Vid konstruktion av utrustning ska konstruktionsinstitutet fastställa pumpens syfte och prestanda och välja pumptyp. Detta val måste först börja med pumpens typ och form. Så vilka principer ska användas för att välja pump? Vad är grunden?
Grund för val av pump
Grunden för pumpval bör övervägas utifrån fem aspekter baserade på processflödet och krav på vattenförsörjning och dränering, nämligen vätsketillförselvolym, anordningshöjd, vätskeegenskaper, rörledningslayout och driftsförhållanden.
1. Flödeshastighet
Flödeshastigheten är en av de viktiga prestandadata för pumpval, som är direkt relaterad till produktionskapaciteten och leveranskapaciteten för hela enheten. Till exempel kan konstruktionsinstitutet beräkna pumpens normala, minimala och maximala flödeshastigheter i processdesignen. Vid val av pump används det maximala flödet som bas, med hänsyn till det normala flödet. När det inte finns något maximalt flöde kan vanligtvis 1,1 gånger det normala flödet tas som maximalt flöde.
2. Huvud
Den tryckhöjd som krävs av enhetssystemet är en annan viktig prestandadata för pumpval. I allmänhet används huvudet efter att marginalen har förstorats med 5 %-10 % för urval.
3. Flytande egenskaper
Flytande egenskaper inkluderar namnet på det flytande mediet, fysikaliska egenskaper, kemiska egenskaper och andra egenskaper. Fysikaliska egenskaper inkluderar temperatur c, densitet d, viskositet u, fast partikeldiameter och gasinnehåll i mediet etc. Detta involverar systemhöjden, effektiv kavitationsmarginalberäkning och typen av lämplig pump: kemiska egenskaper avser främst den kemiska korrosiviteten och det flytande mediets toxicitet, vilket är en viktig grund för val av pumpmaterial och vilken typ av axeltätning man ska välja.
4. Förutsättningar för rörledningslayout
Rörledningslayoutförhållandena för anordningssystemet hänvisar till vätsketillförselhöjden, vätsketillförselavståndet, vätsketillförselriktningen, den lägsta vätskenivån på sugsidan, den högsta vätskenivån på utloppssidan och andra data och rörledningsspecifikationer och deras längd, material, rörkopplingars specifikationer, kvantitet etc. för att beräkna systemhöjden och kontrollera kavitationsmarginalen.
5. Driftförhållanden
Driftförhållandena innehåller mycket innehåll, såsom vätskedriften T, mättad ångkraft P, sugsidans tryck PS (absolut), utloppssidans behållartryck PZ, höjd över havet, omgivningstemperaturen, om driften är intermittent eller kontinuerlig, och om pumpens position är fast eller rörlig.
Petroleum- och kemisk industri intar en mycket viktig ställning i den nationella ekonomin. Som en viktig stödutrustning lockar kemiska processpumpar också mer och mer uppmärksamhet. På grund av de komplexa egenskaperna hos kemiska medier och de ökande kraven på miljöskydd, vilka aspekter bör man vara uppmärksam på när man väljer kemiska pumpar?
01. Effekten av korrosion
Korrosion har alltid varit en av de mest besvärliga farorna med kemisk utrustning. Om du inte är försiktig kommer det åtminstone att skada utrustningen och i värsta fall orsaka olyckor eller till och med katastrofer. Enligt relevant statistik orsakas cirka 60% av skadorna på kemisk utrustning av korrosion. Därför, när du väljer kemiska pumpar, bör du först vara uppmärksam på den vetenskapliga karaktären av materialval.
Det brukar finnas ett missförstånd om att rostfritt stål är ett "universellt material". Det är mycket farligt att använda rostfritt stål oavsett medium och miljöförhållanden. Följande är en diskussion om nyckelpunkterna för materialval för några vanliga kemiska medier:
1. Svavelsyra
Som ett av de starkt korrosiva medierna är svavelsyra en viktig industriell råvara med ett brett användningsområde. Svavelsyra i olika koncentrationer och temperaturer har stor skillnad i korrosion av material. För koncentrerad svavelsyra med en koncentration på mer än 80 % och en temperatur på mindre än 80 grader har kolstål och gjutjärn god korrosionsbeständighet, men de är inte lämpliga för höghastighetsflytande svavelsyra och är inte lämpliga för användning som material för pumpar och ventiler.
