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柱塞泵导向套与柱塞的间隙分析计算

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  摘 要:对于加氢反应进料泵柱塞导向套的磨损,从常规热膨胀变化公式和拟合后热膨胀变化公式进行了分析计算,最终选取合适的导向套与柱塞的间隙尺寸。
  关键词:加氢反应进料泵;导向套;柱塞;热膨胀;间隙
  1 简介
  石油树脂装置B-602A加氢反应进料泵是生产加氢树脂的核心设备。其运行的长周期性,直接关系到加氢树脂生产的连续性。加氢反应进料泵的长周期运行,是确保石油树脂装置连续运行的关键。
  加氢反应进料泵为立式高压柱塞泵:
  参数为型号:5V3;
  介质:树脂溶液;
  温度:190℃;
  流量:2,5,7m3/h;
  进口压力:1.8~2.2MPa;
  出口压力:20MPa;
  生产厂家:Flowserve汉堡有限公司。
  2 检修情况
  2018年10月7日晚,由于加氢反应进料泵填料发生泄漏,8日对该泵液力端柱塞、填料、填料压环等进行更换,运行5分钟后西侧柱塞无法上下运转,致使该泵电流过高自停。对西侧柱塞缸进行拆卸后,发现柱塞底部的导向套发生了变形,导向套上端已部分椭圆,致使柱塞无法向下运动,这是该泵自停的主要原因。
  通过查找资料发现,在2010年以前,原树脂厂已将该泵液力端备件进行了国产化改造,导向套也相应进行了测绘加工,材质为磷青铜。
  通过对东侧及中间的两个柱塞缸拆卸,发现这两个缸的导向套内径上部均已磨损,尺寸最大为53.4mm,内径侧坑洼,下部由于常年与树脂物料接触,有部分腐蚀,无法继续使用。
  由于测绘的导向套的内径为50.8mm,柱塞外径为50.8mm,需要对导向套和柱塞因热膨胀引起的尺寸变化进行计算,从而确定导向套与柱塞之间所需的间隙尺寸。
  3 导向套和柱塞热膨胀引起的尺寸变化计算
  机体材质为A48 41B,通过查找资料《ASTM48-92》其材质为灰口铸铁,抗拉强度在276-310MPa,只能通过抗拉强度比照国标灰口铸铁,再无其他可参考数据及资料,在此不考虑机体的熱膨胀变化。
  通过常规热膨胀变化公式对导向套和柱塞的热膨胀变化进行计算:
  4 总结
  加氢反应进料泵液力端三个填料缸体均安装新加工尺寸的导向套后,截止交稿前,该泵运行良好,说明此次导向套与柱塞之间的间隙尺寸可取。
  参考文献:
  [1]马泳涛,陈五一.基于有限元法的圆筒零件热变形研究[J].矿山机械,2006(07):35-36.
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