Bei der Konstruktion von Geräten muss das Konstruktionsinstitut den Zweck und die Leistung der Pumpe bestimmen und den Pumpentyp auswählen. Diese Auswahl muss zunächst mit der Art und Form der Pumpe beginnen. Nach welchen Grundsätzen sollte die Pumpe ausgewählt werden? Was ist die Grundlage?
Grundlage für die Pumpenauswahl
Als Grundlage für die Pumpenauswahl sollten fünf Aspekte berücksichtigt werden, die auf dem Prozessablauf und den Anforderungen an die Wasserversorgung und -ableitung basieren: Flüssigkeitsfördervolumen, Gerätekopf, Flüssigkeitseigenschaften, Rohrleitungslayout und Betriebsbedingungen.
1. Durchflussrate
Zu den wichtigen Leistungsdaten für die Pumpenauswahl gehört die Fördermenge, die in direktem Zusammenhang mit der Förderleistung und Förderleistung des gesamten Gerätes steht. Beispielsweise kann das Designinstitut bei der Prozessauslegung die normalen, minimalen und maximalen Durchflussraten der Pumpe berechnen. Bei der Auswahl einer Pumpe wird unter Berücksichtigung der normalen Fördermenge die maximale Fördermenge zugrunde gelegt. Wenn es keinen maximalen Durchfluss gibt, kann normalerweise das 1,1-fache des normalen Durchflusses als maximaler Durchfluss angenommen werden.
2. Kopf
Die vom Gerätesystem benötigte Förderhöhe ist ein weiterer wichtiger Leistungsparameter für die Pumpenauswahl. Im Allgemeinen wird der Kopf nach Vergrößerung des Randes um 5 %-10 % zur Auswahl verwendet.
3. Flüssigkeitseigenschaften
Zu den Flüssigkeitseigenschaften gehören der Name des flüssigen Mediums, physikalische Eigenschaften, chemische Eigenschaften und andere Eigenschaften. Zu den physikalischen Eigenschaften gehören Temperatur c, Dichte d, Viskosität u, Feststoffpartikeldurchmesser und Gasgehalt im Medium usw. Dazu gehören die Systemförderhöhe, die Berechnung der effektiven Kavitationsspanne und der Typ der geeigneten Pumpe: Die chemischen Eigenschaften beziehen sich hauptsächlich auf die chemische Korrosivität und Toxizität des flüssigen Mediums, die eine wichtige Grundlage für die Auswahl von Pumpenmaterialien und der Art der Wellendichtung ist.
4. Bedingungen für die Pipeline-Auslegung
Die Rohrleitungsanordnungsbedingungen des Gerätesystems beziehen sich auf die Flüssigkeitsabgabehöhe, den Flüssigkeitsabgabeabstand, die Flüssigkeitsabgaberichtung, den niedrigsten Flüssigkeitsstand auf der Saugseite, den höchsten Flüssigkeitsstand auf der Auslassseite und andere Daten und Rohrleitungsspezifikationen sowie deren Länge. Materialien, Rohrverbindungsspezifikationen, Menge usw., um die Systemhöhe zu berechnen und den Kavitationsspielraum zu überprüfen.
5. Betriebsbedingungen
Die Betriebsbedingungen enthalten viele Inhalte, wie z. B. Flüssigkeitsbetrieb T, Sattdampfkraft P, saugseitiger Druck PS (absolut), druckseitiger Behälterdruck PZ, Höhe, Umgebungstemperatur, ob der Betrieb intermittierend oder kontinuierlich ist und ob Die Pumpenposition ist fest oder beweglich.
Die Erdöl- und Chemieindustrie nehmen in der Volkswirtschaft eine sehr wichtige Stellung ein. Als wichtiges unterstützendes Betriebsmittel erfreuen sich auch chemische Prozesspumpen immer größerer Beliebtheit. Auf welche Aspekte sollte bei der Auswahl von Chemiepumpen aufgrund der komplexen Eigenschaften chemischer Medien und der steigenden Anforderungen an den Umweltschutz geachtet werden?
01. Die Auswirkungen von Korrosion
Korrosion war schon immer eine der größten Gefahren bei chemischen Geräten. Wenn Sie nicht aufpassen, wird es zumindest zu Schäden an der Ausrüstung und im schlimmsten Fall zu Unfällen oder sogar Katastrophen kommen. Laut einschlägiger Statistik werden etwa 60 % der Schäden an chemischen Anlagen durch Korrosion verursacht. Daher sollten Sie bei der Auswahl von Chemiepumpen zunächst auf die wissenschaftliche Natur der Materialauswahl achten.
