Ved prosjektering av utstyr skal designinstituttet fastsette formålet og ytelsen til pumpen og velge pumpetype. Dette valget må først starte med pumpens type og form. Så hvilke prinsipper bør brukes for å velge pumpe? Hva er grunnlaget?
Grunnlag for valg av pumpe
Grunnlaget for pumpevalg bør vurderes ut fra fem aspekter basert på prosessstrøm og vannforsynings- og dreneringskrav, nemlig væskeleveringsvolum, enhetshøyde, væskeegenskaper, rørledningsoppsett og driftsforhold.
1. Strømningshastighet
Strømningshastigheten er en av de viktige ytelsesdataene for pumpevalg, som er direkte relatert til produksjonskapasiteten og leveringskapasiteten til hele enheten. For eksempel kan designinstituttet beregne normale, minimum og maksimale strømningshastigheter til pumpen i prosessdesignet. Ved valg av pumpe brukes den maksimale strømningshastigheten som grunnlag, tatt i betraktning normal strømningshastighet. Når det ikke er noen maksimal strømningshastighet, kan 1,1 ganger normal strømningshastighet vanligvis tas som maksimal strømningshastighet.
2. Hode
Hodet som kreves av enhetssystemet er en annen viktig ytelsesdata for pumpevalg. Vanligvis brukes hodet etter å ha forstørret margen med 5 %-10 % for valg.
3. Flytende egenskaper
Flytende egenskaper inkluderer navnet på det flytende mediet, fysiske egenskaper, kjemiske egenskaper og andre egenskaper. Fysiske egenskaper inkluderer temperatur c, tetthet d, viskositet u, fast partikkeldiameter og gassinnhold i mediet osv. Dette involverer systemhøyden, effektiv kavitasjonsmarginberegning og type egnet pumpe: kjemiske egenskaper refererer hovedsakelig til den kjemiske korrosiviteten og giftigheten til det flytende mediet, som er et viktig grunnlag for valg av pumpematerialer og hvilken type akseltetning som skal velges.
4. Rørledningslayoutforhold
Rørledningslayoutforholdene til enhetssystemet refererer til væsketilførselshøyden, væsketilførselsavstanden, væsketilførselsretningen, det laveste væskenivået på sugesiden, det høyeste væskenivået på utslippssiden og andre data og rørledningsspesifikasjoner og deres lengde, materialer, spesifikasjoner for rørdeler, mengde osv., for å beregne systemhøyden og kontrollere kavitasjonsmarginen.
5. Driftsforhold
Driftsbetingelsene inneholder mye innhold, som væskeoperasjonen T, mettet dampkraft P, sugesidetrykket PS (absolutt), trykk på utløpssiden beholder PZ, høyde, omgivelsestemperatur, om operasjonen er intermitterende eller kontinuerlig, og om pumpeposisjonen er fast eller bevegelig.
Petroleums- og kjemisk industri inntar en svært viktig posisjon i den nasjonale økonomien. Som et sentralt støtteutstyr, tiltrekker kjemiske prosesspumper også mer og mer oppmerksomhet. På grunn av de komplekse egenskapene til kjemiske medier og de økende kravene til miljøvern, hvilke aspekter bør man være oppmerksom på når man velger kjemiske pumper?
01. Virkningen av korrosjon
Korrosjon har alltid vært en av de mest plagsomme farene ved kjemisk utstyr. Hvis du ikke er forsiktig, vil det i det minste skade utstyret, og i verste fall forårsake ulykker eller til og med katastrofer. I følge relevant statistikk er omtrent 60 % av skadene på kjemisk utstyr forårsaket av korrosjon. Derfor, når du velger kjemiske pumper, bør du først være oppmerksom på den vitenskapelige karakteren av materialvalg.
Det er vanligvis en misforståelse at rustfritt stål er et "universelt materiale". Det er svært farlig å bruke rustfritt stål uavhengig av medium og miljøforhold. Følgende er en diskusjon av nøkkelpunktene for materialvalg for noen vanlige kjemiske medier:
1. Svovelsyre
Som et av de sterke etsende mediene er svovelsyre en viktig industriell råvare med et bredt bruksområde. Svovelsyre i forskjellige konsentrasjoner og temperaturer har stor forskjell i korrosjon av materialer. For konsentrert svovelsyre med en konsentrasjon på mer enn 80 % og en temperatur på mindre enn 80 grader, har karbonstål og støpejern god korrosjonsbestandighet, men de er ikke egnet for høyhastighetsflytende svovelsyre og er ikke egnet for bruk som materialer til pumper og ventiler.
