Laitteita suunniteltaessa suunnittelulaitoksen tulee määrittää pumpun käyttötarkoitus ja suorituskyky sekä valita pumpun tyyppi. Tämä valinta on ensin aloitettava pumpun tyypistä ja muodosta. Mitä periaatteita pumpun valinnassa tulee noudattaa? Mikä on perusta?
Pumpun valintaperusteet
Pumpun valinnan perusteita tulee harkita viidestä näkökulmasta, jotka perustuvat prosessivirtaukseen sekä veden syöttö- ja tyhjennysvaatimuksiin, nimittäin nesteen syöttömäärä, laitekorkeus, nesteen ominaisuudet, putkilinjan sijoittelu ja käyttöolosuhteet.
1. Virtausnopeus
Virtausnopeus on yksi tärkeimmistä pumpun valinnan tehotiedoista, joka liittyy suoraan koko laitteen tuotanto- ja toimituskapasiteettiin. Suunnittelulaitos voi esimerkiksi laskea pumpun normaali-, minimi- ja maksimivirtausnopeudet prosessisuunnittelussa. Pumppua valittaessa käytetään lähtökohtana maksimivirtausta normaalin virtausnopeuden mukaan. Kun maksimivirtausta ei ole, suurimmaksi virtausnopeudeksi voidaan yleensä ottaa 1,1 kertaa normaali virtausnopeus.
2. Pää
Laitejärjestelmän vaatima nostokorkeus on toinen tärkeä suorituskykytieto pumpun valinnassa. Yleensä valinnassa käytetään päätä marginaalin suurentamisen jälkeen 5 %-10 %.
3. Nesteen ominaisuudet
Nesteen ominaisuudet sisältävät nestemäisen väliaineen nimen, fysikaaliset ominaisuudet, kemialliset ominaisuudet ja muut ominaisuudet. Fysikaalisia ominaisuuksia ovat lämpötila c, tiheys d, viskositeetti u, kiinteiden hiukkasten halkaisija ja kaasupitoisuus väliaineessa jne. Tämä koskee järjestelmän nostokorkeutta, tehokkaan kavitaatiomarginaalin laskentaa ja sopivan pumpun tyyppiä: kemialliset ominaisuudet viittaavat pääasiassa kemialliseen syövyttävyyteen ja nestemäisen väliaineen myrkyllisyys, joka on tärkeä perusta valittaessa pumppumateriaaleja ja minkä tyyppistä akselitiivistettä valitaan.
4. Putkilinjan asetteluehdot
Laitejärjestelmän putkilinjan asetteluehdot viittaavat nesteen syöttökorkeuteen, nesteen syöttöetäisyyteen, nesteen syöttösuuntaan, imupuolen alhaisimpaan nestetasoon, poistopuolen korkeimpaan nestetasoon sekä muihin tietoihin ja putkistojen spesifikaatioihin ja niiden pituuteen, materiaalit, putkiliitosten tekniset tiedot, määrä jne. järjestelmän korkeuden laskemiseksi ja kavitaatiomarginaalin tarkistamiseksi.
5. Käyttöolosuhteet
Käyttöolosuhteet sisältävät paljon sisältöä, kuten nestetoiminto T, kylläisen höyryn voima P, imupuolen paine PS (absoluuttinen), poistopuolen säiliön paine PZ, korkeus, ympäristön lämpötila, onko toiminta ajoittaista vai jatkuvaa ja onko pumpun asento on kiinteä tai liikuteltava.
Öljy- ja kemianteollisuudella on erittäin tärkeä asema kansantaloudessa. Myös kemiallisten prosessien pumput herättävät yhä enemmän huomiota tärkeimpänä tukilaitteistona. Mihin seikkoihin tulisi kiinnittää huomiota kemikaalipumppujen valinnassa kemiallisten välineiden monimutkaisten ominaisuuksien ja lisääntyvien ympäristönsuojeluvaatimusten vuoksi?
01. Korroosion vaikutus
Korroosio on aina ollut yksi kemiallisten laitteiden vaikeimmista vaaroista. Jos et ole varovainen, se vahingoittaa ainakin laitteita ja pahimmillaan aiheuttaa onnettomuuksia tai jopa katastrofeja. Tilastojen mukaan noin 60 % kemiallisten laitteiden vaurioista johtuu korroosiosta. Siksi kemiallisia pumppuja valittaessa tulee ensin kiinnittää huomiota materiaalivalinnan tieteelliseen luonteeseen.
