CN117006057A - 一种用于石化设备的湿绕组电机驱动立式泵的辅助水系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于石化设备的湿绕组电机驱动立式泵的辅助水系统，涉及湿绕组电机驱动立式泵的冷却、补水技术领域，包括：充水管路，与湿绕组电机的充水口连接；冷却水管路，与湿绕组电机的腔内循环冷却器和热屏连接；备用冷却水管路，备用冷却水管路的一端与腔内循环冷却器连接，备用冷却水管路的另一端与消防水管路连接并以消防水作为水源；充水管路和冷却水管路分别能够实现湿绕组电机驱动立式泵运行前的低压充水和运行时的冷却，备用冷却水管路利用消防水作为水源在晃电或断电时提供不断流的备用冷却水，防止泵头内的高温传导到电机腔引起湿绕组电机的损坏。

Description

一种用于石化设备的湿绕组电机驱动立式泵的辅助水系统

技术领域

本发明属于湿绕组电机驱动立式泵的冷却、补水技术领域，更具体地，涉及一种用于石化设备的湿绕组电机驱动立式泵的辅助水系统。

背景技术

湿绕组驱动立式泵于近两年首次在国内石化设备中运行，一般用于循环高温高压的热水(压力可达12MPa，温度可达350℃)。湿绕组电机驱动的立式泵一般由泵头、湿绕组电机和泵头与湿绕组电机之间的脖子(或称为热屏)组成，三者之间形成一个封闭腔体，承受着相同的高压力。但是三者之间的运行温度却各不相同，泵头承受泵送介质的高温，湿绕组电机腔承受常温至60℃的温度，为了防止泵头内的高温水的温度串到电机腔内，引起电机绕组绝缘层破坏，需要一套安全可靠的辅助水系统来保证电机腔内的温度处于可控范围内。

对于应用在石化设备上的湿绕组驱动立式泵，对于其辅助水系统提出了更高的要求，因为石化设备在进行石化工艺流程时是无法随时停机的，由于辅助水系统造成的临时停机会造成石化设备和石化产品严重的损伤或损失。

发明内容

本发明的目的是针对石化设备对湿绕组驱动立式泵的辅助水系统提出的更高要求，提供一种用于石化设备的湿绕组电机驱动立式泵的辅助水系统，该辅助水系统不仅能够实现湿绕组电机驱动立式泵运行前的低压充水和运行时的冷却，还能够利用消防水作为水源在晃电或断电时提供不断流的备用冷却水，防止泵头内的高温传导到电机腔引起湿绕组电机的损坏。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于石化设备的湿绕组电机驱动立式泵的辅助水系统，所述湿绕组电机驱动立式泵包括依次连接的泵头、热屏和湿绕组电机，其特征在于，该辅助水系统包括：

充水管路，与所述湿绕组电机的充水口连接；

冷却水管路，与所述湿绕组电机的腔内循环冷却器和所述热屏连接；

备用冷却水管路，所述备用冷却水管路的一端与所述腔内循环冷却器连接，所述备用冷却水管路的另一端与消防水管路连接并以消防水作为水源。

可选地，还包括：

紧急补水管路，所述紧急补水管路的一端与所述湿绕组电机的充水口连接，所述紧急补水管路的另一端设置有高压水源，所述高压水源的水压为13-14.5MPaG。

可选地，所述充水管路与石化设备中的中压锅炉给水泵的出口连接。

可选地，所述冷却水管路与石化设备的共用除盐水系统的出口连接。

可选地，所述冷却水管路的进水管线上沿水流方向依次设置有第一压力传感器、第一温度传感器和第一软连接管，所述冷却水管路的出水管线上沿水流方向依次设置有第一高点排气阀、第二软连接管和第一流量变送器。

可选地，所述充水管路上沿水流方向依次设置有第一过滤器、孔板、第三软连接管和单向阀。

可选地，所述充水管路上还设置有冷却器，所述冷却器的冷却液入口和冷却液出口分别与所述冷却水管路的进水管线和出水管线连接。

可选地，所述热屏上设置有进水口和出水口，所述进水口和所述出水口分别通过第一分支管线和第二分支管线与所述冷却水管路的进水管线和所述冷却水管路的出水管线连接，所述第一分支管线上设置有第四软连接管，所述第二分支管线上设置有第二高点排气阀、第五软连接管和第二流量变送器。