Vanlig rustfritt stål som 304 (0Cr18Ni9) og 316 (0Cr18Ni12Mo2Ti) har også begrensede bruksområder for svovelsyremedier. Derfor er pumper og ventiler for transport av svovelsyre vanligvis laget av støpejern med høyt silisium (vanskelig å støpe og bearbeide) og høylegert rustfritt stål (legering 20). Fluoroplast har god motstand mot svovelsyre, og bruk av fluorforede pumper (F46) er et mer økonomisk valg. Selskapets gjeldende produkter inkluderer: IHF fluorforede pumper, PF (FS) svært korrosjonsbestandige sentrifugalpumper, CQB-F fluorplastmagnetiske pumper, etc.
2. Saltsyre
De fleste metallmaterialer er ikke motstandsdyktige mot saltsyrekorrosjon (inkludert forskjellige rustfrie stålmaterialer), og molybdenholdig jern med høyt silisium kan bare brukes for saltsyre under 50 grader og 30%. I motsetning til metallmaterialer har de fleste ikke-metalliske materialer god korrosjonsbestandighet mot saltsyre, så forede gummipumper og plastpumper (som polypropylen, fluorplast, etc.) er de beste valgene for transport av saltsyre. Selskapets gjeldende produkter inkluderer: IHF fluorforede pumper, PF (FS) sterke korrosjonsbestandige sentrifugalpumper, CQ polypropylen magnetiske pumper (eller fluoroplastiske magnetiske pumper), etc.
3. Salpetersyre
Generelt blir de fleste metaller raskt korrodert og ødelagt i salpetersyre. Rustfritt stål er det mest brukte salpetersyrebestandige materialet. Den har god korrosjonsbestandighet mot salpetersyre i alle konsentrasjoner ved romtemperatur. Det er verdt å nevne at molybdenholdig rustfritt stål (som 316, 316L) ikke bare ikke er bedre enn vanlig rustfritt stål (som 304, 321) når det gjelder korrosjonsbestandighet mot salpetersyre, men noen ganger enda verre.
For høytemperatursalpetersyre brukes vanligvis titan og titanlegeringsmaterialer. Selskapets gjeldende produkter inkluderer: DFL (W) H kjemiske pumper, DFL (W) PH skjermede kjemiske pumper, DFCZ prosesspumper, DFLZP selvsugende kjemiske pumper, IH kjemiske pumper, CQB magnetiske pumper, etc., laget av 304.
4. Eddiksyre
Det er et av de mest etsende stoffene blant organiske syrer. Vanlig stål vil være kraftig korrodert i eddiksyre i alle konsentrasjoner og temperaturer. Rustfritt stål er et utmerket eddiksyrebestandig materiale. Molybdenholdig 316 rustfritt stål kan også brukes til høytemperatur og fortynnet eddiksyredamp. For krevende krav som høy temperatur og høy konsentrasjon av eddiksyre eller andre etsende medier, kan høylegert rustfritt stål eller fluorplastpumper velges.
5. Alkali (natriumhydroksid)
Stål er mye brukt i natriumhydroksidløsninger under 80 grader og innenfor 30 % konsentrasjon. Det er også mange fabrikker som fortsatt bruker vanlig stål ved 100 grader og under 75%. Selv om korrosjon øker, er det økonomisk.
Vanlig rustfritt stål har ingen åpenbar fordel fremfor støpejern i korrosjonsbestandighet mot alkaliløsning. Så lenge en liten mengde jern tillates tilsatt mediet, anbefales ikke rustfritt stål. For høytemperatur alkaliløsninger brukes mest titan og titanlegeringer eller høylegert rustfritt stål. Selskapets generelle støpejernspumper kan brukes til lavkonsentrasjon alkaliløsning ved romtemperatur. Når det er spesielle krav, kan ulike typer rustfrie stålpumper eller fluorplastpumper brukes.
6. Ammoniakk (ammoniakkhydroksid)
De fleste metaller og ikke-metaller er lett korrodert i flytende ammoniakk og ammoniakkvann (ammoniakkhydroksid), kun kobber og kobberlegeringer er ikke egnet for bruk. De fleste av selskapets produkter er egnet for transport av ammoniakk og ammoniakkvann.