Meist herrscht das Missverständnis, dass Edelstahl ein „universeller Werkstoff“ sei. Die Verwendung von Edelstahl ist unabhängig vom Medium und den Umgebungsbedingungen sehr gefährlich. Im Folgenden werden die wichtigsten Punkte der Materialauswahl für einige häufig verwendete chemische Medien erörtert:
1. Schwefelsäure
Als eines der stark korrosiven Medien ist Schwefelsäure ein wichtiger Industrierohstoff mit vielfältigen Einsatzmöglichkeiten. Schwefelsäure unterschiedlicher Konzentration und Temperatur hat einen großen Unterschied bei der Korrosion von Materialien. Für konzentrierte Schwefelsäure mit einer Konzentration von mehr als 80 % und einer Temperatur von weniger als 80 Grad weisen Kohlenstoffstahl und Gusseisen eine gute Korrosionsbeständigkeit auf, sind jedoch nicht für schnell fließende Schwefelsäure geeignet und nicht für den Einsatz geeignet Materialien für Pumpen und Ventile.
Gewöhnlicher Edelstahl wie 304 (0Cr18Ni9) und 316 (0Cr18Ni12Mo2Ti) hat ebenfalls begrenzte Einsatzmöglichkeiten für Schwefelsäuremedien. Daher bestehen Pumpen und Ventile zur Förderung von Schwefelsäure üblicherweise aus Gusseisen mit hohem Siliziumgehalt (schwierig zu gießen und zu verarbeiten) und hochlegiertem Edelstahl (Alloy 20). Fluorkunststoffe weisen eine gute Beständigkeit gegenüber Schwefelsäure auf, und die Verwendung von mit Fluor ausgekleideten Pumpen (F46) ist eine wirtschaftlichere Wahl. Zu den anwendbaren Produkten des Unternehmens gehören: IHF-Pumpen mit Fluorauskleidung, PF (FS)-Kreiselpumpen mit hoher Korrosionsbeständigkeit, CQB-F-Fluorkunststoff-Magnetpumpen usw.
2. Salzsäure
Die meisten Metallmaterialien sind nicht beständig gegen Salzsäurekorrosion (einschließlich verschiedener Edelstahlmaterialien), und molybdänhaltiges Eisen mit hohem Siliziumgehalt kann nur für Salzsäure unter 50 Grad und 30 % verwendet werden. Im Gegensatz zu Metallmaterialien weisen die meisten nichtmetallischen Materialien eine gute Korrosionsbeständigkeit gegenüber Salzsäure auf. Daher sind ausgekleidete Gummipumpen und Kunststoffpumpen (z. B. Polypropylen, Fluorkunststoffe usw.) die beste Wahl für den Transport von Salzsäure. Zu den anwendbaren Produkten des Unternehmens gehören: IHF-Pumpen mit Fluorauskleidung, PF (FS)-Kreiselpumpen mit starker Korrosionsbeständigkeit, CQ-Polypropylen-Magnetpumpen (oder Fluorkunststoff-Magnetpumpen) usw.
3. Salpetersäure
Im Allgemeinen werden die meisten Metalle in Salpetersäure schnell korrodiert und zerstört. Edelstahl ist das am häufigsten verwendete salpetersäurebeständige Material. Es weist eine gute Korrosionsbeständigkeit gegenüber Salpetersäure aller Konzentrationen bei Raumtemperatur auf. Es ist erwähnenswert, dass molybdänhaltiger Edelstahl (z. B. 316, 316L) hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit gegenüber Salpetersäure nicht nur nicht besser als gewöhnlicher Edelstahl (z. B. 304, 321), sondern manchmal sogar schlechter ist.
Für Hochtemperatur-Salpetersäure werden üblicherweise Titan- und Titanlegierungsmaterialien verwendet. Zu den anwendbaren Produkten des Unternehmens gehören: Chemiepumpen DFL (W) H, abgeschirmte Chemiepumpen DFL (W) PH, Prozesspumpen DFCZ, selbstansaugende Chemiepumpen DFLZP, Chemiepumpen IH, Magnetpumpen CQB usw. aus 304.