Vanligt rostfritt stål som 304 (0Cr18Ni9) och 316 (0Cr18Ni12Mo2Ti) har också begränsad användning för svavelsyramedier. Därför är pumpar och ventiler för transport av svavelsyra vanligtvis tillverkade av gjutjärn med hög kiselhalt (svårt att gjuta och bearbeta) och höglegerat rostfritt stål (legering 20). Fluoroplaster har god beständighet mot svavelsyra och att använda fluorfodrade pumpar (F46) är ett mer ekonomiskt val. Företagets tillämpliga produkter inkluderar: IHF fluorfodrade pumpar, PF (FS) mycket korrosionsbeständiga centrifugalpumpar, CQB-F fluorplastmagnetiska pumpar, etc.
2. Saltsyra
De flesta metallmaterial är inte resistenta mot saltsyrakorrosion (inklusive olika material av rostfritt stål), och molybdenhaltigt kiselhaltigt järn kan endast användas för saltsyra under 50 grader och 30%. Till skillnad från metallmaterial har de flesta icke-metalliska material god korrosionsbeständighet mot saltsyra, så fodrade gummipumpar och plastpumpar (som polypropen, fluorplaster etc.) är de bästa valen för att transportera saltsyra. Företagets tillämpliga produkter inkluderar: IHF fluorfodrade pumpar, PF (FS) starka korrosionsbeständiga centrifugalpumpar, CQ polypropen magnetiska pumpar (eller fluoroplastiska magnetiska pumpar), etc.
3. Salpetersyra
I allmänhet korroderas och förstörs de flesta metaller snabbt i salpetersyra. Rostfritt stål är det mest använda salpetersyrabeständiga materialet. Den har god korrosionsbeständighet mot salpetersyra i alla koncentrationer vid rumstemperatur. Det är värt att nämna att molybdenhaltigt rostfritt stål (som 316, 316L) inte bara inte är bättre än vanligt rostfritt stål (som 304, 321) i korrosionsbeständighet mot salpetersyra, utan ibland till och med sämre.
För högtemperatursalpetersyra används vanligtvis titan och titanlegeringsmaterial. Företagets tillämpliga produkter inkluderar: DFL (W) H kemiska pumpar, DFL (W) PH skärmade kemiska pumpar, DFCZ processpumpar, DFLZP självsugande kemiska pumpar, IH kemiska pumpar, CQB magnetiska pumpar, etc., gjorda av 304.
4. Ättiksyra
Det är ett av de mest frätande ämnena bland organiska syror. Vanligt stål kommer att korroderas kraftigt i ättiksyra i alla koncentrationer och temperaturer. Rostfritt stål är ett utmärkt ättiksyrabeständigt material. Molybdenhaltigt 316 rostfritt stål kan även användas för högtemperatur och utspädd ättiksyraånga. För krävande krav såsom hög temperatur och hög koncentration av ättiksyra eller andra korrosiva medier kan höglegerade rostfria stål- eller fluorplastpumpar väljas.
5. Alkali (natriumhydroxid)
Stål används ofta i natriumhydroxidlösningar under 80 grader och inom 30 % koncentration. Det finns också många fabriker som fortfarande använder vanligt stål vid 100 grader och under 75%. Även om korrosion ökar är det ekonomiskt.
Vanligt rostfritt stål har ingen uppenbar fördel jämfört med gjutjärn i korrosionsbeständighet mot alkalilösning. Så länge som en liten mängd järn tillåts till mediet rekommenderas inte rostfritt stål. För alkalilösningar med hög temperatur används oftast titanlegeringar och titanlegeringar eller höglegerat rostfritt stål. Företagets generella gjutjärnspumpar kan användas för lågkoncentrerad alkalilösning vid rumstemperatur. När det finns särskilda krav kan olika typer av rostfria pumpar eller fluorplastpumpar användas.
6. Ammoniak (ammoniakhydroxid)
De flesta metaller och icke-metaller är lätt korroderade i flytande ammoniak och ammoniakvatten (ammoniakhydroxid), endast koppar och kopparlegeringar är inte lämpliga för användning. De flesta av företagets produkter är lämpliga för transport av ammoniak och ammoniakvatten.