7. Saltlake (sjøvann)
Korrosjonshastigheten til vanlig stål i natriumkloridløsning, sjøvann og saltvann er ikke veldig høy, og krever generelt beleggbeskyttelse; ulike typer rustfritt stål har også svært lav jevn korrosjonshastighet, men kan forårsake lokal korrosjon på grunn av kloridioner, og 316 rustfritt stål er vanligvis bedre. Alle typer kjemiske pumper i selskapet er konfigurert med 316 materialer.
8. Alkoholer, ketoner, estere, etere
Vanlige alkoholmedier inkluderer metanol, etanol, etylenglykol, propanol, etc., ketonmedier inkluderer aceton, butanon, etc., estermedier inkluderer forskjellige metylestere, etylestere, etc., etermedier inkluderer metyleter, etyleter, butyleter osv., de er i utgangspunktet ikke-korrosive, og ofte brukte materialer kan brukes. Ved valg bør det tas et rimelig valg basert på mediets egenskaper og tilhørende krav.
Det er også verdt å merke seg at ketoner, estere og etere er løselige i mange typer gummi, så unngå feil ved valg av tetningsmaterialer.
02. Påvirkning av andre faktorer
Vanligvis kan lekkasjen i rørledningssystemet ignoreres i prosessstrømmen til industrielle pumper, men effekten av prosessendringer på strømmen må vurderes. Dersom landbrukspumper bruker åpne kanaler for å transportere vann, må også lekkasje og fordampning vurderes.
Trykk: sugetanktrykk, dreneringstanktrykk, trykkforskjell i rørsystemet (høytap).
Rørledningssystemdata (rørdiameter, lengde, type og antall rørledningstilbehør, geometrisk høyde fra sugetank til trykktank, etc.).
Om nødvendig skal det også tegnes en enhetskarakteristikk.
03. Påvirkning av rørledninger
Når du designer og arrangerer rørledninger, bør følgende forhold tas hensyn til:
(1) Rimelig valg av rørledningsdiameter. En stor rørledningsdiameter betyr liten væskestrømningshastighet og lite motstandstap ved samme strømningshastighet, men prisen er høy. En liten rørledningsdiameter vil føre til en kraftig økning i motstandstap, øke hodet til den valgte pumpen, øke kraften og øke kostnadene og driftskostnadene. Derfor bør det vurderes omfattende fra tekniske og økonomiske perspektiver.
(2) Utløpsrøret og dets rørskjøter bør ta hensyn til det maksimale trykket de tåler.
(3) Rørledningen bør arrangeres så rett som mulig, og antall tilbehør i rørledningen og lengden på rørledningen bør minimeres. Når en sving er nødvendig, bør bøyeradiusen til albuen være 3 til 5 ganger diameteren til rørledningen, og vinkelen skal være så stor som mulig.
(4) Ventiler (kuleventiler eller stoppventiler osv.) og tilbakeslagsventiler må monteres på pumpens utløpsside. Ventilen brukes til å justere driftspunktet til pumpen. Tilbakeslagsventilen kan hindre pumpen i å reversere når væsken renner tilbake og forhindre at pumpen blir truffet av vannhammer. (Når væsken strømmer tilbake, vil det genereres et enormt reversert trykk som forårsaker skade på pumpen)
04. Påvirkning av strømningshode
Bestemmelse av flyt
(1) Hvis minimum, normal og maksimum strømningshastighet er gitt i produksjonsprosessen, bør maksimal strømningshastighet vurderes.
(2) Hvis bare normal strømningshastighet er gitt i produksjonsprosessen, bør en viss margin vurderes.
For ns100 pumper med stort og lavt trykk er strømningsmarginen 5 %, for ns50 pumper med liten strømning og høyt trykk er strømningsmarginen 10 %, for 50 Mindre enn eller lik ns Mindre enn eller lik 100 pumper, strømningen marginen er også 5 %, for pumper av dårlig kvalitet og dårlige driftsforhold bør flytmarginen være 10 %.
(3) Dersom basisdata kun gir vektstrøm, bør det konverteres til volumstrøm.
05, påvirkning av temperaturen
Transport av høytemperaturmedium stiller høyere krav til pumpens struktur, materialer og hjelpesystemer. La oss snakke om kravene til kjøling under forskjellige temperaturendringer og gjeldende pumpetyper til selskapet:
(1) For medier med en temperatur under 120 grader er det vanligvis ikke satt opp et spesielt kjølesystem, og selve mediet brukes mest til smøring og kjøling. Som DFL(W)H kjemiske pumper, DFL(W)PH skjermede kjemiske pumper (beskyttelsesnivået til den skjermede motoren bør være H-nivå når det overstiger 90 grader).
