La proiectarea echipamentelor, institutul de proiectare trebuie să determine scopul și performanța pompei și să selecteze tipul pompei. Această selecție trebuie mai întâi să înceapă cu tipul și forma pompei. Deci, ce principii ar trebui folosite pentru a selecta pompa? Care este baza?
Baza de selecție a pompei
Baza selecției pompei ar trebui luată în considerare din cinci aspecte bazate pe debitul procesului și cerințele de alimentare cu apă și drenaj, și anume volumul de livrare a lichidului, capul dispozitivului, proprietățile lichidului, structura conductei și condițiile de funcționare.
1. Debitul
Debitul este una dintre datele de performanță importante pentru selectarea pompei, care este direct legată de capacitatea de producție și capacitatea de livrare a întregului dispozitiv. De exemplu, institutul de proiectare poate calcula debitele normale, minime și maxime ale pompei în proiectarea procesului. La selectarea unei pompe, debitul maxim este utilizat ca bază, ținând cont de debitul normal. Când nu există un debit maxim, de 1,1 ori debitul normal poate fi considerat de obicei ca debit maxim.
2. Cap
Capul cerut de sistemul dispozitivului este o altă dată importantă de performanță pentru selectarea pompei. În general, capul după mărirea marjei cu 5%-10% este utilizat pentru selecție.
3. Proprietăți lichide
Proprietățile lichidului includ denumirea mediului lichid, proprietățile fizice, proprietățile chimice și alte proprietăți. Proprietățile fizice includ temperatura c, densitatea d, vâscozitatea u, diametrul particulelor solide și conținutul de gaz în mediu etc. Aceasta implică înălțimea sistemului, calculul efectiv al marjei de cavitație și tipul pompei adecvate: proprietățile chimice se referă în principal la corozivitatea chimică și toxicitatea mediului lichid, care este o bază importantă pentru selectarea materialelor pompei și ce tip de etanșare a arborelui să alegeți.
4. Condiții de amenajare a conductei
Condițiile de dispunere a conductei ale sistemului dispozitivului se referă la înălțimea de livrare a lichidului, distanța de livrare a lichidului, direcția de livrare a lichidului, cel mai scăzut nivel de lichid pe partea de aspirație, cel mai înalt nivel de lichid pe partea de evacuare și alte date și specificații ale conductei și lungimea acestora, materiale, specificații fitinguri, cantitate, etc., pentru a calcula capul sistemului și a verifica marja de cavitație.
5. Condiții de funcționare
Condițiile de funcționare conțin mult conținut, cum ar fi funcționarea lichidului T, forța aburului saturat P, presiunea pe partea de aspirație PS (absolută), presiunea recipientului pe partea de refulare PZ, altitudinea, temperatura ambiantă, dacă funcționarea este intermitentă sau continuă și dacă poziţia pompei este fixă sau mobilă.
Industriile petroliere și chimice ocupă o poziție foarte importantă în economia națională. Ca un echipament de sprijin cheie, pompele pentru procese chimice atrag, de asemenea, din ce în ce mai multă atenție. Datorită caracteristicilor complexe ale mediilor chimice și cerințelor tot mai mari pentru protecția mediului, la ce aspecte ar trebui să se acorde atenție la alegerea pompelor chimice?
01. Impactul coroziunii
Coroziunea a fost întotdeauna unul dintre cele mai supărătoare pericole ale echipamentelor chimice. Dacă nu ești atent, va deteriora cel puțin echipamentul și va provoca accidente sau chiar dezastre în cel mai rău caz. Conform statisticilor relevante, aproximativ 60% din daunele aduse echipamentelor chimice sunt cauzate de coroziune. Prin urmare, atunci când selectați pompe chimice, trebuie mai întâi să acordați atenție naturii științifice a selecției materialelor.
Există de obicei o neînțelegere că oțelul inoxidabil este un „material universal”. Este foarte periculos să folosiți oțel inoxidabil indiferent de mediul și condițiile de mediu. Următoarea este o discuție a punctelor cheie ale selecției materialelor pentru unele medii chimice utilizate în mod obișnuit:
1. Acid sulfuric
Fiind unul dintre mediile corozive puternice, acidul sulfuric este o materie primă industrială importantă, cu o gamă largă de utilizări. Acidul sulfuric de diferite concentrații și temperaturi are o mare diferență în coroziunea materialelor. Pentru acidul sulfuric concentrat cu o concentrație mai mare de 80% și o temperatură mai mică de 80 de grade, oțelul carbon și fonta au o rezistență bună la coroziune, dar nu sunt potrivite pentru acid sulfuric cu curgere de mare viteză și nu sunt potrivite pentru utilizare ca materiale pentru pompe si supape.
