Prilikom projektovanja opreme, projektni institut mora odrediti svrhu i performanse pumpe i odabrati tip pumpe. Ovaj odabir prvo mora početi s tipom i oblikom pumpe. Dakle, koje principe treba koristiti za odabir pumpe? Šta je osnova?
Osnova izbora pumpe
Osnovu za odabir pumpe treba razmotriti sa pet aspekata na osnovu zahtjeva za protokom procesa i vodosnabdijevanjem i drenažom, a to su zapremina tečnosti, visina uređaja, svojstva tečnosti, raspored cevovoda i uslovi rada.
1. Brzina protoka
Brzina protoka je jedan od važnih podataka o performansama za odabir pumpe, koji je direktno povezan sa proizvodnim kapacitetom i kapacitetom isporuke cijelog uređaja. Na primjer, projektni institut može izračunati normalne, minimalne i maksimalne brzine protoka pumpe u projektu procesa. Prilikom odabira pumpe, kao osnova se koristi maksimalni protok, uzimajući u obzir normalni protok. Kada ne postoji maksimalni protok, 1,1 puta veći od normalnog protoka obično se može uzeti kao maksimalni protok.
2. Glava
Napor koji je potreban sistemu uređaja je još jedan važan podatak o performansama za odabir pumpe. Generalno, glava nakon povećanja margine za 5%-10% se koristi za odabir.
3. Svojstva tečnosti
Svojstva tečnosti uključuju naziv tečnog medija, fizička svojstva, hemijska svojstva i druga svojstva. Fizička svojstva uključuju temperaturu c, gustinu d, viskozitet u, prečnik čvrstih čestica i sadržaj gasa u medijumu, itd. Ovo uključuje glavu sistema, izračunavanje efektivne margine kavitacije i tip odgovarajuće pumpe: hemijska svojstva se uglavnom odnose na hemijsku korozivnost i toksičnost tečnog medija, što je važna osnova za odabir materijala pumpe i koju vrstu zaptivke vratila odabrati.
4. Uslovi rasporeda cjevovoda
Uslovi rasporeda cevovoda sistema uređaja odnose se na visinu isporuke tečnosti, udaljenost isporuke tečnosti, smer isporuke tečnosti, najniži nivo tečnosti na usisnoj strani, najviši nivo tečnosti na potisnoj strani i druge podatke i specifikacije cjevovoda i njihovu dužinu, materijale, specifikacije cijevnih fitinga, količinu, itd., kako bi se izračunala visina sistema i provjerila margina kavitacije.
5. Radni uslovi
Radni uslovi sadrže mnogo sadržaja, kao što je rad tečnosti T, sila zasićene pare P, pritisak na strani usisavanja PS (apsolutni), pritisak na ispusnoj strani kontejnera PZ, nadmorska visina, temperatura okoline, da li je rad isprekidan ili kontinuiran i da li je pozicija pumpe je fiksna ili pomična.
Naftna i hemijska industrija zauzimaju veoma važan položaj u nacionalnoj ekonomiji. Kao ključna prateća oprema, pumpe za hemijske procese takođe privlače sve veću pažnju. Zbog složenih karakteristika hemijskih medija i sve većih zahteva za zaštitom životne sredine, na koje aspekte treba obratiti pažnju pri odabiru hemijskih pumpi?
01. Uticaj korozije
Korozija je oduvijek bila jedna od najteže opasnosti od kemijske opreme. Ako ne budete pažljivi, to će u najmanju ruku oštetiti opremu, a u najgorem slučaju uzrokovati nesreće ili čak katastrofe. Prema relevantnim statistikama, oko 60% štete na hemijskoj opremi je uzrokovano korozijom. Stoga, prilikom odabira hemijskih pumpi, prvo treba obratiti pažnju na naučnu prirodu odabira materijala.
Obično postoji nesporazum da je nerđajući čelik "univerzalni materijal". Vrlo je opasno koristiti nehrđajući čelik bez obzira na medij i uvjete okoline. Slijedi rasprava o ključnim točkama odabira materijala za neke uobičajeno korištene kemijske medije:
1. Sumporna kiselina
Kao jedan od jakih korozivnih medija, sumporna kiselina je važna industrijska sirovina sa širokim spektrom primjena. Sumporna kiselina različitih koncentracija i temperatura ima veliku razliku u koroziji materijala. Za koncentrovanu sumpornu kiselinu sa koncentracijom većom od 80% i temperaturom manjom od 80 stepeni, ugljenični čelik i liveno gvožđe imaju dobru otpornost na koroziju, ali nisu pogodni za sumpornu kiselinu koja teče velikom brzinom i nisu prikladni za upotrebu kao materijali za pumpe i ventile.
