При проектирането на оборудване проектантският институт трябва да определи предназначението и производителността на помпата и да избере типа на помпата. Този избор трябва първо да започне с вида и формата на помпата. И така, какви принципи трябва да се използват за избор на помпа? Каква е основата?
Основа за избор на помпа
Основата за избор на помпа трябва да се разглежда от пет аспекта въз основа на потока на процеса и изискванията за водоснабдяване и дренаж, а именно обем на доставяне на течност, напор на устройството, свойства на течността, оформление на тръбопровода и работни условия.
1. Дебит
Дебитът е една от важните данни за производителността при избора на помпа, която е пряко свързана с производствения капацитет и капацитета за доставка на цялото устройство. Например, проектантският институт може да изчисли нормалния, минималния и максималния дебит на помпата в проекта на процеса. При избора на помпа като основа се използва максималният дебит, като се вземе предвид нормалният дебит. Когато няма максимален дебит, 1,1 пъти нормалния дебит обикновено може да се приеме като максимален дебит.
2. Глава
Напорът, изискван от системата на устройството, е друга важна производителност за избор на помпа. Обикновено главата след увеличаване на полето с 5%-10% се използва за избор.
3. Свойства на течността
Свойствата на течността включват името на течната среда, физични свойства, химични свойства и други свойства. Физичните свойства включват температура c, плътност d, вискозитет u, диаметър на твърдите частици и съдържание на газ в средата и т.н. Това включва главата на системата, изчисляването на ефективния кавитационен марж и вида на подходящата помпа: химичните свойства се отнасят главно до химическата корозивност и токсичност на течната среда, което е важна основа за избор на материали за помпата и кой тип уплътнение на вала да изберете.
4. Условия за разположение на тръбопровода
Условията на оформлението на тръбопровода на системата на устройството се отнасят до височината на доставяне на течност, разстоянието на доставяне на течността, посоката на доставяне на течността, най-ниското ниво на течността от страната на засмукване, най-високото ниво на течността от страната на изпускане и други данни и спецификации на тръбопровода и тяхната дължина, материали, спецификации на тръбните фитинги, количество и т.н., за да се изчисли напора на системата и да се провери границата на кавитация.
5. Условия на работа
Работните условия съдържат много съдържание, като работа с течност T, сила на наситена пара P, налягане от смукателната страна PS (абсолютно), налягане на резервоара от изпускателната страна PZ, надморска височина, температура на околната среда, дали операцията е периодична или непрекъсната и дали позицията на помпата е фиксирана или подвижна.
Петролната и химическата промишленост заемат много важна позиция в националната икономика. Като ключово поддържащо оборудване, помпите за химически процеси също привличат все повече внимание. Поради сложните характеристики на химическите среди и нарастващите изисквания за опазване на околната среда, на какви аспекти трябва да се обърне внимание при избора на химически помпи?
01. Въздействието на корозията
Корозията винаги е била една от най-неприятните опасности на химическото оборудване. Ако не сте внимателни, това най-малкото ще повреди оборудването и в най-лошия случай ще причини инциденти или дори бедствия. Според съответната статистика около 60% от щетите на химическото оборудване са причинени от корозия. Следователно, когато избирате химически помпи, първо трябва да обърнете внимание на научния характер на избора на материал.
Обикновено има погрешно разбиране, че неръждаемата стомана е "универсален материал". Много е опасно да се използва неръждаема стомана, независимо от средата и условията на околната среда. Следва обсъждане на ключовите моменти при избора на материал за някои често използвани химически среди:
1. Сярна киселина
Като една от силните корозивни среди, сярната киселина е важна промишлена суровина с широк спектър от приложения. Сярната киселина с различни концентрации и температури има голяма разлика в корозията на материалите. За концентрирана сярна киселина с концентрация над 80% и температура под 80 градуса, въглеродната стомана и чугунът имат добра устойчивост на корозия, но не са подходящи за високоскоростна течаща сярна киселина и не са подходящи за използване като материали за помпи и клапани.