Oțelul inoxidabil obișnuit, cum ar fi 304 (0Cr18Ni9) și 316 (0Cr18Ni12Mo2Ti) au, de asemenea, utilizări limitate pentru mediile cu acid sulfuric. Prin urmare, pompele și supapele pentru transportul acidului sulfuric sunt de obicei realizate din fontă cu conținut ridicat de siliciu (dificil de turnat și prelucrat) și oțel inoxidabil înalt aliat (Alojul 20). Fluoroplasticele au o rezistență bună la acidul sulfuric, iar utilizarea pompelor căptușite cu fluor (F46) este o alegere mai economică. Produsele aplicabile ale companiei includ: pompe IHF căptușite cu fluor, pompe centrifuge PF (FS) foarte rezistente la coroziune, pompe magnetice din plastic cu fluor CQB-F etc.
2. Acid clorhidric
Majoritatea materialelor metalice nu sunt rezistente la coroziunea acidului clorhidric (inclusiv diverse materiale din oțel inoxidabil), iar fierul cu conținut ridicat de siliciu cu conținut de molibden poate fi utilizat numai pentru acidul clorhidric sub 50 de grade și 30%. Spre deosebire de materialele metalice, majoritatea materialelor nemetalice au o rezistență bună la coroziune la acidul clorhidric, astfel încât pompele din cauciuc căptușite și pompele din plastic (cum ar fi polipropilena, fluoroplasticele etc.) sunt cele mai bune alegeri pentru transportul acidului clorhidric. Produsele aplicabile ale companiei includ: pompe IHF căptușite cu fluor, pompe centrifuge puternice rezistente la coroziune PF (FS), pompe magnetice din polipropilenă CQ (sau pompe magnetice fluoroplastice) etc.
3. Acid azotic
În general, majoritatea metalelor sunt rapid corodate și distruse în acid azotic. Oțelul inoxidabil este cel mai utilizat material rezistent la acidul azotic. Are o bună rezistență la coroziune la acidul azotic de toate concentrațiile la temperatura camerei. Merită menționat faptul că oțelul inoxidabil care conține molibden (cum ar fi 316, 316L) nu numai că nu este mai bun decât oțelul inoxidabil obișnuit (cum ar fi 304, 321) în ceea ce privește rezistența la coroziune la acidul azotic, dar uneori chiar și mai rău.
Pentru acidul azotic la temperatură înaltă, se folosesc de obicei materiale de titan și aliaje de titan. Produsele aplicabile ale companiei includ: pompe chimice DFL (W) H, pompe chimice ecranate DFL (W) PH, pompe de proces DFCZ, pompe chimice autoamorsante DFLZP, pompe chimice IH, pompe magnetice CQB etc., realizate din 304.
4. Acid acetic
Este una dintre cele mai corozive substanțe dintre acizii organici. Oțelul obișnuit va fi sever corodat în acid acetic la toate concentrațiile și temperaturile. Oțelul inoxidabil este un material excelent rezistent la acid acetic. Oțelul inoxidabil 316 care conține molibden poate fi folosit și pentru vapori de acid acetic diluați la temperaturi ridicate. Pentru cerințe exigente, cum ar fi temperatură ridicată și concentrație mare de acid acetic sau alte medii corozive, pot fi selectate pompe din oțel inoxidabil înalt aliat sau fluoroplastic.
5. Alcali (hidroxid de sodiu)
Oțelul este utilizat pe scară largă în soluții de hidroxid de sodiu sub 80 de grade și în concentrație de 30%. Există, de asemenea, multe fabrici care încă mai folosesc oțel obișnuit la 100 de grade și sub 75%. Deși coroziunea crește, este economică.
Oțelul inoxidabil obișnuit nu are niciun avantaj evident față de fontă în ceea ce privește rezistența la coroziune la soluția alcalină. Atâta timp cât se permite să se adauge o cantitate mică de fier în mediu, nu se recomandă oțelul inoxidabil. Pentru soluții alcaline la temperatură înaltă, se folosesc cel mai adesea titan și aliaje de titan sau oțel inoxidabil înalt aliat. Pompele generale din fontă ale companiei pot fi utilizate pentru soluții alcaline cu concentrație scăzută la temperatura camerei. Când există cerințe speciale, pot fi utilizate diverse tipuri de pompe din oțel inoxidabil sau pompe fluoroplastice.
6. Amoniac (hidroxid de amoniac)
Majoritatea metalelor și nemetalelor sunt ușor corodate în amoniac lichid și apă amoniacală (hidroxid de amoniac), numai cuprul și aliajele de cupru nu sunt potrivite pentru utilizare. Majoritatea produselor companiei sunt potrivite pentru transportul amoniacului și apei cu amoniac.