Obični nehrđajući čelik kao što je 304 (0Cr18Ni9) i 316 (0Cr18Ni12Mo2Ti) također ima ograničenu upotrebu za medije sumporne kiseline. Stoga se pumpe i ventili za transport sumporne kiseline obično izrađuju od lijevanog željeza visokog silicija (teško za livenje i obradu) i visokolegiranog nerđajućeg čelika (legura 20). Fluoroplasti imaju dobru otpornost na sumpornu kiselinu, a upotreba pumpi obloženih fluorom (F46) je ekonomičniji izbor. Primjenjivi proizvodi kompanije uključuju: IHF pumpe obložene fluorom, PF (FS) centrifugalne pumpe visoke otpornosti na koroziju, CQB-F plastične magnetne pumpe od fluora, itd.
2. Hlorovodonična kiselina
Većina metalnih materijala nije otporna na koroziju hlorovodonične kiseline (uključujući razne materijale od nehrđajućeg čelika), a željezo koje sadrži molibden sa visokim sadržajem silicija može se koristiti samo za hlorovodoničnu kiselinu ispod 50 stepeni i 30%. Za razliku od metalnih materijala, većina nemetalnih materijala ima dobru otpornost na koroziju na hlorovodoničnu kiselinu, tako da su gumene pumpe i plastične pumpe (kao što su polipropilen, fluoroplastika, itd.) najbolji izbor za transport hlorovodonične kiseline. Primjenjivi proizvodi kompanije uključuju: IHF pumpe obložene fluorom, PF (FS) jake centrifugalne pumpe otporne na koroziju, CQ polipropilenske magnetne pumpe (ili fluoroplastične magnetne pumpe) itd.
3. Azotna kiselina
Općenito, većina metala brzo se korodira i uništava u dušičnoj kiselini. Nehrđajući čelik je najčešće korišteni materijal otporan na dušičnu kiselinu. Ima dobru otpornost na koroziju na dušičnu kiselinu svih koncentracija na sobnoj temperaturi. Vrijedi spomenuti da nehrđajući čelik koji sadrži molibden (kao što je 316, 316L) ne samo da nije bolji od običnog nehrđajućeg čelika (kao što je 304, 321) u otpornosti na koroziju na dušičnu kiselinu, već ponekad čak i lošiji.
Za visokotemperaturnu dušičnu kiselinu obično se koriste titan i materijali od legura titana. Primjenjivi proizvodi kompanije uključuju: DFL (W) H hemijske pumpe, DFL (W) PH zaštićene hemijske pumpe, DFCZ procesne pumpe, DFLZP samousisne hemijske pumpe, IH hemijske pumpe, CQB magnetne pumpe, itd., napravljene od 304.
4. Sirćetna kiselina
To je jedna od najkorozivnijih supstanci među organskim kiselinama. Običan čelik će biti jako korodiran u octenoj kiselini svih koncentracija i temperatura. Nehrđajući čelik je odličan materijal otporan na octenu kiselinu. Nehrđajući čelik 316 koji sadrži molibden se također može koristiti za visoke temperature i pare razrijeđene octene kiseline. Za zahtjevne zahtjeve kao što su visoka temperatura i visoka koncentracija octene kiseline ili drugih korozivnih medija, mogu se odabrati visokolegirane pumpe od nehrđajućeg čelika ili fluoroplasta.
5. Alkalije (natrijum hidroksid)
Čelik se široko koristi u rastvorima natrijum hidroksida ispod 80 stepeni i u koncentraciji od 30%. Takođe postoje mnoge fabrike koje još uvek koriste običan čelik na 100 stepeni i ispod 75%. Iako se korozija povećava, ekonomična je.
Običan nerđajući čelik nema očiglednu prednost u odnosu na liveno gvožđe u otpornosti na koroziju na rastvor alkalija. Sve dok je u medijum dozvoljeno dodavanje male količine gvožđa, ne preporučuje se nerđajući čelik. Za alkalne otopine visoke temperature najčešće se koriste titan i legure titana ili visokolegirani nehrđajući čelik. Generalne pumpe od livenog gvožđa kompanije mogu se koristiti za niske koncentracije alkalnih rastvora na sobnoj temperaturi. Kada postoje posebni zahtjevi, mogu se koristiti razne vrste pumpi od nehrđajućeg čelika ili fluoroplastičnih pumpi.
6. Amonijak (amonijak hidroksid)
Većina metala i nemetala je blago korodirana u tekućem amonijaku i amonijačnoj vodi (amonijak hidroksid), samo bakar i legure bakra nisu prikladne za upotrebu. Većina proizvoda kompanije je pogodna za transport amonijaka i amonijačne vode.