Обикновената неръждаема стомана като 304 (0Cr18Ni9) и 316 (0Cr18Ni12Mo2Ti) също има ограничено приложение за среда със сярна киселина. Следователно помпите и клапаните за пренасяне на сярна киселина обикновено се изработват от чугун с високо съдържание на силиций (труден за отливане и обработка) и високолегирана неръждаема стомана (сплав 20). Флуоропластиката има добра устойчивост на сярна киселина и използването на облицовани с флуор помпи (F46) е по-икономичен избор. Приложимите продукти на компанията включват: IHF облицовани с флуор помпи, PF (FS) центробежни помпи с висока устойчивост на корозия, CQB-F флуорни пластмасови магнитни помпи и др.
2. Солна киселина
Повечето метални материали не са устойчиви на корозия на солна киселина (включително различни материали от неръждаема стомана), а желязото с високо съдържание на силиций, съдържащо молибден, може да се използва само за солна киселина под 50 градуса и 30%. За разлика от металните материали, повечето неметални материали имат добра корозионна устойчивост на солна киселина, така че гумените помпи с облицовка и пластмасовите помпи (като полипропилен, флуоропластмаса и др.) са най-добрият избор за транспортиране на солна киселина. Приложимите продукти на компанията включват: IHF облицовани с флуор помпи, PF (FS) силни устойчиви на корозия центробежни помпи, полипропиленови магнитни помпи CQ (или флуоропластични магнитни помпи) и др.
3. Азотна киселина
Обикновено повечето метали бързо корозират и се разрушават в азотна киселина. Неръждаемата стомана е най-широко използваният материал, устойчив на азотна киселина. Има добра устойчивост на корозия към азотна киселина във всички концентрации при стайна температура. Струва си да се спомене, че съдържащата молибден неръждаема стомана (като 316, 316L) не само не е по-добра от обикновената неръждаема стомана (като 304, 321) по устойчивост на корозия към азотна киселина, но понякога е дори по-лоша.
За високотемпературна азотна киселина обикновено се използват материали от титан и титанови сплави. Приложимите продукти на компанията включват: DFL (W) H химически помпи, DFL (W) PH екранирани химически помпи, DFCZ процесни помпи, DFLZP самозасмукващи химически помпи, IH химически помпи, CQB магнитни помпи и др., изработени от 304.
4. Оцетна киселина
Това е едно от най-корозивните вещества сред органичните киселини. Обикновената стомана ще бъде силно корозирала в оцетна киселина при всякакви концентрации и температури. Неръждаемата стомана е отличен материал, устойчив на оцетна киселина. Съдържащата молибден неръждаема стомана 316 може също да се използва за високотемпературни и разредени пари на оцетна киселина. За взискателни изисквания като висока температура и висока концентрация на оцетна киселина или други корозивни среди, могат да бъдат избрани помпи от високолегирана неръждаема стомана или флуоропластични помпи.
5. Алкал (натриев хидроксид)
Стоманата се използва широко в разтвори на натриев хидроксид под 80 градуса и в рамките на 30% концентрация. Има и много фабрики, които все още използват обикновена стомана при 100 градуса и под 75%. Въпреки че корозията се увеличава, това е икономично.
Обикновената неръждаема стомана няма очевидно предимство пред чугуна по отношение на устойчивостта на корозия към алкален разтвор. Докато е позволено да се добави малко количество желязо към средата, неръждаемата стомана не се препоръчва. За високотемпературен алкален разтвор се използват предимно титан и титанови сплави или високолегирана неръждаема стомана. Общите чугунени помпи на компанията могат да се използват за алкален разтвор с ниска концентрация при стайна температура. Когато има специални изисквания, могат да се използват различни видове помпи от неръждаема стомана или флуоропластични помпи.
6. Амоняк (амонячен хидроксид)
Повечето метали и неметали са леко корозирали в течен амоняк и амонячна вода (амонячен хидроксид), само медта и медните сплави не са подходящи за употреба. Повечето от продуктите на фирмата са подходящи за транспортиране на амоняк и амонячна вода.
7. Саламура (морска вода)
Скоростта на корозия на обикновената стомана в разтвор на натриев хлорид, морска и солена вода не е много висока и обикновено изисква защита на покритието; различните видове неръждаема стомана също имат много ниска равномерна скорост на корозия, но могат да причинят локална корозия поради хлоридни йони, а неръждаемата стомана 316 обикновено е по-добра. Всички видове химически помпи на компанията са конфигурирани с 316 материала.