可选地，所述备用冷却水管路与所述冷却水管路的进水管线连接，所述备用冷却水管路上设置有第一自动阀。

可选地，所述紧急补水管路与所述充水管路连接，所述紧急补水管路连接在所述充水管路上所述第一过滤器的上游，所述充水管路上设置有第二自动阀。

本发明提供一种用于石化设备的湿绕组电机驱动立式泵的辅助水系统，其有益效果在于：

1、该辅助水系统不仅能够实现湿绕组电机驱动立式泵运行前的低压充水和运行时的冷却，还能够利用消防水作为水源在晃电或断电时提供不断流的备用冷却水，防止泵头内的高温传导到电机腔引起湿绕组电机的损坏；

2、该辅助水系统还具有紧急补水管路，能够在湿绕组电机驱动立式泵形成的封闭腔体损坏出现漏水时，为防止泵头、热屏和湿绕组电机内的高压或高温水漏出，对湿绕组电机驱动立式泵进行低温高压洁净水的紧急补充，补充湿绕组电机驱动立式泵的漏水，为整个石化设备顺利停车提供时间；

3、该辅助水系统可以利用石化设备中的中压锅炉给水泵的出口泵出的除盐水作为充水管路的水源，利用石化设备的共用除盐水系统的除盐水作为冷却水管路的水源，并且能够通过第一过滤器实现对充水管路内的水源的清洁过滤，能够利用冷却水管路内的水源作为充水管路内水源的冷源，对充水管路内的水源进行冷却，节省冷能和能源；

4、由于湿绕组电机驱动立式泵没有基础，悬吊在泵的出入口管道上，而泵送的介质温度很高，运行状态下的热膨胀明显；第一至第五软连接管的设置，能够补偿湿绕组电机驱动立式泵的热膨胀位移，提高湿绕组电机驱动立式泵运行稳定性和可靠性。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的一个实施例的一种用于石化设备的湿绕组电机驱动立式泵的辅助水系统的示意图。

附图标记说明：

1、泵头；2、热屏；3、湿绕组电机；4、充水管路；5、冷却水管路；6、腔内循环冷却器；7、备用冷却水管路；8、消防水管路；9、紧急补水管路；10、第一压力传感器；11、第二压力传感器；12、第一温度传感器；13、第一软连接管；14、第一高点排气阀；15、第二软连接管；16、第一流量变送器；17、第一过滤器；18、单向阀；19、第三软连接管；20、冷却器；21、第一分支管线；22、第二分支管线；23、第四软连接管；24、第二高点排气阀；25、第五软连接管；26、第二流量变送器；27、第一自动阀；28、第二自动阀。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本发明提供一种用于石化设备的湿绕组电机驱动立式泵的辅助水系统，湿绕组电机驱动立式泵包括依次连接的泵头、热屏和湿绕组电机，其特征在于，该辅助水系统包括：

充水管路，与湿绕组电机的充水口连接；

冷却水管路，与湿绕组电机的腔内循环冷却器和热屏连接；

备用冷却水管路，备用冷却水管路的一端与腔内循环冷却器连接，备用冷却水管路的另一端与消防水管路连接并以消防水作为水源。

具体的，充水管路和冷却水管路分别能够实现湿绕组电机驱动立式泵运行前的低压充水和运行时的冷却，备用冷却水管路利用消防水作为水源在晃电或断电时提供不断流的备用冷却水，防止泵头内的高温传导到电机腔引起湿绕组电机的损坏。

可选地，还包括：

紧急补水管路，紧急补水管路的一端与湿绕组电机的充水口连接，紧急补水管路的另一端设置有高压水源，高压水源的水压为13-14.5MPaG。

具体的，紧急补水管路能够在湿绕组电机驱动立式泵形成的封闭腔体损坏出现漏水时，为防止泵头、热屏和湿绕组电机内的高压或高温水漏出，对湿绕组电机驱动立式泵进行低温高压洁净水的紧急补充，补充湿绕组电机驱动立式泵的漏水，为整个石化设备顺利停车提供时间。