4. Essigsäure
Es ist einer der ätzendsten Stoffe unter den organischen Säuren. Gewöhnlicher Stahl wird in Essigsäure aller Konzentrationen und Temperaturen stark korrodiert. Edelstahl ist ein ausgezeichnetes essigsäurebeständiges Material. Molybdänhaltiger Edelstahl 316 kann auch für hohe Temperaturen und verdünnten Essigsäuredampf verwendet werden. Für anspruchsvolle Anforderungen wie hohe Temperaturen und hohe Konzentrationen an Essigsäure oder anderen korrosiven Medien können Pumpen aus hochlegiertem Edelstahl oder Fluorkunststoff ausgewählt werden.
5. Alkali (Natriumhydroxid)
Stahl wird häufig in Natriumhydroxidlösungen unter 80 Grad und in einer Konzentration von 30 % verwendet. Es gibt auch viele Fabriken, die immer noch Normalstahl bei 100 Grad und weniger als 75 % verwenden. Obwohl die Korrosion zunimmt, ist es wirtschaftlich.
Gewöhnlicher Edelstahl hat gegenüber Gusseisen keinen offensichtlichen Vorteil hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit gegenüber Alkalilösungen. Solange dem Medium eine geringe Menge Eisen zugesetzt werden darf, ist Edelstahl nicht zu empfehlen. Für Hochtemperatur-Alkalilösungen werden meist Titan und Titanlegierungen oder hochlegierter Edelstahl verwendet. Die allgemeinen Gusseisenpumpen des Unternehmens können für alkalische Lösungen mit niedriger Konzentration bei Raumtemperatur verwendet werden. Bei besonderen Anforderungen können verschiedene Typen von Edelstahlpumpen oder Fluorkunststoffpumpen eingesetzt werden.
6. Ammoniak (Ammoniakhydroxid)
Die meisten Metalle und Nichtmetalle werden in flüssigem Ammoniak und Ammoniakwasser (Ammoniakhydroxid) leicht korrodiert, lediglich Kupfer und Kupferlegierungen sind nicht für den Einsatz geeignet. Die meisten Produkte des Unternehmens sind für den Transport von Ammoniak und Ammoniakwasser geeignet.
7. Sole (Meerwasser)
Die Korrosionsrate von gewöhnlichem Stahl in Natriumchloridlösung, Meerwasser und Salzwasser ist nicht sehr hoch und erfordert im Allgemeinen einen Beschichtungsschutz; Verschiedene Arten von Edelstahl weisen ebenfalls eine sehr geringe gleichmäßige Korrosionsrate auf, können jedoch aufgrund von Chloridionen lokale Korrosion verursachen, und Edelstahl 316 ist normalerweise besser. Alle Arten von Chemiepumpen des Unternehmens sind mit 316 Materialien konfiguriert.
8. Alkohole, Ketone, Ester, Ether
Zu den üblichen Alkoholmedien gehören Methanol, Ethanol, Ethylenglykol, Propanol usw., zu den Ketonmedien gehören Aceton, Butanon usw., zu den Estermedien gehören verschiedene Methylester, Ethylester usw., zu den Ethermedien gehören Methylether, Ethylether und Butylether usw., sie sind grundsätzlich nicht korrodierend und es können häufig verwendete Materialien verwendet werden. Bei der Auswahl sollte eine sinnvolle Auswahl auf der Grundlage der Eigenschaften des Mediums und der damit verbundenen Anforderungen getroffen werden.
Beachten Sie auch, dass Ketone, Ester und Ether in vielen Gummiarten löslich sind. Vermeiden Sie daher Fehler bei der Auswahl der Dichtungsmaterialien.
02. Einfluss anderer Faktoren
Im Allgemeinen kann die Leckage im Rohrleitungssystem im Prozessablauf von Industriepumpen vernachlässigt werden, die Auswirkungen von Prozessänderungen auf den Durchfluss müssen jedoch berücksichtigt werden. Wenn landwirtschaftliche Pumpen offene Kanäle zum Transport von Wasser nutzen, müssen auch Leckagen und Verdunstung berücksichtigt werden.
Druck: Saugtankdruck, Entleerungstankdruck, Druckdifferenz im Rohrleitungssystem (Druckverlust).
Daten des Rohrleitungssystems (Rohrdurchmesser, Länge, Art und Anzahl der Rohrleitungszubehörteile, geometrische Höhe vom Saugbehälter zum Druckbehälter usw.).
Bei Bedarf sollte auch eine Gerätekennlinie erstellt werden.
