Ved design af udstyr skal designinstituttet fastlægge pumpens formål og ydeevne og vælge pumpetype. Dette valg skal først starte med pumpens type og form. Så hvilke principper skal bruges til at vælge pumpen? Hvad er grundlaget?
Grundlag for valg af pumpe
Grundlaget for pumpevalg bør overvejes ud fra fem aspekter baseret på procesflow og vandforsynings- og dræningskrav, nemlig væsketilførselsvolumen, enhedshøjde, væskeegenskaber, rørledningslayout og driftsforhold.
1. Flowhastighed
Flowhastigheden er en af de vigtige ydelsesdata for pumpevalg, som er direkte relateret til produktionskapaciteten og leveringskapaciteten for hele enheden. For eksempel kan designinstituttet beregne pumpens normale, minimum og maksimale flowhastigheder i procesdesignet. Ved valg af pumpe anvendes den maksimale flowhastighed som grundlag under hensyntagen til den normale flowhastighed. Når der ikke er nogen maksimal strømningshastighed, kan 1,1 gange den normale strømningshastighed normalt tages som den maksimale strømningshastighed.
2. Hoved
Den løftehøjde, der kræves af enhedssystemet, er en anden vigtig ydelsesdata til pumpevalg. Generelt bruges hovedet efter at have forstørret marginen med 5 %-10 % til udvælgelse.
3. Flydende egenskaber
Flydende egenskaber omfatter navnet på det flydende medium, fysiske egenskaber, kemiske egenskaber og andre egenskaber. Fysiske egenskaber omfatter temperatur c, densitet d, viskositet u, faststofpartikeldiameter og gasindhold i mediet osv. Dette involverer systemhøjden, effektiv kavitationsmarginberegning og typen af passende pumpe: kemiske egenskaber refererer hovedsageligt til den kemiske korrosivitet og det flydende mediums toksicitet, hvilket er et vigtigt grundlag for valg af pumpematerialer og hvilken type akseltætning, der skal vælges.
4. Rørledningslayoutforhold
Rørledningslayoutforholdene for enhedssystemet refererer til væsketilførselshøjden, væsketilførselsafstand, væsketilførselsretning, det laveste væskeniveau på sugesiden, det højeste væskeniveau på afgangssiden og andre data og rørledningsspecifikationer og deres længde, materialer, rørfittings specifikationer, mængde osv., for at beregne systemhøjden og kontrollere kavitationsmarginen.
5. Driftsforhold
Driftsforholdene indeholder meget indhold, såsom væskedriften T, mættet dampkraft P, sugesidetryk PS (absolut), tryk på afgangssidebeholderen PZ, højde, omgivelsestemperatur, om driften er intermitterende eller kontinuerlig, og om pumpepositionen er fast eller bevægelig.
Petroleums- og kemisk industri indtager en meget vigtig position i den nationale økonomi. Som et nøgleunderstøttende udstyr tiltrækker kemiske procespumper også mere og mere opmærksomhed. På grund af de komplekse egenskaber ved kemiske medier og de stigende krav til miljøbeskyttelse, hvilke aspekter skal man være opmærksom på, når man vælger kemiske pumper?
01. Virkningen af korrosion
Korrosion har altid været en af de mest besværlige farer ved kemisk udstyr. Hvis du ikke er forsigtig, vil det i det mindste beskadige udstyret og i værste fald forårsage ulykker eller endda katastrofer. Ifølge relevante statistikker er omkring 60% af skaderne på kemisk udstyr forårsaget af korrosion. Derfor, når du vælger kemiske pumper, bør du først være opmærksom på den videnskabelige karakter af materialevalg.
Der er normalt en misforståelse om, at rustfrit stål er et "universelt materiale". Det er meget farligt at bruge rustfrit stål uanset medium og miljøforhold. Det følgende er en diskussion af de vigtigste punkter i materialevalg for nogle almindeligt anvendte kemiske medier:
1. Svovlsyre
Som et af de stærke ætsende medier er svovlsyre et vigtigt industrielt råmateriale med en bred vifte af anvendelser. Svovlsyre i forskellige koncentrationer og temperaturer har stor forskel i korrosion af materialer. For koncentreret svovlsyre med en koncentration på mere end 80% og en temperatur på mindre end 80 grader har kulstofstål og støbejern god korrosionsbestandighed, men de er ikke egnede til højhastighedsstrømmende svovlsyre og er ikke egnede til brug som materialer til pumper og ventiler.