可选地，充水管路与石化设备中的中压锅炉给水泵的出口连接。

可选地，冷却水管路与石化设备的共用除盐水系统的出口连接。

具体的，可以利用石化设备中的中压锅炉给水泵的出口泵出的除盐水作为充水管路的水源，利用石化设备的共用除盐水系统的除盐水作为冷却水管路的水源，实现除盐水的再利用，节约水量。

在其它示例中，也可以设置专门的充水站作为充水管路和冷却水管路的水源。

可选地，冷却水管路的进水管线上沿水流方向依次设置有第一压力传感器、第一温度传感器和第一软连接管，冷却水管路的出水管线上沿水流方向依次设置有第一高点排气阀、第二软连接管和第一流量变送器。

具体的，冷却水管路的进水管线连接在湿绕组电机的腔内循环冷却器的入口上，冷却水管路的出水管线连接在湿绕组电机的腔内循环冷却器的出口上。

可选地，充水管路上沿水流方向依次设置有第一过滤器、孔板、第三软连接管和单向阀。

具体的，通过充水管路中的第一过滤器和冷却器对充水进行过滤和冷却，并使用孔板对充水流量进行限制，保证较低的充水速度，使用单向阀防止水的回流。通过监控第一过滤器的压差变送器数值监测第一过滤器的堵塞情况。

可选地，充水管路上还设置有冷却器，冷却器的冷却液入口和冷却液出口分别与冷却水管路的进水管线和出水管线连接。

具体的，石化设备的共用的除盐水系统中除盐水的温度在40℃左右，而中压锅炉给水泵的出口泵出的除盐水的温度在130℃左右，能够利用冷却水管路内的水源作为充水管路内水源的冷源，对充水管路内的水源进行冷却，节省冷能和能源。

进一步的，冷却器的冷却液入口和冷却液出口分别通过第一连接管线和第二连接管线与冷却水管路的进水管线和出水管线连接，第一连接管线和第二连接管线上分别设置有一个闸阀，第二连接管线上还设置有第三热膨胀阀。

对于自带电机腔水过滤器的湿绕组电机，可以通过电机腔水过滤器与充水管路连接，也可以另外设置充水过滤器，通过连接在充水管路上的充水过滤器与湿绕组电机的充水口连接。

可选地，热屏上设置有进水口和出水口，进水口和出水口分别通过第一分支管线和第二分支管线与冷却水管路的进水管线和冷却水管路的出水管线连接，第一分支管线上设置有第四软连接管，第二分支管线上设置有第二高点排气阀、第五软连接管和第二流量变送器。

具体的，第一至第五软连接管的设置，能够补偿湿绕组电机驱动立式泵的热膨胀位移，提高湿绕组电机驱动立式泵运行稳定性和可靠性。

可选地，备用冷却水管路与冷却水管路的进水管线连接，备用冷却水管路上设置有第一自动阀。

具体的，根据第一流量变送器和第二流量变送器的监测结果控制备用冷却水管路上的第一自动阀开启，以消防水为水源补充湿绕组电机的腔内循环冷却器和热屏的冷却水流量，防止湿绕组电机腔内介质超温。

可选地，紧急补水管路与充水管路连接，紧急补水管路连接在充水管路上第一过滤器的上游，充水管路上设置有第二自动阀。

具体的，第二自动阀开启后能够通过紧急补水管路对湿绕组电机驱动立式泵进行紧急补水，解决湿绕组电机驱动立式泵出现高压水泄漏的问题。

实施例

如图1所示，本发明提供一种用于石化设备的湿绕组电机驱动立式泵的辅助水系统，湿绕组电机驱动立式泵包括依次连接的泵头1、热屏2和湿绕组电机3，其特征在于，该辅助水系统包括：