7. saltlake (havsvatten)
Korrosionshastigheten för vanligt stål i natriumkloridlösning, havsvatten och saltvatten är inte särskilt hög och kräver i allmänhet beläggningsskydd; olika typer av rostfritt stål har också en mycket låg jämn korrosionshastighet, men kan orsaka lokal korrosion på grund av kloridjoner, och 316 rostfritt stål är vanligtvis bättre. Alla typer av kemiska pumpar i företaget är konfigurerade med 316 material.
8. Alkoholer, ketoner, estrar, etrar
Vanliga alkoholmedier inkluderar metanol, etanol, etylenglykol, propanol, etc., ketonmedia inkluderar aceton, butanon, etc., estermedia inkluderar olika metylestrar, etylestrar, etc., etermedia inkluderar metyleter, etyleter, butyleter , etc., de är i princip icke-frätande, och vanliga material kan användas. Vid val bör ett rimligt val göras utifrån mediets egenskaper och relaterade krav.
Det är också värt att notera att ketoner, estrar och etrar är lösliga i många typer av gummi, så undvik misstag när du väljer tätningsmaterial.
02. Påverkan av andra faktorer
I allmänhet kan läckaget i rörledningssystemet ignoreras i processflödet av industriella pumpar, men inverkan av processförändringar på flödet måste beaktas. Om jordbrukspumpar använder öppna kanaler för att transportera vatten måste även läckage och avdunstning beaktas.
Tryck: sugtanktryck, dräneringstanktryck, tryckskillnad i rörledningssystemet (tryckhöjd).
Rörledningssystemdata (rördiameter, längd, typ och antal rörledningstillbehör, geometrisk höjd från sugtank till trycktank, etc.).
Vid behov ska även en apparatkarakteristisk kurva ritas.
03. Påverkan av rörledningar
När du designar och arrangerar rörledningar bör följande saker noteras:
(1) Rimligt val av rörledningsdiameter. En stor rörledningsdiameter innebär en liten vätskeflödeshastighet och liten motståndsförlust vid samma flöde, men priset är högt. En liten rörledningsdiameter kommer att leda till en kraftig ökning av motståndsförlusten, öka huvudet på den valda pumpen, öka effekten och öka kostnaderna och driftskostnaderna. Därför bör den övervägas helt ur tekniska och ekonomiska perspektiv.
(2) Utloppsröret och dess rörskarvar bör ta hänsyn till det maximala tryck de kan motstå.
(3) Rörledningen bör vara så rak som möjligt och antalet tillbehör i rörledningen och längden på rörledningen bör minimeras. När en sväng är nödvändig bör böjningsradien på armbågen vara 3 till 5 gånger rörledningens diameter, och vinkeln ska vara så stor som möjligt.
(4) Ventiler (kulventiler eller stoppventiler etc.) och backventiler måste installeras på pumpens utloppssida. Ventilen används för att justera pumpens arbetspunkt. Backventilen kan hindra pumpen från att backa när vätskan rinner tillbaka och förhindra att pumpen träffas av vattenslag. (När vätskan rinner tillbaka kommer ett enormt omvänt tryck att genereras, vilket orsakar skador på pumpen)
04. Inverkan av flödeshuvud
Bestämning av flöde
(1) Om minsta, normala och maximala flödeshastighet anges i produktionsprocessen, bör den maximala flödeshastigheten beaktas.
(2) Om endast den normala flödeshastigheten anges i produktionsprocessen bör en viss marginal beaktas.
För ns100 pumpar med stort flöde och lågt tryck är flödesmarginalen 5 %, för ns50 småflödespumpar och högtryckspumpar är flödesmarginalen 10 %, för 50 Mindre än eller lika med ns Mindre än eller lika med 100 pumpar, flödet marginalen är också 5 %, för pumpar av dålig kvalitet och dåliga driftsförhållanden bör flödesmarginalen vara 10 %.
(3) Om grunddata endast ger viktflöde bör det omvandlas till volymflöde.
05, påverkan av temperaturen
Transporten av högtemperaturmedium ställer högre krav på pumpens struktur, material och hjälpsystem. Låt oss prata om kraven för kylning under olika temperaturförändringar och företagets tillämpliga pumptyper:
(1) För media med en temperatur under 120 grader är ett speciellt kylsystem vanligtvis inte inrättat, och själva mediet används mest för smörjning och kylning. Liksom DFL(W)H kemiska pumpar, DFL(W)PH skärmade kemiska pumpar (skyddsnivån för den skärmade motorn bör vara H-nivå när den överstiger 90 grader).