03. Einfluss von Pipelines
Bei der Planung und Anordnung von Rohrleitungen sind folgende Punkte zu beachten:
(1) Angemessene Auswahl des Rohrleitungsdurchmessers. Ein großer Rohrleitungsdurchmesser bedeutet eine geringe Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit und einen geringen Widerstandsverlust bei gleicher Durchflussrate, aber der Preis ist hoch. Ein kleiner Rohrleitungsdurchmesser führt zu einem starken Anstieg des Widerstandsverlusts, erhöht die Förderhöhe der ausgewählten Pumpe, erhöht die Leistung und erhöht die Kosten und Betriebskosten. Daher sollte es umfassend aus technischer und wirtschaftlicher Sicht betrachtet werden.
(2) Das Abflussrohr und seine Rohrverbindungen sollten den maximalen Druck berücksichtigen, dem sie standhalten können.
(3) Die Rohrleitung sollte so gerade wie möglich angeordnet sein und die Anzahl der Zubehörteile in der Rohrleitung sowie die Länge der Rohrleitung sollten minimiert werden. Wenn eine Drehung erforderlich ist, sollte der Biegeradius des Rohrbogens das 3- bis 5-fache des Durchmessers der Rohrleitung betragen und der Winkel sollte so groß wie möglich sein.
(4) Ventile (Kugelhähne oder Absperrventile usw.) und Rückschlagventile müssen auf der Druckseite der Pumpe installiert werden. Das Ventil dient zur Einstellung des Betriebspunktes der Pumpe. Das Rückschlagventil kann verhindern, dass die Pumpe umkehrt, wenn die Flüssigkeit zurückfließt, und verhindert, dass die Pumpe von Wasserschlägen getroffen wird. (Wenn die Flüssigkeit zurückfließt, entsteht ein enormer Gegendruck, der zu Schäden an der Pumpe führt)
04. Einfluss der Förderhöhe
Bestimmung des Durchflusses
(1) Wenn im Produktionsprozess die minimalen, normalen und maximalen Durchflussraten vorgegeben sind, sollte der maximale Durchfluss berücksichtigt werden.
(2) Wenn im Produktionsprozess nur die normale Durchflussrate gegeben ist, sollte eine gewisse Marge berücksichtigt werden.
Für ns100-Pumpen mit großem Durchfluss und niedriger Förderhöhe beträgt die Durchflussmarge 5 %, für ns50-Pumpen mit kleinem Durchfluss und hoher Förderhöhe beträgt die Durchflussmarge 10 %, für 50 Kleiner oder gleich ns Kleiner oder gleich 100 Pumpen, der Durchfluss Die Durchflussmarge beträgt ebenfalls 5 %, bei Pumpen schlechter Qualität und schlechten Betriebsbedingungen sollte die Durchflussmarge 10 % betragen.
(3) Wenn die Basisdaten nur den Gewichtsdurchfluss angeben, sollten sie in einen Volumendurchfluss umgerechnet werden.
05, der Einfluss der Temperatur
Der Transport von Hochtemperaturmedien stellt höhere Anforderungen an die Struktur, Materialien und Hilfssysteme der Pumpe. Lassen Sie uns über die Anforderungen an die Kühlung bei unterschiedlichen Temperaturschwankungen und die anwendbaren Pumpentypen des Unternehmens sprechen:
(1) Für Medien mit einer Temperatur unter 120 Grad wird in der Regel kein spezielles Kühlsystem eingerichtet und das Medium selbst dient meist der Schmierung und Kühlung. Wie DFL(W)H-Chemiepumpen sind auch DFL(W)PH-Chemiepumpen abgeschirmt (die Schutzstufe des abgeschirmten Motors sollte H-Stufe sein, wenn sie 90 Grad überschreitet).
Die gewöhnlichen DFCZ- und IH-Chemiepumpen können aufgrund der Aufhängungsstruktur eine Temperaturobergrenze von 140 bis 160 Grad erreichen. Die maximale Betriebstemperatur der mit Fluor ausgekleideten IHF-Pumpe kann 200 Grad erreichen. Nur die normale CQB-Magnetpumpe hat eine Betriebstemperatur von nicht mehr als 100 Grad. Erwähnenswert ist, dass bei leicht kristallisierenden oder partikelhaltigen Medien eine dichtende Flächenspülleitung vorgesehen werden sollte (Schnittstellen werden bei der Auslegung reserviert).