Almindelig rustfrit stål såsom 304 (0Cr18Ni9) og 316 (0Cr18Ni12Mo2Ti) har også begrænset anvendelse til svovlsyremedier. Derfor er pumper og ventiler til transport af svovlsyre normalt lavet af støbejern med højt silicium (svært at støbe og bearbejde) og højlegeret rustfrit stål (legering 20). Fluoroplast har god modstandsdygtighed over for svovlsyre, og at bruge fluorforede pumper (F46) er et mere økonomisk valg. Virksomhedens anvendelige produkter omfatter: IHF fluorforede pumper, PF (FS) meget korrosionsbestandige centrifugalpumper, CQB-F fluorplastikmagnetiske pumper mv.
2. Saltsyre
De fleste metalmaterialer er ikke modstandsdygtige over for saltsyrekorrosion (inklusive forskellige materialer af rustfrit stål), og molybdænholdigt jern med højt siliciumindhold kan kun bruges til saltsyre under 50 grader og 30%. I modsætning til metalmaterialer har de fleste ikke-metalliske materialer god korrosionsbestandighed over for saltsyre, så forede gummipumper og plastpumper (såsom polypropylen, fluorplast, etc.) er de bedste valg til transport af saltsyre. Virksomhedens anvendelige produkter omfatter: IHF fluor-forede pumper, PF (FS) stærke korrosionsbestandige centrifugalpumper, CQ polypropylen magnetiske pumper (eller fluoroplastiske magnetiske pumper) osv.
3. Salpetersyre
Generelt bliver de fleste metaller hurtigt tæret og ødelagt i salpetersyre. Rustfrit stål er det mest udbredte salpetersyrebestandige materiale. Det har god korrosionsbestandighed over for salpetersyre i alle koncentrationer ved stuetemperatur. Det er værd at nævne, at molybdænholdigt rustfrit stål (såsom 316, 316L) ikke kun ikke er bedre end almindeligt rustfrit stål (såsom 304, 321) i korrosionsbestandighed over for salpetersyre, men nogle gange endda værre.
Til højtemperatursalpetersyre anvendes sædvanligvis titanium og titanlegeringsmaterialer. Virksomhedens anvendelige produkter omfatter: DFL (W) H kemikaliepumper, DFL (W) PH skærmede kemikaliepumper, DFCZ procespumper, DFLZP selvansugende kemikaliepumper, IH kemikaliepumper, CQB magnetiske pumper osv., lavet af 304.
4. Eddikesyre
Det er et af de mest ætsende stoffer blandt organiske syrer. Almindelig stål vil blive stærkt korroderet i eddikesyre i alle koncentrationer og temperaturer. Rustfrit stål er et fremragende eddikesyrebestandigt materiale. Molybdænholdigt 316 rustfrit stål kan også bruges til højtemperatur og fortyndet eddikesyredamp. Til krævende krav såsom høj temperatur og høj koncentration af eddikesyre eller andre ætsende medier, kan højlegeret rustfrit stål eller fluoroplastiske pumper vælges.
5. Alkali (natriumhydroxid)
Stål er meget udbredt i natriumhydroxidopløsninger under 80 grader og inden for 30% koncentration. Der er også mange fabrikker, der stadig bruger almindeligt stål ved 100 grader og under 75%. Selvom korrosion øges, er det økonomisk.
Almindelig rustfrit stål har ingen åbenlys fordel i forhold til støbejern i korrosionsbestandighed over for alkaliopløsning. Så længe der må tilsættes en lille mængde jern til mediet, anbefales rustfrit stål ikke. Til højtemperatur alkaliopløsning anvendes titanium og titanlegeringer eller højlegeret rustfrit stål for det meste. Virksomhedens generelle støbejernspumper kan anvendes til lavkoncentreret alkaliopløsning ved stuetemperatur. Når der er særlige krav, kan forskellige typer rustfri stålpumper eller fluorplastpumper anvendes.
6. Ammoniak (ammoniakhydroxid)
De fleste metaller og ikke-metaller er let korroderede i flydende ammoniak og ammoniakvand (ammoniakhydroxid), kun kobber og kobberlegeringer er ikke egnede til brug. De fleste af virksomhedens produkter er velegnede til transport af ammoniak og ammoniakvand.