Yleensä syntyy väärinkäsitys siitä, että ruostumaton teräs on "universaali materiaali". Ruostumattoman teräksen käyttö on erittäin vaarallista väliaine- ja ympäristöolosuhteista riippumatta. Seuraavassa on keskustelu materiaalien valinnan avainkohdista joillekin yleisesti käytettyille kemiallisille väliaineille:
1. Rikkihappo
Rikkihappo on yhtenä voimakkaista syövyttävistä aineista tärkeä teollisuuden raaka-aine, jolla on laaja käyttöalue. Eri pitoisuuksilla ja lämpötiloilla rikkihapolla on suuri ero materiaalien korroosiossa. Väkevälle rikkihapolle, jonka pitoisuus on yli 80 % ja jonka lämpötila on alle 80 astetta, hiiliteräksellä ja valuraudalla on hyvä korroosionkestävyys, mutta ne eivät sovellu nopeasti virtaavaan rikkihapoon eivätkä sovellu käytettäväksi materiaalit pumppuihin ja venttiileihin.
Tavallisilla ruostumattomilla teräksillä, kuten 304 (0Cr18Ni9) ja 316 (0Cr18Ni12Mo2Ti), on myös rajoitettu käyttö rikkihappoväliaineina. Siksi rikkihapon siirtoon tarkoitetut pumput ja venttiilit valmistetaan yleensä korkeapiipitoisesta valuraudasta (vaikea valaa ja prosessoida) ja runsasseosteisesta ruostumattomasta teräksestä (seos 20). Fluorimuoveilla on hyvä rikkihappokestävyys, ja fluorivuorattujen pumppujen (F46) käyttö on edullisempi valinta. Yrityksen sovellettavia tuotteita ovat: IHF fluorivuoratut pumput, PF (FS) erittäin korroosionkestävät keskipakopumput, CQB-F fluorimuovimagneettiset pumput jne.
2. Kloorivetyhappo
Useimmat metallimateriaalit eivät kestä suolahapon korroosiota (mukaan lukien erilaiset ruostumattomat teräsmateriaalit), ja molybdeenipitoista korkeapiipitoista rautaa voidaan käyttää vain alle 50 asteen ja 30 %:n suolahapolle. Toisin kuin metallimateriaaleissa, useimmilla ei-metallisilla materiaaleilla on hyvä korroosionkestävyys suolahapon suhteen, joten vuoratut kumipumput ja muovipumput (kuten polypropeeni, fluoroplastit jne.) ovat parhaita vaihtoehtoja suolahapon kuljetukseen. Yrityksen sovellettavia tuotteita ovat: IHF-fluorivuoratut pumput, PF (FS) vahvat korroosionkestävät keskipakopumput, CQ-polypropeenimagneettipumput (tai fluoroplastiset magneettipumput) jne.
3. Typpihappo
Yleensä useimmat metallit syöpyvät ja tuhoutuvat nopeasti typpihapossa. Ruostumaton teräs on yleisimmin käytetty typpihappoa kestävä materiaali. Sillä on hyvä korroosionkestävyys kaikissa typpihapoissa huoneenlämpötilassa. On syytä mainita, että molybdeenipitoinen ruostumaton teräs (kuten 316, 316L) ei vain ole parempi kuin tavallinen ruostumaton teräs (kuten 304, 321) korroosionkestävyydessä typpihappoa vastaan, vaan joskus jopa huonompi.
Korkean lämpötilan typpihappoa varten käytetään yleensä titaania ja titaaniseosmateriaaleja. Yrityksen sovellettavia tuotteita ovat: DFL (W) H -kemialliset pumput, DFL (W) PH-suojatut kemikaalipumput, DFCZ-prosessipumput, DFLZP-kemikaalipumput, IH-kemikaalipumput, CQB-magneettipumput jne., valmistettu 304:stä.