DFCZ ordinarie typ och IH kemiska pumpar kan nå den övre temperaturgränsen på 140 grader ~ 160 grader på grund av upphängningsstrukturen; den maximala driftstemperaturen för den IHF-fluorfodrade pumpen kan nå 200 grader; endast den vanliga magnetpumpen CQB har en driftstemperatur som inte överstiger 100 grader. Det är värt att nämna att för medier som är lätta att kristallisera eller som innehåller partiklar, bör en tätningsytas spolningsrörledning tillhandahållas (gränssnitt är reserverade under design).
(2) För media över 120 grader och inom 300 grader måste i allmänhet en kylkammare finnas på pumpkåpan, och tätningskammaren bör också vara ansluten till kylvätskan (en dubbelsidig mekanisk tätning måste tillhandahållas). När kylvätskan inte tillåts tränga in i mediet bör själva mediet kylas och sedan anslutas (detta kan uppnås genom en enkel värmeväxlare).
För närvarande har företaget DFCZ kemiska processpumpar, GRG högtemperaturrörledningspumpar och HPK varmvattencirkulationspumpar (under utveckling) för urval. Dessutom kan CQB-G magnetisk högtemperaturpump användas för högtemperaturmedia inom 280 grader.
(3) För högtemperaturmedier över 300 grader behöver inte bara pumphuvudet kylas, utan upphängningslagerkammaren bör också vara utrustad med ett kylsystem. Pumpstrukturen är i allmänhet en typ av mittstöd. Den mekaniska tätningen är helst av en metallbälgtyp, men priset är högt (priset är mer än 10 gånger det för vanliga mekaniska tätningar). För närvarande har företaget endast DFAY centrifugaloljepumpar som kan nå en temperatur på 420 grader (under utveckling).
06. Effekt av tätningsprestanda
Inget läckage är den eviga jakten på kemisk utrustning. Det är detta krav som har lett till den ökande användningen av magnetiska pumpar och skärmade pumpar. Det är dock fortfarande en lång väg att gå för att verkligen inte uppnå något läckage, såsom livslängden för den magnetiska pumpens isoleringshylsa och skärmningshylsan på skärmpumpen, materialets gropproblem, tillförlitligheten hos den statiska tätningen, etc. Låt oss nu kort presentera lite grundläggande information om förseglingen.
Förseglingsform
För statiska tätningar finns det vanligtvis bara två former: tätningspackningar och tätningsringar, och O-ringen är den mest använda tätningsringen.
För dynamiska tätningar använder kemiska pumpar sällan packningstätningar, och använder främst mekaniska tätningar. Mekaniska tätningar är indelade i enkel- och dubbelände, balanserade och obalanserade typer. Balanserad typ är lämplig för försegling av högtrycksmedia (avser vanligtvis tryck större än 1,0MPa). Mekaniska tätningar med dubbla ändar används huvudsakligen för högtemperatur, lättkristalliserad, trögflytande, partikelinnehållande och giftiga flyktiga medier. Mekaniska tätningar med dubbla ändar bör injicera isoleringsvätska i tätningskaviteten och dess tryck är i allmänhet 0.07~0,1MPa högre än medeltrycket.
Tätningsmaterial
Materialet i kemiska pumpstatiska tätningar är i allmänhet fluorgummi, och polytetrafluoretylenmaterial används i speciella fall; materialkonfigurationen för mekaniska tätningars dynamiska och statiska ringar är mer kritisk, och den är inte den bästa för hårdmetall till hårdmetall. Det höga priset är en aspekt, och det är inte rimligt att det inte finns någon hårdhetsskillnad mellan de två, så det är bäst att behandla dem olika beroende på mediets egenskaper.
(Notera: Den åttonde upplagan av API 610 från American Petroleum Institute har detaljerade bestämmelser om den typiska konfigurationen av mekaniska tätningar och rörsystem i bilaga D)
05. Effekt av viskositet
Mediets viskositet har stor inverkan på pumpens prestanda. När viskositeten ökar, minskar pumpens tryckhöjdskurva, och tryckhöjden och flödeshastigheten för det bästa arbetsförhållandet minskar i enlighet därmed, medan effekten ökar, så att effektiviteten minskar.