充水管路4，与湿绕组电机3的充水口连接；

冷却水管路5，与湿绕组电机3的腔内循环冷却器6和热屏2连接；

备用冷却水管路75，备用冷却水管路75的一端与腔内循环冷却器6连接，备用冷却水管路75的另一端与消防水管路8连接并以消防水作为水源。

在本实施例中，还包括：

紧急补水管路9，紧急补水管路9的一端与湿绕组电机3的充水口连接，紧急补水管路9的另一端设置有高压水源，高压水源的水压为13-14.5MPaG。

在本实施例中，充水管路4与石化设备中的中压锅炉给水泵的出口连接。

在本实施例中，冷却水管路5与石化设备的共用除盐水系统的出口连接。

在本实施例中，冷却水管路5的进水管线上沿水流方向依次设置有第一压力传感器10、第一温度传感器12和第一软连接管13，冷却水管路5的出水管线上沿水流方向依次设置有第一高点排气阀14、第二软连接管15和第一流量变送器16。

在本实施例中，第一压力传感器10的一侧还设置有第二压力传感器11，备用水管路连接在第一压力传感器10和第二压力传感器11之间的冷却水管路5上。

在本实施例中，充水管路4上沿水流方向依次设置有第一过滤器17、孔板、第三软连接管19和单向阀18。

在本实施例中，充水管路4上还设置有冷却器20，冷却器20的冷却液入口和冷却液出口分别与冷却水管路5的进水管线和出水管线连接。

在本实施例中，热屏2上设置有进水口和出水口，进水口和出水口分别通过第一分支管线21和第二分支管线22与冷却水管路5的进水管线和冷却水管路5的出水管线连接，第一分支管线21上设置有第四软连接管23，第二分支管线22上设置有第二高点排气阀24、第五软连接管25和第二流量变送器26。

在本实施例中，备用冷却水管路75与冷却水管路5的进水管线连接，备用冷却水管路75上设置有第一自动阀27。

在本实施例中，紧急补水管路9与充水管路4连接，紧急补水管路9连接在充水管路4上第一过滤器17的上游，充水管路4上设置有第二自动阀28。

综上，本发明提供的用于石化设备的湿绕组电机驱动立式泵的辅助水系统使用时，在湿绕组电机驱动立式泵运行前，以石化设备中的中压锅炉给水泵的出口泵出的除盐水作为水源，对湿绕组电机驱动立式泵进行充水，通过充水管路4中的第一过滤器17和冷却器对充水进行过滤和冷却，并使用孔板对充水流量进行限制，保证较低的充水速度，使用单向阀18防止水的回流。通过监控第一过滤器17的压差变送器数值监测第一过滤器17的堵塞情况，充水管路4中的部分管路与紧急补水管路9共用，整个充水管路4系统采用不锈钢材质且按照泵送介质压力作为设计压力，整个充水管路4设置在湿绕组电机驱动立式泵的下方。湿绕组电机驱动立式泵运行时，以石化设备的共用除盐水系统的出口泵出的除盐水作为水源，通过冷却水管路5对湿绕组电机3的腔内循环冷却器6、热屏2和冷却器20进行循环冷却，湿绕组电机3的腔内循环冷却器6和热屏2的冷却管线上分别设置有第一高点排气阀14和第二高点排气阀24，用于排空管线内气体，第一高点排气阀14的一侧和第二高点排气阀24的一侧分别设置有一个热膨胀阀，用于防止冷却水管路5超温，第一流量变送器16和第二流量变送器26用于监测循环水流量。当运行过程中出现晃电、停电或辅助水系统出现故障时，根据第一流量变送器16和第二流量变送器26的监测结果控制备用冷却水管路75上的第一自动阀27开启，以消防水为水源补充湿绕组电机3的腔内循环冷却器6和热屏2的冷却水流量，防止湿绕组电机3腔内介质超温。当湿绕组电机驱动立式泵内高压水发生泄漏时，需要紧急补充高压力低温度的洁净水，以防止高温高压水进入湿绕组电机3腔内破坏湿绕组电机3，此时第二自动阀28开启，通过紧急补水管路9对湿绕组电机驱动立式泵进行紧急补水。另外，由于湿绕组电机驱动立式泵没有基础，悬吊在泵的出入口管道上，而泵送的介质温度很高，运行状态下的热膨胀明显；第一至第五软连接管25的设置，能够补偿湿绕组电机驱动立式泵的热膨胀位移，提高湿绕组电机驱动立式泵运行稳定性和可靠性。