4. Etikkahappo
Se on yksi syövyttävimmistä aineista orgaanisten happojen joukossa. Tavallinen teräs syöpyy voimakkaasti etikkahapossa kaikissa pitoisuuksissa ja lämpötiloissa. Ruostumaton teräs on erinomainen etikkahappoa kestävä materiaali. Molybdeenipitoista ruostumatonta terästä 316 voidaan käyttää myös korkean lämpötilan ja laimean etikkahappohöyryjen käsittelyyn. Vaativiin vaatimuksiin, kuten korkeaan lämpötilaan ja korkeaan pitoisuuteen etikkahappoa tai muita syövyttäviä aineita, voidaan valita runsasseosteiset ruostumattomasta teräksestä valmistetut tai fluoroplastiset pumput.
5. Alkali (natriumhydroksidi)
Terästä käytetään laajalti natriumhydroksidiliuoksissa alle 80 asteen ja 30 % pitoisuuden sisällä. Myös monet tehtaat käyttävät edelleen tavallista terästä 100 asteessa ja alle 75 %:ssa. Vaikka korroosio lisääntyy, se on taloudellista.
Tavallisella ruostumattomalla teräksellä ei ole selvää etua valuraudaan verrattuna alkaliliuoksen korroosionkestävyydessä. Ruostumatonta terästä ei suositella niin kauan kuin pieni määrä rautaa saa lisätä väliaineeseen. Korkean lämpötilan alkaliliuoksessa käytetään enimmäkseen titaania ja titaaniseoksia tai runsaasti seostettua ruostumatonta terästä. Yrityksen yleisiä valurautapumppuja voidaan käyttää alhaisen pitoisuuden alkaliliuokseen huoneenlämpötilassa. Erikoisvaatimuksissa voidaan käyttää erilaisia ruostumattomasta teräksestä valmistettuja pumppuja tai fluoroplastisia pumppuja.
6. Ammoniakki (ammoniakkihydroksidi)
Useimmat metallit ja ei-metallit syöpyvät lievästi nestemäisessä ammoniakissa ja ammoniakkivedessä (ammoniakkihydroksidi), vain kupari ja kupariseokset eivät sovellu käyttöön. Suurin osa yrityksen tuotteista soveltuu ammoniakin ja ammoniakkiveden kuljetukseen.
7. Suolavesi (merivesi)
Tavallisen teräksen korroosionopeus natriumkloridiliuoksessa, merivedessä ja suolavedessä ei ole kovin korkea ja vaatii yleensä pinnoitteen suojauksen; erityyppisillä ruostumattomilla teräksillä on myös erittäin alhainen tasainen korroosionopeus, mutta ne voivat aiheuttaa paikallista korroosiota kloridi-ionien takia, ja ruostumaton teräs 316 on yleensä parempi. Kaikentyyppiset yrityksen kemikaalipumput on konfiguroitu 316 materiaalilla.
8. Alkoholit, ketonit, esterit, eetterit
Tavallisia alkoholiväliaineita ovat metanoli, etanoli, etyleeniglykoli, propanoli jne., ketoniväliaineisiin kuuluvat asetoni, butanoni jne., esteriväliaineisiin kuuluvat erilaiset metyyliesterit, etyyliesterit jne., eetteriväliaineet sisältävät metyylieetterin, etyylieetterin, butyylieetterin jne., ne eivät ole periaatteessa syövyttäviä, ja yleisesti käytettyjä materiaaleja voidaan käyttää. Valittaessa tulee tehdä kohtuullinen valinta aineen ominaisuuksien ja siihen liittyvien vaatimusten perusteella.
On myös syytä huomata, että ketonit, esterit ja eetterit liukenevat monenlaisiin kumeihin, joten vältä virheitä valitessasi tiivistemateriaaleja.
02. Muiden tekijöiden vaikutus
Yleensä putkistojärjestelmän vuoto voidaan jättää huomioimatta teollisuuspumppujen prosessivirrassa, mutta prosessimuutosten vaikutus virtaukseen on otettava huomioon. Jos maatalouden pumput käyttävät avoimia kanavia veden kuljettamiseen, myös vuodot ja haihtuminen on otettava huomioon.
Paine: imusäiliön paine, tyhjennyssäiliön paine, paine-ero putkistossa (painehäviö).
Putkijärjestelmän tiedot (putken halkaisija, pituus, putkistotarvikkeiden tyyppi ja lukumäärä, geometrinen korkeus imusäiliöstä painesäiliöön jne.).
Tarvittaessa tulee myös piirtää laitteen ominaiskäyrä.
