高压甲胺泵和液氨泵（上）
高压甲胺泵和液氨泵（上）
前言
我国是农业大国，也是合成氨尿素需求大国。而高压甲铵泵与高压液氨泵是尿素生产中的关键设备之一，也是装置中最容易发生故障的环节，其可靠性直接影响到尿素生产的连续运转周期。
本文将重点介绍日本EBARA公司的高压甲胺泵和液氨泵，仅供朋友圈内部分享。
本文分上、下两个部分，本篇为（上）。
在尿素装置中的应用
高压甲铵泵与高压液氨泵是尿素装置中遭受强腐蚀且术难度最大的泵种，并且在较小的温度变化范围内，极易结晶。高压甲铵泵用于将中压吸收塔底回收的甲铵溶液从大约1.7 MPa（G）升压到约15.4 MPa（G），经甲铵预热器后送至高压甲铵冷凝器。高压液氨泵用来将液氨从大约2.3 MPa（G）升压到约22 MPa（G），然后高压液氨进入高压甲铵喷射器，作为甲铵喷射器的动力液，引射高压高温强腐蚀的甲铵液，两者混合后一起进入尿素合成塔。
市场情况
我国目前新上化肥项目以5080（50万吨合成氨/年、80万吨尿素/年）装置规模为主，而在早期的化肥项目多以3052装置规模为主。高压甲铵泵与高压液氨泵的型式选择主要受装置生产能力和合成塔压力影响。在中、小型尿素装置中多采用往复式柱塞泵，在大型尿素装置中常采用多级离心泵，且市场反馈较好。
根据网上反馈、收集的信息，国内尿素装置中采用多级离心泵时，几乎被日本EBARA公司独家垄断，而且口碑挺好。
2010年，大连深蓝泵业有限公司与山东瑞星集团有限公司签订供销合同和技术协议，进行国内首台套多级离心式高压甲铵泵、高压液氨泵的设计、生产工作。据深蓝内部消息：2012年在用户现场一次性开车成功，各项性能参数均满足用户使用要求。
2011年之前，泵沙龙曾就职于嘉利特荏原公司，当时，就听说国内某C厂在测绘EBARA公司相关技术的基础上、仿制、并向用户提供了两种泵型。然而，10年过去了，似乎仿制得并不成功。
往复泵的缺陷
1） 单泵流量小
2） 占地面积大
3） 需要特别的维修技术
4） 缺乏操作性
5） 运行过程中有压力波动
6） 检修频繁而且复杂
采用离心泵的优点
1） 连续运行时间长
2） 适合大容量装置
3） 减小占地面积而且布置简单
4） 运行时没有压力波动
5） 降低设备投资成本
6） 操作简便
7） 工艺流程介质中不会参入润滑油
8） 可以利用排放蒸汽（蒸汽透平驱动时）
EBARA离心泵设计原则
1） 适当的转速设计
2） 背对背对称的叶轮排列
3） 采用传统的机械密封
4） 稳定可靠的运行
5） 检修方便
6） 操作简便
7） 较小的安装空间（与往复泵比较）
EBARA甲胺泵的开发和改进
1） 首次于1967年开发采用离心泵。
2） 于1972年在日本的化肥工厂取代柱塞泵进行运行试验。
3） 于1983年改善了机械密封
- 延长并稳定了使用寿命
- 检修更加方便
实践证明：
- 机械密封的预期寿命2 年（在正常操作条件下）
- 连续运行过程中其他零部件没有出现故障
开发阶段所要解决的技术问题
性能：小流量，高扬程
材质：甲胺溶液是腐蚀性高的液体
结构：甲胺溶液当温度变化时容易结晶
EBARA甲胺泵结构和设计特点
1） 卧式、多级、两端支撑、阶段式单层壳体
2） 高转速、紧凑设计
3） 壳体和接触液体部件的材质
- 双相不锈钢
- 316L不锈钢
4） “背对背”叶轮排列方式可以自身平衡轴向力
5） 采用带有外部水冲洗的单机械密封
6） 截止2009年，已供货数量：116台
EBARA高荏原高压甲胺泵-泵型SSP
图1 - EBARA高压甲胺泵（SSP）
图2 - EBARA高压甲胺泵剖面图
图3 - EBARA高压甲胺泵出厂性能试验
图4 - EBARA高压甲胺泵实物照片