8. Алкохоли, кетони, естери, етери
Обичайните алкохолни среди включват метанол, етанол, етиленгликол, пропанол и др., кетонните среди включват ацетон, бутанон и др., естерните среди включват различни метилови естери, етилови естери и др., етерните среди включват метилов етер, етилов етер, бутилов етер и т.н., те са основно некорозивни и могат да се използват често използвани материали. При избора трябва да се направи разумен избор въз основа на свойствата на средата и свързаните с тях изисквания.
Също така си струва да се отбележи, че кетоните, естерите и етерите са разтворими в много видове каучук, така че избягвайте грешки при избора на уплътнителни материали.
02. Влияние на други фактори
Като цяло течът в тръбопроводната система може да бъде игнориран в технологичния поток на индустриалните помпи, но трябва да се вземе предвид въздействието на промените в процеса върху потока. Ако селскостопанските помпи използват отворени канали за транспортиране на вода, течът и изпарението също трябва да се вземат предвид.
Налягане: налягане в смукателния резервоар, налягане в дренажния резервоар, разлика в налягането в тръбопроводната система (загуба на напор).
Данни за тръбопроводната система (диаметър на тръбата, дължина, тип и брой тръбопроводни аксесоари, геометрична височина от смукателния резервоар до резервоара под налягане и др.).
Ако е необходимо, трябва да се начертае и характеристична крива на устройството.
03. Влияние на тръбопроводи
При проектирането и подреждането на тръбопроводи трябва да се отбележат следните въпроси:
(1) Разумен избор на диаметър на тръбопровода. Големият диаметър на тръбопровода означава малка скорост на потока на течността и малка загуба на съпротивление при същия дебит, но цената е висока. Малък диаметър на тръбопровода ще доведе до рязко увеличаване на загубата на съпротивление, увеличаване на напора на избраната помпа, увеличаване на мощността и увеличаване на разходите и оперативните разходи. Поради това трябва да се разглежда цялостно от техническа и икономическа гледна точка.
(2) Нагнетателната тръба и нейните тръбни съединения трябва да вземат предвид максималното налягане, което могат да издържат.
(3) Тръбопроводът трябва да бъде разположен възможно най-прав, а броят на аксесоарите в тръбопровода и дължината на тръбопровода трябва да бъдат сведени до минимум. Когато е необходимо завъртане, радиусът на огъване на коляното трябва да бъде 3 до 5 пъти диаметъра на тръбопровода, а ъгълът трябва да бъде възможно най-голям.
(4) Вентилите (сферични кранове или спирателни кранове и т.н.) и възвратните вентили трябва да бъдат монтирани от нагнетателната страна на помпата. Вентилът се използва за регулиране на работната точка на помпата. Възвратният клапан може да предотврати обръщането на помпата, когато течността тече обратно, и да предотврати удара на помпата от воден удар. (Когато течността тече обратно, ще се генерира огромно обратно налягане, което ще причини повреда на помпата)
04. Влияние на напора на потока
Определяне на потока
(1) Ако минималният, нормален и максималния дебит са дадени в производствения процес, трябва да се вземе предвид максималният дебит.
(2) Ако в производствения процес е даден само нормалният дебит, трябва да се има предвид определен марж.
За ns100 помпи с голям дебит и нисък напор маржът на дебита е 5%, за ns50 помпи с малък дебит и висок напор маржът на дебита е 10%, за 50 По-малко или равно на ns По-малко или равно на 100 помпи дебитът маржът също е 5%, за помпи с лошо качество и лоши работни условия маржът на дебита трябва да бъде 10%.
(3) Ако основните данни дават само тегловен поток, той трябва да се преобразува в обемен поток.
05, влиянието на температурата
Транспортирането на среда с висока температура поставя по-високи изисквания към структурата, материалите и спомагателните системи на помпата. Нека поговорим за изискванията за охлаждане при различни температурни промени и приложимите типове помпи на компанията:
(1) За среда с температура под 120 градуса обикновено не се създава специална охладителна система, а самата среда се използва най-вече за смазване и охлаждане. Подобно на химическите помпи DFL(W)H, екранираните химически помпи DFL(W)PH (нивото на защита на екранирания двигател трябва да бъде ниво H, когато надвишава 90 градуса).