03. Putkilinjojen vaikutus
Putkilinjojen suunnittelussa ja järjestämisessä on huomioitava seuraavat asiat:
(1) Kohtuullinen putkilinjan halkaisijan valinta. Suuri putkilinjan halkaisija tarkoittaa pientä nesteen virtausnopeutta ja pientä vastushäviötä samalla virtausnopeudella, mutta hinta on korkea. Pieni putkilinjan halkaisija lisää resistanssihäviötä jyrkästi, lisää valitun pumpun nostokorkeutta, lisää tehoa ja lisää kustannuksia ja käyttökustannuksia. Siksi sitä on tarkasteltava kattavasti teknisestä ja taloudellisesta näkökulmasta.
(2) Poistoputkessa ja sen putkiliitoksissa tulee ottaa huomioon suurin paine, jonka ne voivat kestää.
(3) Putkilinja on järjestettävä mahdollisimman suoraksi ja putkilinjan lisälaitteiden määrä ja putkilinjan pituus tulee minimoida. Kun käännös on välttämätön, kyynärpään taivutussäteen tulee olla 3–5 kertaa putkilinjan halkaisija ja kulman tulee olla mahdollisimman suuri.
(4) Venttiilit (palloventtiilit tai sulkuventtiilit jne.) ja takaiskuventtiilit on asennettava pumpun painepuolelle. Venttiiliä käytetään pumpun toimintapisteen säätämiseen. Takaiskuventtiili voi estää pumppua kääntymästä, kun neste virtaa takaisin, ja estää pumppuun osumisen vesivasaralla. (Kun neste virtaa takaisin, muodostuu valtava vastapaine, joka vaurioittaa pumppua)
04. Virtauskorkeuden vaikutus
Virtauksen määrittäminen
(1) Jos tuotantoprosessissa annetaan pienin, normaali ja suurin virtausnopeus, suurin virtausnopeus on otettava huomioon.
(2) Jos tuotantoprosessissa annetaan vain normaali virtausnopeus, tietty marginaali olisi otettava huomioon.
ns100 suuren virtauksen ja matalakorkeuden pumpuille virtausmarginaali on 5 %, ns50 pienivirtauksisille ja korkeakorkeisille pumpuille virtausmarginaali on 10 %, 50 pienempi tai yhtä suuri kuin ns Pienempi tai yhtä suuri kuin 100 pumppua. marginaali on myös 5 %, huonolaatuisten ja huonojen käyttöolosuhteiden pumppujen virtausmarginaalin tulee olla 10 %.
(3) Jos perustiedot ilmoittavat vain painovirtauksen, se tulee muuntaa tilavuusvirtaukseksi.
05, lämpötilan vaikutus
Korkean lämpötilan väliaineen kuljetus asettaa korkeampia vaatimuksia pumpun rakenteelle, materiaaleille ja apujärjestelmille. Puhutaan jäähdytysvaatimuksista erilaisissa lämpötilanvaihteluissa ja yrityksen sovellettavista pumpputyypeistä:
(1) Väliaineille, joiden lämpötila on alle 120 astetta, erityistä jäähdytysjärjestelmää ei yleensä asenneta, ja itse väliainetta käytetään enimmäkseen voiteluun ja jäähdyttämiseen. Kuten DFL(W)H-kemikaalipumput, myös DFL(W)PH-suojatut kemikaalipumput (suojatun moottorin suojatason tulee olla H-taso, kun se ylittää 90 astetta).
DFCZ-tavanomaiset ja IH-kemialliset pumput voivat saavuttaa 140 asteen ~ 160 asteen ylälämpötilan jousitusrakenteen vuoksi; IHF-fluorivuoratun pumpun suurin käyttölämpötila voi olla 200 astetta; vain tavallisen CQB-magneettipumpun käyttölämpötila on enintään 100 astetta. On syytä mainita, että helposti kiteytyville tai hiukkasia sisältäville väliaineille tulee järjestää tiivistävän pinnan huuhteluputki (rajapinnat varataan suunnittelun aikana).
(2) Yli 120 asteen ja 300 asteen sisällä oleville väliaineille pumpun kannessa on yleensä oltava jäähdytyskammio, ja tiivistyskammio on myös liitettävä jäähdytysnesteeseen (kaksipää on oltava mekaaninen tiiviste). Kun jäähdytysnesteen ei anneta tunkeutua väliaineeseen, itse väliaine tulee jäähdyttää ja sitten liittää (tämä voidaan saavuttaa yksinkertaisella lämmönvaihtimella).