DFCZ ordinære type og IH kjemiske pumper kan nå den øvre temperaturgrensen på 140 grader ~ 160 grader på grunn av suspensjonsstrukturen; den maksimale driftstemperaturen til IHF-fluorforet pumpe kan nå 200 grader; kun CQB ordinær magnetpumpe har en driftstemperatur som ikke overstiger 100 grader. Det er verdt å nevne at for medier som er lette å krystallisere eller inneholder partikler, bør det leveres en tetningsflate spyleledning (grensesnitt er reservert under design).
(2) For medier over 120 grader og innenfor 300 grader, må det vanligvis finnes et kjølekammer på pumpedekslet, og forseglingskammeret bør også kobles til kjølevæsken (en dobbeltsidig mekanisk tetning må leveres). Når kjølevæsken ikke får trenge inn i mediet, bør selve mediet avkjøles og deretter kobles til (dette kan oppnås gjennom en enkel varmeveksler).
For tiden har selskapet DFCZ kjemiske prosesspumper, GRG høytemperaturrørledningspumper og HPK varmtvannssirkulasjonspumper (under utvikling) for valg. I tillegg kan CQB-G høytemperaturmagnetisk pumpe brukes for høytemperaturmedier innenfor 280 grader.
(3) For medier med høy temperatur over 300 grader må ikke bare pumpehodet avkjøles, men fjæringslagerkammeret bør også være utstyrt med et kjølesystem. Pumpestrukturen er generelt en senterstøttetype. Den mekaniske tetningen er fortrinnsvis en belgtype av metall, men prisen er høy (prisen er mer enn 10 ganger den for vanlige mekaniske tetninger). Foreløpig har selskapet kun DFAY sentrifugaloljepumper som kan nå en temperatur på 420 grader (under utvikling).
06. Virkning av tetningsytelse
Ingen lekkasje er den evige jakten på kjemisk utstyr. Det er dette kravet som har ført til økende bruk av magnetiske pumper og skjermede pumper. Imidlertid er det fortsatt en lang vei å gå for å virkelig ikke oppnå lekkasje, slik som levetiden til den magnetiske pumpeisolasjonshylsen og skjermingshylsen til skjermingspumpen, materialets gropproblem, påliteligheten til den statiske tetningen, etc. La oss nå kort presentere litt grunnleggende informasjon om forseglingen.
Forseglingsform
For statiske tetninger er det vanligvis bare to former: tetningspakninger og tetningsringer, og O-ringen er den mest brukte tetningsringen.
For dynamiske tetninger bruker kjemiske pumper sjelden pakningstetninger, og bruker hovedsakelig mekaniske tetninger. Mekaniske tetninger er delt inn i enkelt- og dobbeltende, balanserte og ubalanserte typer. Balansert type er egnet for forsegling av høytrykksmedier (refererer vanligvis til trykk større enn 1.0MPa). To-ende mekaniske tetninger brukes hovedsakelig for høytemperatur, lett å krystallisere, viskøse, partikkelholdige og giftige flyktige medier. To-ende mekaniske tetninger bør injisere isolasjonsvæske inn i tetningshulrommet, og trykket er generelt 0.07~0,1MPa høyere enn middels trykk.
Tetningsmaterialer
Materialet til statiske kjemiske pumper er vanligvis fluorgummi, og polytetrafluoretylenmaterialer brukes i spesielle tilfeller; materialkonfigurasjonen av mekaniske tetninger dynamiske og statiske ringer er mer kritisk, og den er ikke den beste for sementert karbid til sementert karbid. Den høye prisen er ett aspekt, og det er ikke rimelig at det ikke er noen hardhetsforskjell mellom de to, så det er best å behandle dem annerledes i henhold til egenskapene til mediet.
(Merk: Den åttende utgaven av API 610 fra American Petroleum Institute har detaljerte forskrifter om typisk konfigurasjon av mekaniske tetninger og rørsystemer i vedlegg D)
05. Effekt av viskositet
Mediets viskositet har stor innflytelse på pumpens ytelse. Når viskositeten øker, synker pumpens trykkhøydekurve, og trykkhøyden og strømningshastigheten for den beste arbeidstilstanden reduseres tilsvarende, mens kraften øker, slik at effektiviteten reduseres.