trục hoặc công xôn, và thiết kế vỏ bơm (bao gồm cả việc sử dụng ống loe kép và xoắn ốc kép). Đối với bơm một và hai tầng, không có sự công nhận nào cho các ảnh hưởng làm đặc chất lỏng do vòng bù mòn của bánh công tác. Đối với bơm nhiều tầng, ảnh hưởng làm đặc chất lỏng phải được xem xét và việc tính toán phải được thực hiện ở một và hai lần khe hở thiết kế danh nghĩa. Độ đặc của chất lỏng bôi trơn ổ trục và thành trục phải được tính toán ở một và hai lần khe hở thiết kế danh nghĩa.

6.9.2. Phép phân tích độ xoắn

6.9.2.1. Có ba kiểu phân tích xoắn thường được thực hiện trên bơm:

a) phân tích tần số riêng không tắt dần: xác định tần số xoắn riêng của cụm và dạng cấp liên kết và việc xây dựng biểu đồ Campbell để xác định điểm có khả năng cộng hưởng;

b) phân tích sự đáp ứng tắt dần ở trạng thái ổn định: việc định lượng điểm cộng hưởng mở trong phép phân tích không tắt dần thông qua phép phân tích đáp ứng sử dụng các giá trị đặc trưng cho cường độ kích thích và tắt dần; kết quả là mô men xoắn tuần hoàn và ứng suất trong tất cả các bộ phận trục trong mô hình khi đó có thể được sử dụng để đánh giá tính phù hợp của kết cấu máy;

c) phép phân tích xoắn chuyển tiếp: tương tự như phép phân tích đáp ứng tắt dần, ngoài trừ là được thực hiện ở các điều kiện chuyển tiếp và kết quả là mô men xoắn tuần hoàn và ứng suất là một hàm của thời gian; đến nay ứng dụng phổ biến nhất cho loại phân tích này là khởi động của động cơ đồng bộ.

Sơ đồ phân tích xoắn được cho trong Hình 29.

Hình 29 – Sơ đồ phân tích xoắn

6.9.2.2. Trừ trường hợp được quy định, một phép phân tích tần số riêng không tắt dần phải được thực hiện bởi nhà sản xuất nếu bất kỳ mô tả bộ phận truyền động máy nào dưới đây:

a) bộ phận truyền động bao gồm một hoặc nhiều máy khớp nối có công suất 1 500 kW (2 000 mã lực) hoặc lớn hơn;

b) động cơ đồng bộ, tuabin qua hệ truyền động có công suất 1 500 kW (2000 mã lực) hoặc lớn hơn;

c) động cơ đốt trong có công suất 250 kW (335 max lực) hoặc lớn hơn;

d) động cơ đồng bộ công suất 500 kW (670 mã lực) hoặc lớn hơn;

e) động cơ điện có bộ truyền tốc độ điều chỉnh được (ASD) có tần số biến đổi, công suất 1 000 kW (1 350 mã lực) hoặc lớn hơn;

f) bơm trục đứng có bộ dẫn động công suất 750kW (670 mã lực) hoặc lớn hơn.

Kinh nghiệm của một số nhà sản xuất đó là bơm trục đứng, đặc biệt là các bơm có trục dài có quán tính tương đối lớn trong bộ dẫn động và tầng bơm nhạy cảm với những kích thích xoắn rất nhỏ.

Sự phân tích bộ phận truyền động phải được thực hiện trừ khi bộ phận truyền động có khớp nối động lực yếu, ví dụ khớp nối thủy lực hoặc bộ biến đổi mô men thủy lực. Trong mọi trường hợp, nhà cung cấp phải có trách nhiệm hướng dẫn bất kỳ các thay đổi cần thiết để đáp ứng yêu cầu của 6.9.2.3 đến 6.9.2.9.

  • 6.9.2.3. Nếu được quy định, đối với ASD có tần số biến đổi, phải thực hiện phép phân tích đáp ứng tắt dần ở trạng thái ổn định. Phép phân tích phải xem xét tất cả tần số cộng hưởng qua 12 lần tần số dòng.

Hầu hết tần số biến đổi của ASD hiện đại, khi làm việc bình thường, tạo ra sự rung động xoắn và ứng suất trục không đáng kể. Các sự cố của ASD có tần số biến đổi có thể tạo ra sự kích thích đáng kể. Các thiết kế chính xác vẫn tồn tại phải tạo ra sự rung xoắn đáng kể.