7. Rasol (morska voda)
Stopa korozije običnog čelika u otopini natrijevog klorida, morskoj i slanoj vodi nije vrlo visoka i općenito zahtijeva zaštitu premaza; razne vrste nehrđajućeg čelika također imaju vrlo nisku ujednačenu stopu korozije, ali mogu uzrokovati lokalnu koroziju zbog kloridnih jona, a nehrđajući čelik 316 je obično bolji. Svi tipovi hemijskih pumpi kompanije su konfigurisani sa 316 materijala.
8. Alkoholi, ketoni, estri, etri
Uobičajeni alkoholni mediji uključuju metanol, etanol, etilen glikol, propanol, itd., ketonski mediji uključuju aceton, butanon, itd., estarski mediji uključuju različite metil estere, etil estere, itd., eterske medije uključuju metil eter, etil etar, butil eter itd., oni su u osnovi nekorozivni i mogu se koristiti uobičajeni materijali. Prilikom odabira treba napraviti razuman izbor na osnovu svojstava medija i povezanih zahtjeva.
Također je vrijedno napomenuti da su ketoni, estri i eteri topljivi u mnogim vrstama gume, stoga izbjegavajte greške pri odabiru materijala za brtvljenje.
02. Utjecaj drugih faktora
Generalno, curenje u cevovodnom sistemu može se zanemariti u toku procesa industrijskih pumpi, ali se mora uzeti u obzir uticaj promena procesa na protok. Ako poljoprivredne pumpe koriste otvorene kanale za transport vode, potrebno je uzeti u obzir i curenje i isparavanje.
Pritisak: pritisak usisnog rezervoara, pritisak u drenažnom rezervoaru, razlika pritiska u sistemu cevovoda (gubitak glave).
Podaci o sistemu cevovoda (prečnik cevi, dužina, vrsta i broj cevovodnog pribora, geometrijska nadmorska visina od usisnog rezervoara do rezervoara pod pritiskom, itd.).
Ako je potrebno, treba nacrtati i karakterističnu krivu uređaja.
03. Utjecaj cjevovoda
Prilikom projektovanja i uređenja cjevovoda treba obratiti pažnju na sljedeće stvari:
(1) Razuman izbor prečnika cevovoda. Veliki prečnik cevovoda znači malu brzinu protoka tečnosti i mali gubitak otpora pri istoj brzini protoka, ali je cena visoka. Mali promjer cjevovoda će dovesti do naglog povećanja gubitka otpora, povećanja visine odabrane pumpe, povećanja snage i povećanja troškova i operativnih troškova. Stoga ga treba sveobuhvatno razmotriti sa tehničke i ekonomske perspektive.
(2) Ispusna cijev i njeni spojevi cijevi trebaju uzeti u obzir maksimalni pritisak koji mogu izdržati.
(3) Cjevovod treba postaviti što je moguće ravnije, a broj pribora u cjevovodu i dužinu cjevovoda treba svesti na minimum. Kada je potrebno okretanje, radijus savijanja koljena treba da bude 3 do 5 puta veći od prečnika cevovoda, a ugao treba da bude što veći.
(4) Ventili (kuglasti ili zaporni ventili, itd.) i nepovratni ventili moraju biti ugrađeni na potisnoj strani pumpe. Ventil se koristi za podešavanje radne tačke pumpe. Nepovratni ventil može spriječiti pumpu da se okrene unatrag kada tečnost teče natrag i spriječiti da pumpu udari vodeni čekić. (Kada tečnost teče nazad, stvoriće se ogroman obrnuti pritisak, uzrokujući oštećenje pumpe)
04. Uticaj protočne glave
Određivanje protoka
(1) Ako se u proizvodnom procesu daju minimalni, normalni i maksimalni protok, treba uzeti u obzir maksimalnu brzinu protoka.
(2) Ako se u proizvodnom procesu daje samo normalan protok, treba uzeti u obzir određenu maržu.
Za pumpe velikog protoka ns100 i pumpe sa malim naponom, margina protoka je 5%, za ns50 pumpe sa malim protokom i visokim naponom, margina protoka je 10%, za 50 Manje od ili jednako ns Manje ili jednako 100 pumpi, protok margina je takođe 5%, za pumpe lošeg kvaliteta i loših uslova rada, margina protoka treba da bude 10%.
(3) Ako osnovni podaci daju samo težinski protok, treba ga pretvoriti u zapreminski protok.
05, utjecaj temperature
Transport medijuma visoke temperature postavlja veće zahteve za strukturu, materijale i pomoćne sisteme pumpe. Razgovarajmo o zahtjevima za hlađenje pri različitim temperaturnim promjenama i primjenjivim tipovima pumpi kompanije:
(1) Za medije sa temperaturom ispod 120 stepeni obično se ne postavlja poseban sistem za hlađenje, a sam medij se uglavnom koristi za podmazivanje i hlađenje. Kao i DFL(W)H hemijske pumpe, DFL(W)PH zaštićene hemijske pumpe (nivo zaštite zaštićenog motora treba da bude H nivo kada prelazi 90 stepeni).