7. Saramură (apă de mare)
Rata de coroziune a oțelului obișnuit în soluție de clorură de sodiu, apă de mare și apă sărată nu este foarte mare și, în general, necesită protecție prin acoperire; diverse tipuri de oțel inoxidabil au, de asemenea, o rată de coroziune uniformă foarte scăzută, dar pot provoca coroziune locală din cauza ionilor de clorură, iar oțelul inoxidabil 316 este de obicei mai bun. Toate tipurile de pompe chimice ale companiei sunt configurate cu 316 materiale.
8. Alcooli, cetone, esteri, eteri
Mediile alcoolice obișnuite includ metanolul, etanolul, etilenglicolul, propanolul etc., mediile cetonice includ acetonă, butanonă etc., mediile esterice includ diferiți esteri metilici, esteri etilici etc., mediile eterice includ eter metilic, eter etilic, eter butilic , etc., ele sunt practic non-corozive și pot fi utilizate materiale utilizate în mod obișnuit. La selectare, trebuie făcută o alegere rezonabilă pe baza proprietăților mediului și a cerințelor aferente.
De asemenea, este de remarcat faptul că cetonele, esterii și eterii sunt solubili în multe tipuri de cauciuc, așa că evitați greșelile atunci când selectați materialele de etanșare.
02. Influența altor factori
În general, scurgerile din sistemul de conducte pot fi ignorate în fluxul de proces al pompelor industriale, dar trebuie luat în considerare impactul modificărilor procesului asupra debitului. Dacă pompele agricole utilizează canale deschise pentru transportul apei, trebuie luate în considerare și scurgerile și evaporarea.
Presiune: presiunea rezervorului de aspirație, presiunea rezervorului de drenaj, diferența de presiune în sistemul de conducte (pierdere de încărcare).
Datele sistemului de conducte (diametrul conductei, lungimea, tipul și numărul accesoriilor de conductă, cota geometrică de la rezervorul de aspirație la rezervorul de presiune etc.).
Dacă este necesar, trebuie trasată și o curbă caracteristică a dispozitivului.
03. Influența conductelor
La proiectarea și aranjarea conductelor, trebuie reținute următoarele aspecte:
(1) Alegerea rezonabilă a diametrului conductei. Un diametru mare al conductei înseamnă o viteză mică de curgere a lichidului și o pierdere mică de rezistență la același debit, dar prețul este ridicat. Un diametru mic al conductei va duce la o creștere bruscă a pierderii de rezistență, la creșterea înălțimii pompei selectate, la creșterea puterii și la creșterea costurilor și a cheltuielilor de operare. Prin urmare, ar trebui luată în considerare în mod cuprinzător din perspectiva tehnică și economică.
(2) Conducta de refulare și îmbinările sale trebuie să țină cont de presiunea maximă pe care o pot suporta.
(3) Conducta trebuie aranjată cât mai drept posibil, iar numărul de accesorii din conductă și lungimea conductei trebuie reduse la minimum. Când este necesară o întoarcere, raza de îndoire a cotului ar trebui să fie de 3 până la 5 ori diametrul conductei, iar unghiul trebuie să fie cât mai mare posibil.
(4) Supapele (robinete cu bilă sau supape de închidere etc.) și supapele de reținere trebuie instalate pe partea de refulare a pompei. Supapa este utilizată pentru a regla punctul de funcționare al pompei. Supapa de reținere poate împiedica inversarea pompei atunci când lichidul curge înapoi și împiedică lovirea pompei de ciocan de ariete. (Când lichidul curge înapoi, va fi generată o presiune inversă uriașă, provocând deteriorarea pompei)
04. Influența capului de curgere
Determinarea debitului
(1) Dacă în procesul de producție sunt date debitele minime, normale și maxime, trebuie luat în considerare debitul maxim.
(2) Dacă în procesul de producție se indică numai debitul normal, trebuie luată în considerare o anumită marjă.
Pentru pompele ns100 cu debit mare și cu înălțime mică, marja de debit este de 5%, pentru pompele cu debit mic și cu înălțime mare ns50, marja de debit este de 10%, pentru 50 Mai mică sau egală cu ns Mai mică sau egală cu 100 de pompe, debitul marja este, de asemenea, de 5%, pentru pompe de calitate proastă și condiții proaste de funcționare, marja de debit ar trebui să fie de 10%.
(3) Dacă datele de bază oferă doar debitul de greutate, acesta ar trebui convertit în debit volumic.
05, influența temperaturii
Transportul mediului de înaltă temperatură impune cerințe mai mari asupra structurii, materialelor și sistemelor auxiliare ale pompei. Să vorbim despre cerințele pentru răcire la diferite schimbări de temperatură și despre tipurile de pompe aplicabile ale companiei:
(1) Pentru mediile cu o temperatură sub 120 de grade, un sistem special de răcire nu este, de obicei, configurat, iar mediul în sine este utilizat în principal pentru lubrifiere și răcire. La fel ca pompele chimice DFL(W)H, pompele chimice ecranate DFL(W)PH (nivelul de protecție al motorului ecranat ar trebui să fie nivelul H atunci când depășește 90 de grade).