Tällä hetkellä yhtiöllä on valittavana DFCZ-kemialliset prosessipumput, korkean lämpötilan GRG-putkistopumput ja HPK kuuman veden kiertovesipumput (kehitellään). Lisäksi korkean lämpötilan magneettipumppua CQB-G voidaan käyttää korkean lämpötilan väliaineille 280 asteen sisällä.
(3) Korkean lämpötilan väliaineille, jotka ovat yli 300 astetta, ei vain pumpun päätä tarvitse jäähdyttää, vaan jousituksen laakerikammio on myös varustettava jäähdytysjärjestelmällä. Pumpun rakenne on yleensä keskitukityyppinen. Mekaaninen tiiviste on mieluiten metallipaljetyyppinen, mutta hinta on korkea (hinta on yli 10 kertaa tavallisten mekaanisten tiivisteiden hinta). Tällä hetkellä yrityksellä on vain DFAY-keskipakoöljypumppuja, jotka voivat saavuttaa 420 asteen lämpötilan (kehitellään).
06. Tiivistyskyvyn vaikutus
Ei vuoto on ikuinen harjoittamisesta kemiallisten laitteiden. Juuri tämä vaatimus on johtanut magneettipumppujen ja suojattujen pumppujen lisääntyvään käyttöön. On kuitenkin vielä pitkä matka, jotta vuotoja ei todella saavuteta, kuten magneettipumpun eristysholkin ja suojapumpun suojaholkin käyttöikä, materiaalin pisteongelma, staattisen tiivisteen luotettavuus jne. Esittelemme nyt lyhyesti joitain perustietoja tiivistämisestä.
Tiivistysmuoto
Staattisia tiivisteitä on yleensä vain kaksi muotoa: tiivistetiivisteet ja tiivisterenkaat, ja O-rengas on yleisimmin käytetty tiivisterengas.
Dynaamisissa tiivisteissä kemiallisissa pumpuissa käytetään harvoin tiivistetiivisteitä, ja niissä käytetään pääasiassa mekaanisia tiivisteitä. Mekaaniset tiivisteet jaetaan yksi- ja kaksipäisiin, tasapainotettuihin ja tasapainottamattomiin tyyppeihin. Tasapainotettu tyyppi sopii korkeapaineisten väliaineiden tiivistämiseen (tarkoittaa yleensä painetta, joka on suurempi kuin 1.0MPa). Kaksipäisiä mekaanisia tiivisteitä käytetään pääasiassa korkean lämpötilan, helposti kiteytyviin, viskoosiisiin, hiukkasia sisältäviin ja myrkyllisiin haihtuviin väliaineisiin. Kaksipäisten mekaanisten tiivisteiden tulee ruiskuttaa eristysnestettä tiivistysonteloon, ja sen paine on yleensä 0.07~0,1 MPa korkeampi kuin keskipaine.
Tiivistysmateriaalit
Kemiallisten pumpun staattisten tiivisteiden materiaali on yleensä fluorikumia, ja erityistapauksissa käytetään polytetrafluorieteenimateriaaleja; Mekaanisen tiivisteen dynaamisten ja staattisten renkaiden materiaalikonfiguraatio on kriittisempi, eikä se ole paras kovametallille sementoituun kovametalliin. Korkea hinta on yksi näkökohta, eikä ole järkevää, että näiden kahden välillä ei ole kovuuseroa, joten on parasta käsitellä niitä eri tavalla väliaineen ominaisuuksien mukaan.
(Huomaa: American Petroleum Instituten API 610:n kahdeksas painos sisältää yksityiskohtaiset määräykset mekaanisten tiivisteiden ja putkijärjestelmien tyypillisistä kokoonpanoista liitteessä D.)
05. Viskositeetin vaikutus
Väliaineen viskositeetilla on suuri vaikutus pumpun suorituskykyyn. Kun viskositeetti kasvaa, pumpun nostokorkeuskäyrä pienenee ja parhaassa toimintakunnossa oleva nostokorkeus ja virtausnopeus pienenevät vastaavasti tehon kasvaessa, jolloin hyötysuhde laskee.