(2) Für Medien über 120 Grad und innerhalb von 300 Grad muss generell eine Kühlkammer am Pumpendeckel vorgesehen werden, und die Dichtungskammer sollte auch mit dem Kühlmittel verbunden sein (eine doppelseitige Gleitringdichtung muss vorhanden sein). Wenn das Kühlmittel nicht in das Medium eindringen darf, sollte das Medium selbst gekühlt und dann angeschlossen werden (dies kann durch einen einfachen Wärmetauscher erreicht werden).
Derzeit stehen dem Unternehmen DFCZ-Pumpen für chemische Prozesse, GRG-Hochtemperatur-Rohrleitungspumpen und HPK-Warmwasserzirkulationspumpen (in Entwicklung) zur Auswahl. Darüber hinaus kann die Hochtemperatur-Magnetpumpe CQB-G für Hochtemperaturmedien innerhalb von 280 Grad verwendet werden.
(3) Für Hochtemperaturmedien über 300 Grad muss nicht nur der Pumpenkopf gekühlt werden, sondern auch die Aufhängungslagerkammer sollte mit einem Kühlsystem ausgestattet sein. Bei der Pumpenstruktur handelt es sich im Allgemeinen um eine Mittelstützkonstruktion. Bei der Gleitringdichtung handelt es sich vorzugsweise um eine Metallbalgdichtung, der Preis ist jedoch hoch (der Preis ist mehr als zehnmal so hoch wie bei gewöhnlichen Gleitringdichtungen). Derzeit verfügt das Unternehmen nur über DFAY-Kreiselölpumpen, die eine Temperatur von 420 Grad erreichen können (in Entwicklung).
06. Einfluss der Dichtungsleistung
Keine Leckage ist das ewige Streben chemischer Geräte. Diese Anforderung hat zum zunehmenden Einsatz von Magnetpumpen und geschirmten Pumpen geführt. Es ist jedoch noch ein langer Weg, bis wirklich keine Leckage mehr auftritt, z. B. hinsichtlich der Lebensdauer der Isolierhülse der Magnetpumpe und der Abschirmhülse der Abschirmpumpe, des Lochfraßproblems des Materials, der Zuverlässigkeit der statischen Dichtung usw Lassen Sie uns nun kurz einige grundlegende Informationen zur Versiegelung vorstellen.
Siegelform
Bei statischen Dichtungen gibt es in der Regel nur zwei Formen: Dichtringe und Dichtringe, wobei der O-Ring der am weitesten verbreitete Dichtring ist.
Für dynamische Dichtungen verwenden Chemiepumpen selten Packungsdichtungen und hauptsächlich Gleitringdichtungen. Gleitringdichtungen werden in einseitige und zweiseitige, ausgeglichene und unsymmetrische Typen unterteilt. Der ausgeglichene Typ eignet sich zum Abdichten von Hochdruckmedien (bezieht sich normalerweise auf einen Druck von mehr als 1,0MPa). Doppelend-Gleitringdichtungen werden hauptsächlich bei hochtemperaturigen, leicht kristallisierbaren, viskosen, partikelhaltigen und giftigen flüchtigen Medien eingesetzt. Doppelend-Gleitringdichtungen sollten Isolationsflüssigkeit in den Dichtungshohlraum einspritzen, und ihr Druck ist im Allgemeinen 0.07~0,1 MPa höher als der mittlere Druck.
Dichtungsmaterialien
Das Material der statischen Dichtungen von Chemiepumpen ist im Allgemeinen Fluorkautschuk, in Sonderfällen werden Polytetrafluorethylen-Materialien verwendet; Die Materialkonfiguration der dynamischen und statischen Ringe der Gleitringdichtung ist kritischer und für Hartmetall gegenüber Hartmetall nicht die beste. Der hohe Preis ist ein Aspekt, und es ist nicht vernünftig, dass zwischen den beiden kein Unterschied in der Härte besteht, daher ist es am besten, sie je nach den Eigenschaften des Mediums unterschiedlich zu behandeln.
(Hinweis: Die achte Ausgabe von API 610 des American Petroleum Institute enthält detaillierte Vorschriften zur typischen Konfiguration von Gleitringdichtungen und Rohrleitungssystemen in Anhang D.)
05. Einfluss der Viskosität
Die Viskosität des Mediums hat großen Einfluss auf die Leistung der Pumpe. Wenn die Viskosität zunimmt, nimmt die Förderhöhenkurve der Pumpe ab, und die Förderhöhe und die Durchflussrate im besten Betriebszustand nehmen entsprechend ab, während die Leistung zunimmt, sodass der Wirkungsgrad abnimmt.