DFCZ obični tip i IH hemijske pumpe mogu dostići gornju temperaturnu granicu od 140 stepeni ~160 stepeni zbog strukture suspenzije; maksimalna radna temperatura IHF pumpe obložene fluorom može doseći 200 stepeni; samo CQB obična magnetna pumpa ima radnu temperaturu koja ne prelazi 100 stepeni. Vrijedi napomenuti da za medije koji se lako kristaliziraju ili sadrže čestice, treba predvidjeti cjevovod za ispiranje zaptivne površine (sučelja su rezervisana tokom projektovanja).
(2) Za medije iznad 120 stepeni i unutar 300 stepeni, rashladna komora se generalno mora obezbediti na poklopcu pumpe, a zaptivna komora takođe treba da bude povezana sa rashladnom tečnošću (mora se obezbediti dvostrani mehanički zaptivač). Kada se rashladna tečnost ne dozvoli da prodre u medijum, sam medij treba da se ohladi i zatim poveže (ovo se može postići jednostavnim izmenjivačem toplote).
Trenutno, kompanija ima DFCZ pumpe za hemijske procese, GRG visokotemperaturne cevovodne pumpe i HPK cirkulacione pumpe za toplu vodu (u razvoju) za odabir. Osim toga, visokotemperaturna magnetna pumpa CQB-G može se koristiti za medije visoke temperature unutar 280 stepeni.
(3) Za medije visoke temperature iznad 300 stepeni, ne samo da se glava pumpe mora hladiti, već i komora ležaja ovjesa treba biti opremljena sistemom za hlađenje. Struktura pumpe je općenito tipa središnje potpore. Mehanička zaptivka je poželjno metalna sa mehom, ali je cena visoka (cena je više od 10 puta veća od običnih mehaničkih zaptivki). Trenutno, kompanija ima samo DFAY centrifugalne pumpe za ulje koje mogu dostići temperaturu od 420 stepeni (u razvoju).
06. Utjecaj performansi zaptivanja
Bez curenja je vječna potraga za hemijskom opremom. Upravo je ovaj zahtjev doveo do sve veće primjene magnetnih i zaštićenih pumpi. Međutim, još je dug put da se zaista ne postigne curenje, kao što je vijek trajanja izolacijske čahure magnetske pumpe i zaštitne čahure zaštitne pumpe, problem udubljenja materijala, pouzdanost statičkog zaptivača itd. Sada ukratko predstavimo neke osnovne informacije o zaptivanje.
Forma za zaptivanje
Za statičke zaptivke obično postoje samo dva oblika: zaptivne brtve i zaptivni prstenovi, a O-prsten je najčešće korišteni zaptivni prsten.
Za dinamičke zaptivke, hemijske pumpe retko koriste brtve za pakovanje, a uglavnom koriste mehaničke brtve. Mehaničke brtve se dijele na jednokrake i dvostrane, balansirane i neuravnotežene tipove. Balansirani tip je pogodan za zaptivanje medija visokog pritiska (obično se odnosi na pritisak veći od 1.0MPa). Mehaničke brtve sa dva kraja uglavnom se koriste za visokotemperaturne, lake za kristalizaciju, viskozne, koje sadrže čestice i toksične isparljive medije. Dvostrane mehaničke zaptivke treba da ubrizgavaju izolacionu tečnost u zaptivnu šupljinu, a njen pritisak je generalno 0.07~0,1MPa viši od srednjeg pritiska.
Zaptivni materijali
Materijal statičkih zaptivki hemijskih pumpi je uglavnom fluoroguma, a politetrafluoroetilenski materijali se koriste u posebnim slučajevima; konfiguracija materijala dinamičkih i statičkih prstenova mehaničkih zaptivača je kritičnija i nije najbolja za cementirani karbid za cementirani karbid. Visoka cijena je jedan aspekt, i nije razumno da nema razlike u tvrdoći između njih, pa je najbolje tretirati ih različito prema karakteristikama medija.
(Napomena: Osmo izdanje API 610 Američkog instituta za naftu ima detaljne propise o tipičnoj konfiguraciji mehaničkih zaptivača i cevovodnih sistema u Dodatku D)
05. Uticaj viskoznosti
Viskoznost medija ima veliki uticaj na performanse pumpe. Kada se viskozitet poveća, kriva glave pumpe se smanjuje, a prema tome se smanjuje visina i brzina protoka u najboljem radnom stanju, dok se snaga povećava, pa se efikasnost smanjuje.