Химическите помпи DFCZ от обикновен тип и IH могат да достигнат горната температурна граница от 140 градуса ~160 градуса поради структурата на окачването; максималната работна температура на IHF облицованата с флуор помпа може да достигне 200 градуса; само обикновената магнитна помпа CQB има работна температура, която не надвишава 100 градуса. Струва си да се спомене, че за среди, които лесно кристализират или съдържат частици, трябва да се осигури тръбопровод за промиване на уплътняващата повърхност (интерфейсите са запазени по време на проектирането).
(2) За среда над 120 градуса и в рамките на 300 градуса, охлаждаща камера обикновено трябва да бъде осигурена на капака на помпата и уплътнителната камера също трябва да бъде свързана към охлаждащата течност (трябва да се осигури двустранно механично уплътнение). Когато охлаждащата течност не може да проникне в средата, самата среда трябва да се охлади и след това да се свърже (това може да се постигне чрез обикновен топлообменник).
В момента компанията разполага с помпи за химически процеси DFCZ, високотемпературни тръбопроводни помпи GRG и циркулационни помпи за гореща вода HPK (в процес на разработка) за избор. В допълнение, високотемпературната магнитна помпа CQB-G може да се използва за високотемпературни среди в рамките на 280 градуса.
(3) За високотемпературни среди над 300 градуса не само главата на помпата трябва да се охлади, но и камерата на окачващия лагер трябва да бъде оборудвана с охладителна система. Структурата на помпата обикновено е централна опора. Механичното уплътнение е за предпочитане тип метален силфон, но цената е висока (цената е повече от 10 пъти по-висока от тази на обикновените механични уплътнения). В момента компанията разполага само с центробежни маслени помпи DFAY, които могат да достигнат температура от 420 градуса (в процес на разработка).
06. Въздействие на ефективността на запечатване
Без изтичане е вечното търсене на химическо оборудване. Именно това изискване доведе до нарастващото приложение на магнитни помпи и екранирани помпи. Въпреки това, все още трябва да се извърви дълъг път, за да се постигне наистина липса на течове, като живота на магнитната изолационна втулка на помпата и екраниращата втулка на екраниращата помпа, проблемът с питинг на материала, надеждността на статичното уплътнение и т.н. Сега нека представим накратко основна информация за запечатването.
Запечатваща форма
За статични уплътнения обикновено има само две форми: уплътнителни уплътнения и уплътнителни пръстени, а О-пръстенът е най-широко използваният уплътнителен пръстен.
За динамични уплътнения химическите помпи рядко използват уплътнения за опаковки и използват главно механични уплътнения. Механичните уплътнения се разделят на едностранни и двукрайни, балансирани и небалансирани. Балансираният тип е подходящ за уплътняване на среди под високо налягане (обикновено се отнася до налягане, по-голямо от 1.0MPa). Механичните уплътнения с двоен край се използват главно за високотемпературни, лесни за кристализиране, вискозни, съдържащи частици и токсични летливи среди. Механичните уплътнения с двоен край трябва да инжектират изолираща течност в уплътнителната кухина и нейното налягане обикновено е 0.07~0,1MPa по-високо от средното налягане.
Уплътнителни материали
Материалът на статичното уплътнение на химическата помпа обикновено е флуорокаучук, а в специални случаи се използват политетрафлуороетиленови материали; конфигурацията на материала на механичните уплътнителни динамични и статични пръстени е по-критична и не е най-добрата за циментиран карбид към циментиран карбид. Високата цена е един аспект и не е разумно да няма разлика в твърдостта между двете, така че е най-добре да се третират по различен начин според характеристиките на средата.
(Забележка: Осмото издание на API 610 на Американския петролен институт съдържа подробни разпоредби относно типичната конфигурация на механични уплътнения и тръбопроводни системи в Приложение D)
05. Ефект на вискозитета
Вискозитетът на средата има голямо влияние върху работата на помпата. Когато вискозитетът се увеличи, кривата на напора на помпата намалява, а напорът и дебитът на най-доброто работно състояние намаляват съответно, докато мощността се увеличава, така че ефективността намалява.