  • 6.9.2.4. Trừ trường hợp được quy định, hoặc nếu bộ dẫn động là động cơ đồng bộ có công suất 500 kW (670 mã lực hoặc lớn hơn, phép phân tích xoắn chuyển tiếp phải được thực hiện. Nếu được thực hiện, phép phân tích chuyển tiếp thời gian phải đáp ứng yêu cầu của 6.9.2.11 đến 6.9.2.14.

CHÚ THÍCH: Một số khách hàng lựa chọn thực hiện phép phân tích chuyển tiếp nếu sự sai lệch giữa pha hoặc sai lệch giữa pha với đất của máy phát điện được coi là rủi ro đáng kể hoặc nếu sự đóng ngắt đường truyền nhanh xảy ra khi mất nguồn điện.

6.9.2.5. Tần số xoắn riêng có thể từ nhiều nguồn có thể hoặc không là một hàm theo tốc độ làm việc và nên được chú ý trong phép phân tích. Các nguồn này có thể bao gồm nhưng không giới hạn sau đây:

a) tần số cánh bánh công tác và tần số đi qua mũi cắt dòng;

b) tần số ăn khớp;

c) tất cả các bộ truyền bao gồm chuỗi bánh răng: gấp 1 và 2 lần tốc độ rô to, tính bằng vòng trên phút của bất kỳ trục nào;

d) bộ truyền động của động cơ 2 chu kỳ: n lần tốc độ rô to, tính bằng vòng trên phút;

e) bộ truyền động của động cơ 4 chu kỳ: n và 0,5 lần tốc độ rô to, tính bằng vòng trên phút;

f) động cơ đồng bộ: n lần tần số trượt (chỉ đối với hiện tượng chuyển tiếp), 1 và 2 lần tần số dòng;

g) động cơ đồng bộ: 1 và 2 lần tần số dòng;

h) bộ tần số biến đổi: n lần tốc độ rô to, tính bằng vòng trên phút; đối với bội số tương ứng qua 12 lần tần số dòng trong đó n là một số nguyên được xác định như sau bởi nhà sản xuất bộ truyền động:

. đối với động cơ: thu được từ số hành trình sinh công mỗi vòng,

. đối với động cơ: thu được từ số cực.

6.9.2.6. Tần số xoắn riêng của tổng thể bộ truyền động nhỏ nhất phải lớn hơn 10 % hoặc nhỏ hơn 10 % của mọi tần số kích thích nào trong phạm vi tốc độ vận hành đã định (tốc độ liên tục từ nhỏ nhất đến lớn nhất).

6.9.2.7. Tần số xoắn riêng ở tốc độ gấp hai hoặc hơn hai tần tốc độ vận hành phải được ưu tiên để tránh xảy ra trong hệ thống mà tần số kích thích tương ứng xảy ra. Nếu tần số riêng không bị dịch chuyển, phải cho thấy nó không có hiệu ứng nghịch.

6.9.2.8. Nếu cộng hưởng dao động xoắn tính toán nằm trong giới hạn quy định ở 6.9.2.6 (và khách hàng và nhà cung cấp phải thống nhất mọi biện pháp để loại bỏ sự cộng hưởng trong phạm vi tần số giới hạn là không thể), một phép phân tích đáp ứng tắt dần ở trạng thái ổn định phải được thực hiện để chứng minh rằng sự cộng hưởng không có tác động ngược trên tổng thể bộ truyền. Giả thiết được đặt ra trong phép phân tích này liên quan đến cường độ kích thích và độ tắt dần phải được công bố rõ ràng. Tiêu chí chấp nhận cho phép phân tích này phải được thỏa thuận giữa khách hàng và nhà cung cấp.

CHÚ THÍCH: Thông thường phép phân tích dao động xoắn tắt dần ở trạng thái ổn định của bơm được dẫn động nhờ biến tần điều chỉnh chế độ rộng xung -cho thấy ứng suất thấp có thể chấp nhận được tại điều kiện cộng hưởng; sự truyền động này không có tác động ngược trên bộ truyền cơ khí.

6.9.2.9. Trừ trường hợp được quy định, nếu chỉ thực hiện phép phân tích dao động xoắn không tắt dần ở trạng thái ổn định, biểu đồ Campbell với bảng số liệu khối lượng đàn hồi và sự giải thích ngắn gọn phương pháp tính toán có thể được cấp cho khách hàng thay thế cho một báo cáo.