本实施例中的用于石化设备的湿绕组电机驱动立式泵的辅助水系统，综合考虑了湿绕组电机驱动立式泵运行前的充水问题、正常运行状态下的循环冷却问题、当运行过程中出现晃电、停电或辅助水系统出现故障时，循环冷却水供应不上的问题、湿绕组电机驱动立式泵出现高压水泄漏的问题和湿绕组电机驱动立式泵因其吊式安装方式出现热膨胀位移的问题，提供了辅助水系统全方位设计，不仅能够完全解决上述问题，还能够尽可能节省能源和用水量，保障石化设备和石化工艺流程的安全、顺利运行。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种用于石化设备的湿绕组电机驱动立式泵的辅助水系统，所述湿绕组电机驱动立式泵包括依次连接的泵头、热屏和湿绕组电机，其特征在于，该辅助水系统包括：

充水管路，与所述湿绕组电机的充水口连接；

冷却水管路，与所述湿绕组电机的腔内循环冷却器和所述热屏连接；

备用冷却水管路，所述备用冷却水管路的一端与所述腔内循环冷却器连接，所述备用冷却水管路的另一端与消防水管路连接并以消防水作为水源。

2.根据权利要求1所述的用于石化设备的湿绕组电机驱动立式泵的辅助水系统，其特征在于，还包括：

紧急补水管路，所述紧急补水管路的一端与所述湿绕组电机的充水口连接，所述紧急补水管路的另一端设置有高压水源，所述高压水源的水压为13-14.5MPaG。

3.根据权利要求1所述的用于石化设备的湿绕组电机驱动立式泵的辅助水系统，其特征在于，所述充水管路与石化设备的共用除盐水系统的出口连接。

4.根据权利要求1所述的用于石化设备的湿绕组电机驱动立式泵的辅助水系统，其特征在于，所述冷却水管路与石化设备中的中压锅炉给水泵的出口连接。

5.根据权利要求1所述的用于石化设备的湿绕组电机驱动立式泵的辅助水系统，其特征在于，所述冷却水管路的进水管线上沿水流方向依次设置有第一压力传感器、第一温度传感器和第一软连接管，所述冷却水管路的出水管线上沿水流方向依次设置有第一高点排气阀、第二软连接管和第一流量变送器。

6.根据权利要求1所述的用于石化设备的湿绕组电机驱动立式泵的辅助水系统，其特征在于，所述充水管路上沿水流方向依次设置有第一过滤器、孔板、第三软连接管和单向阀。

7.根据权利要求6所述的用于石化设备的湿绕组电机驱动立式泵的辅助水系统，其特征在于，所述充水管路上还设置有冷却器，所述冷却器的冷却液入口和冷却液出口分别与所述冷却水管路的进水管线和出水管线连接。

8.根据权利要求5所述的用于石化设备的湿绕组电机驱动立式泵的辅助水系统，其特征在于，所述热屏上设置有进水口和出水口，所述进水口和所述出水口分别通过第一分支管线和第二分支管线与所述冷却水管路的进水管线和所述冷却水管路的出水管线连接，所述第一分支管线上设置有第四软连接管，所述第二分支管线上设置有第二高点排气阀、第五软连接管和第二流量变送器。

9.根据权利要求1所述的用于石化设备的湿绕组电机驱动立式泵的辅助水系统，其特征在于，所述备用冷却水管路与所述冷却水管路的进水管线连接，所述备用冷却水管路上设置有第一自动阀。

10.根据权利要求6所述的用于石化设备的湿绕组电机驱动立式泵的辅助水系统，其特征在于，所述紧急补水管路与所述充水管路连接，所述紧急补水管路连接在所述充水管路上所述第一过滤器的上游，所述充水管路上设置有第二自动阀。