7. Lage (havvand)
Korrosionshastigheden for almindeligt stål i natriumchloridopløsning, havvand og saltvand er ikke særlig høj og kræver generelt belægningsbeskyttelse; forskellige typer rustfrit stål har også en meget lav ensartet korrosionshastighed, men kan forårsage lokal korrosion på grund af kloridioner, og 316 rustfrit stål er normalt bedre. Alle typer kemiske pumper i virksomheden er konfigureret med 316 materialer.
8. Alkoholer, ketoner, estere, ethere
Almindelige alkoholmedier omfatter methanol, ethanol, ethylenglycol, propanol osv., ketonmedier inkluderer acetone, butanon osv., estermedier inkluderer forskellige methylestere, ethylestere osv., ethermedier inkluderer methylether, ethylether, butylether osv., er de grundlæggende ikke-ætsende, og almindeligt anvendte materialer kan anvendes. Ved udvælgelsen bør der foretages et rimeligt valg baseret på mediets egenskaber og relaterede krav.
Det er også værd at bemærke, at ketoner, estere og ethere er opløselige i mange typer gummi, så undgå fejl ved valg af tætningsmaterialer.
02. Påvirkning af andre faktorer
Generelt kan lækagen i rørledningssystemet ignoreres i processtrømmen af industrielle pumper, men indvirkningen af procesændringer på flowet skal tages i betragtning. Hvis landbrugspumper bruger åbne kanaler til at transportere vand, skal lækage og fordampning også tages i betragtning.
Tryk: sugetanktryk, dræntanktryk, trykforskel i rørledningssystemet (hovedtab).
Rørledningssystemdata (rørdiameter, længde, type og antal rørledningstilbehør, geometrisk højde fra sugetank til tryktank osv.).
Om nødvendigt skal der også tegnes en apparatkarakteristikkurve.
03. Påvirkning af rørledninger
Ved design og indretning af rørledninger skal følgende forhold bemærkes:
(1) Rimeligt valg af rørledningsdiameter. En stor rørledningsdiameter betyder en lille væskestrømningshastighed og lille modstandstab ved samme strømningshastighed, men prisen er høj. En lille rørledningsdiameter vil føre til en kraftig stigning i modstandstab, øge hovedet på den valgte pumpe, øge effekten og øge omkostningerne og driftsudgifterne. Derfor bør det betragtes som omfattende ud fra de tekniske og økonomiske perspektiver.
(2) Afgangsrøret og dets rørsamlinger bør tage højde for det maksimale tryk, de kan modstå.
(3) Rørledningen bør arrangeres så lige som muligt, og antallet af tilbehør i rørledningen og længden af rørledningen bør minimeres. Når en drejning er nødvendig, skal bøjningsradius af albuen være 3 til 5 gange rørledningens diameter, og vinklen skal være så stor som muligt.
(4) Ventiler (kugleventiler eller stopventiler osv.) og kontraventiler skal monteres på pumpens afgangsside. Ventilen bruges til at justere pumpens driftspunkt. Kontraventilen kan forhindre pumpen i at vende, når væsken strømmer tilbage og forhindre, at pumpen bliver ramt af vandhammer. (Når væsken strømmer tilbage, vil der blive genereret et stort omvendt tryk, hvilket forårsager skade på pumpen)
04. Indflydelse af flowhoved
Bestemmelse af flow
(1) Hvis minimum-, normal- og maksimumstrømningshastigheder er angivet i produktionsprocessen, bør den maksimale strømningshastighed tages i betragtning.
(2) Hvis kun den normale strømningshastighed er angivet i produktionsprocessen, bør en vis margen tages i betragtning.
For ns100 pumper med stort flow og lavt tryk er flowmarginen 5%, for ns50 pumper med lille flow og højt tryk er flowmarginen 10%, for 50 Mindre end eller lig med ns Mindre end eller lig med 100 pumper, flowet marginen er også 5%, for pumper af dårlig kvalitet og dårlige driftsforhold bør flowmarginen være 10%.
(3) Hvis basisdata kun giver vægtflow, bør det omregnes til volumenflow.
05, temperaturens indflydelse
Transporten af højtemperaturmedier stiller højere krav til pumpens struktur, materialer og hjælpesystemer. Lad os tale om kravene til køling under forskellige temperaturændringer og virksomhedens gældende pumpetyper:
(1) For medier med en temperatur under 120 grader er der normalt ikke opsat et specielt kølesystem, og selve mediet bruges mest til smøring og køling. Ligesom DFL(W)H kemikaliepumper, DFL(W)PH afskærmede kemikaliepumper (beskyttelsesniveauet for den afskærmede motor skal være H-niveau, når det overstiger 90 grader).