Pompele chimice de tip obișnuit DFCZ și IH pot atinge limita superioară de temperatură de 140 de grade ~ 160 de grade datorită structurii suspensiei; temperatura maximă de funcționare a pompei IHF căptușite cu fluor poate atinge 200 de grade; numai pompa magnetică obișnuită CQB are o temperatură de funcționare care nu depășește 100 de grade. Merită menționat faptul că, pentru mediile care sunt ușor de cristalizat sau care conțin particule, trebuie prevăzută o conductă de spălare a suprafeței de etanșare (interfețele sunt rezervate în timpul proiectării).
(2) Pentru medii de peste 120 de grade și în limitele de 300 de grade, o cameră de răcire trebuie să fie prevăzută în general pe capacul pompei, iar camera de etanșare ar trebui să fie, de asemenea, conectată la lichidul de răcire (trebuie prevăzută o etanșare mecanică dublu). Când lichidul de răcire nu este lăsat să pătrundă în mediu, mediul în sine trebuie răcit și apoi conectat (acest lucru se poate realiza printr-un schimbător de căldură simplu).
În prezent, compania are pompe pentru procese chimice DFCZ, pompe GRG pentru conducte de înaltă temperatură și pompe de circulație pentru apă caldă HPK (în dezvoltare) pentru selecție. În plus, pompa magnetică de înaltă temperatură CQB-G poate fi utilizată pentru medii de temperatură înaltă în termen de 280 de grade.
(3) Pentru medii cu temperatură înaltă de peste 300 de grade, nu numai capul pompei trebuie răcit, ci și camera de suspensie trebuie să fie echipată cu un sistem de răcire. Structura pompei este în general de tip suport central. Etanșarea mecanică este de preferință un tip de burduf metalic, dar prețul este mare (prețul este de peste 10 ori mai mare decât al etanșărilor mecanice obișnuite). În prezent, compania are doar pompe centrifuge de ulei DFAY care pot atinge o temperatură de 420 de grade (în curs de dezvoltare).
06. Impactul performanței de etanșare
Nicio scurgere este urmărirea eternă a echipamentelor chimice. Această cerință a dus la aplicarea tot mai mare a pompelor magnetice și a pompelor ecranate. Cu toate acestea, este încă un drum lung de parcurs pentru a obține cu adevărat nicio scurgere, cum ar fi durata de viață a manșonului de izolare a pompei magnetice și a manșonului de protecție a pompei de ecranare, problema de pitting a materialului, fiabilitatea etanșării statice etc. Acum să prezentăm pe scurt câteva informații de bază despre etanșare.
Formă de etanșare
Pentru etanșările statice, există de obicei doar două forme: garnituri de etanșare și inele de etanșare, iar inelul O este cel mai utilizat inel de etanșare.
Pentru etanșările dinamice, pompele chimice folosesc rar etanșări de etanșare și folosesc în principal etanșări mecanice. Garniturile mecanice sunt împărțite în tipuri cu un singur capăt și cu două capete, echilibrate și neechilibrate. Tipul echilibrat este potrivit pentru etanșarea mediilor de înaltă presiune (de obicei se referă la o presiune mai mare de 1.0MPa). Etanșările mecanice cu două capete sunt utilizate în principal pentru medii volatile la temperatură înaltă, ușor de cristalizat, vâscoase, care conțin particule și toxice. Etanșările mecanice cu două capete ar trebui să injecteze lichid de izolare în cavitatea de etanșare, iar presiunea acestuia este în general cu 0.07~0,1 MPa mai mare decât presiunea medie.
Materiale de etanșare
Materialul etanșărilor statice ale pompelor chimice este în general din cauciuc fluor, iar materialele politetrafluoretilenice sunt utilizate în cazuri speciale; configurația materialului inelelor dinamice și statice de etanșare mecanică este mai critică și nu este cea mai bună pentru carbură cimentată la carbură cimentată. Prețul ridicat este un aspect și nu este rezonabil să nu existe o diferență de duritate între cele două, așa că cel mai bine este să le tratați diferit în funcție de caracteristicile mediului.
(Notă: a opta ediție a API 610 a Institutului American de Petrol are reglementări detaliate privind configurația tipică a etanșărilor mecanice și a sistemelor de conducte în Anexa D)
05. Efectul vâscozității
Vâscozitatea mediului are o mare influență asupra performanței pompei. Când vâscozitatea crește, curba înălțimii pompei scade, iar înălțimea și debitul celei mai bune condiții de lucru scad în consecință, în timp ce puterea crește, deci eficiența scade.