DFCZ almindelige type og IH kemiske pumper kan nå den øvre temperaturgrænse på 140 grader ~ 160 grader på grund af suspensionsstrukturen; den maksimale driftstemperatur for IHF fluor-foret pumpe kan nå 200 grader; kun den almindelige magnetiske CQB-pumpe har en driftstemperatur, der ikke overstiger 100 grader. Det er værd at nævne, at for medier, der er lette at krystallisere eller indeholder partikler, skal der forefindes en forseglingsoverfladeskyllerørledning (grænseflader er forbeholdt under design).
(2) For medier over 120 grader og inden for 300 grader skal der generelt være forsynet et kølekammer på pumpedækslet, og tætningskammeret skal også være forbundet med kølevæsken (en dobbelt-ende mekanisk tætning skal forefindes). Når kølevæsken ikke får lov til at trænge ind i mediet, skal selve mediet afkøles og derefter tilsluttes (dette kan opnås gennem en simpel varmeveksler).
I øjeblikket har virksomheden DFCZ kemiske procespumper, GRG højtemperaturrørledningspumper og HPK varmtvandscirkulationspumper (under udvikling) til udvælgelse. Derudover kan CQB-G højtemperaturmagnetisk pumpe bruges til højtemperaturmedier inden for 280 grader.
(3) For medier med høj temperatur over 300 grader skal ikke kun pumpehovedet køles, men ophængslejekammeret skal også være udstyret med et kølesystem. Pumpestrukturen er generelt en centerstøttetype. Den mekaniske tætning er fortrinsvis en metalbælgtype, men prisen er høj (prisen er mere end 10 gange mere end almindelige mekaniske tætninger). På nuværende tidspunkt har virksomheden kun DFAY centrifugaloliepumper, der kan nå en temperatur på 420 grader (under udvikling).
06. Virkning af tætningsydelse
Ingen lækage er den evige jagt på kemisk udstyr. Det er dette krav, der har ført til den stigende anvendelse af magnetiske pumper og afskærmede pumper. Der er dog stadig et stykke vej igen for virkelig at opnå ingen lækage, såsom levetiden af den magnetiske pumpeisoleringsmuffe og afskærmningsbøsningen på afskærmningspumpen, materialets grubetæring, pålideligheden af den statiske tætning osv. Lad os nu kort introducere nogle grundlæggende oplysninger om forseglingen.
Forseglingsform
For statiske tætninger er der normalt kun to former: tætningspakninger og tætningsringe, og O-ringen er den mest udbredte tætningsring.
Til dynamiske tætninger bruger kemiske pumper sjældent pakningstætninger og bruger hovedsageligt mekaniske tætninger. Mekaniske tætninger er opdelt i enkelt- og dobbeltende, balancerede og ubalancerede typer. Balanceret type er velegnet til forsegling af højtryksmedier (refererer normalt til tryk større end 1.0MPa). Dobbelt-ende mekaniske tætninger bruges hovedsageligt til højtemperatur, let at krystallisere, viskøse, partikelholdige og giftige flygtige medier. Dobbelt-ende mekaniske tætninger bør sprøjte isoleringsvæske ind i forseglingskaviteten, og dens tryk er generelt 0.07~0,1MPa højere end mellemtrykket.
Tætningsmaterialer
Materialet til statiske kemiske pumpeforseglinger er generelt fluorgummi, og polytetrafluorethylenmaterialer bruges i særlige tilfælde; materialekonfigurationen af mekaniske tætnings dynamiske og statiske ringe er mere kritisk, og den er ikke den bedste for hårdmetal til hårdmetal. Den høje pris er et aspekt, og det er ikke rimeligt, at der ikke er nogen hårdhedsforskel mellem de to, så det er bedst at behandle dem forskelligt alt efter mediets egenskaber.
(Bemærk: Den ottende udgave af API 610 fra American Petroleum Institute har detaljerede regler for den typiske konfiguration af mekaniske tætninger og rørsystemer i appendiks D)
05. Effekt af viskositet
Mediets viskositet har stor indflydelse på pumpens ydeevne. Når viskositeten stiger, falder pumpens løftehøjdekurve, og løftehøjden og strømningshastigheden for den bedste arbejdstilstand falder tilsvarende, mens effekten stiger, så effektiviteten falder.