Při navrhování zařízení je nutné určit účel a výkon čerpadla a vybrat typ čerpadla. Tento výběr musí nejprve začít s výběrem typu a formy čerpadla. Jaké principy by tedy měly být použity k výběru čerpadla? Jaký je základ?
Principy výběru čerpadla
1. Vytvořte, že typ a výkon vybraného čerpadla splňuje požadavky parametrů procesu, jako je tok zařízení, hlava, tlak, teplota, kavitační tok, sací hlava atd.
2. je třeba splnit požadavky na střední charakteristiky.
Pro čerpadla, která transportují hořlavá, výbušná, toxická nebo vzácná média, musí být těsnění hřídele spolehlivé nebo se používá čerpadlo bez úniku, jako je magnetické hnací čerpadlo, membránová čerpadlo a chráněné čerpadlo; U čerpadla, která transportují korozivní média, musí být konvekce vyrobeny z materiálů rezistentních na korozi, jako jsou AFB z nerezové koroze čerpadla odolná proti korozi a inženýrská plastová magnetická hnací čerpadla CQF.
U čerpadla, která transportují média obsahující pevné částice, musí být konvekční části vyrobeny z materiálů odolných vůči opotřebení a v případě potřeby je těsnění hřídele propláchnuto čistou kapalinou.
3. Vysoká mechanická spolehlivost, nízký hluk a nízké vibrace.
4. ekonomicky by se celkové náklady na vybavení, provoz, údržbu a správu by měly být považovány za komplexně, aby se minimalizovaly celkové náklady.
5. Odstředěná čerpadla mají vlastnosti vysoké rychlosti, malé velikosti, lehké hmotnosti, vysoké účinnosti, velkého toku, jednoduché struktury, bez pulzace během infuze, stabilního výkonu, snadného provozu a pohodlné údržby.
Proto, s výjimkou následujících situací, by se měla co nejvíce použít odstředivá čerpadla:
Pokud existuje požadavek na měření, mělo by se použít měřicí čerpadlo.
Pokud je požadavek na hlavu velmi vysoký, průtok je velmi malý a není k dispozici žádný vhodný malý průtok a vysoký odstředivá čerpadlo hlavy, lze použít reciproční čerpadlo. Pokud požadavek na kavitaci není vysoký, lze také použít vírové čerpadlo. Když je hlava velmi nízká a průtok je velmi velký, lze použít čerpadlo axiální průtoky a smíšené průtokové čerpadlo.
Pokud je střední viskozita relativně velká (větší než 650 ~ 1 000 mm2/s), lze zvážit čerpadlo rotoru nebo reciproční čerpadlo (převodové čerpadlo, šroubové čerpadlo).
Když je obsah plynu v médiu 75%, průtok je malý a viskozita je menší než 37,4 mm2/s, lze použít vírové čerpadlo.
Pro příležitosti, kdy je začátek časté nebo je vyplnění čerpadla nepohodlné, by mělo být vybráno čerpadlo s výkonem s vlastním priminem, jako je samo-priminující odstředivé čerpadlo, samostatné vířivé čerpadlo a pneumatické (elektrické) diafragmové čerpadlo.
Základ výběru čerpadla
Základem výběru čerpadla by měla být zvážena z pěti aspektů podle požadavků na tok a přívod a drenáž vody, konkrétně objem dodávání kapaliny, hlava zařízení, vlastností kapaliny, rozložení potrubí a provozních podmínek.
1. Průtok
Průtok je jedním z důležitých údajů o výkonu pro výběr čerpadla, která přímo souvisí s výrobní kapacitou a dodávací kapacitou celého zařízení. Například normální, minimální a maximální průtoky čerpadla lze vypočítat při návrhu procesu návrhového institutu. Při výběru čerpadla se jako základ použije maximální průtok, přičemž se zohledňuje normální průtok. Pokud neexistuje žádný maximální průtok, 1,1násobek normálního průtoku lze obvykle vzít jako maximální průtok.
2. hlava
Hlava požadovaná systémem zařízení je další důležitá data výkonu pro výběr čerpadla. Obecně se pro výběr používá hlava po zvětšení okraje o 5% -10%.
3. Kapalné vlastnosti
Kapalné vlastnosti zahrnují název kapalného média, fyzikální vlastnosti, chemické vlastnosti a další vlastnosti. Mezi fyzikální vlastnosti patří teplota C, hustota D, viskozita U, průměr pevných částic a obsah plynu v médiu, které zahrnují hlavu systému, výpočet efektivní kavitační okraje a vhodné typ čerpadla: Chemické vlastnosti se týkají hlavně chemické korozivity a toxicitu kapaliny Střední, což je důležitý základ pro výběr materiálů čerpadla a jaký typ těsnění hřídele si vybírá.
4. Podmínky rozložení potrubí
Podmínky rozložení potrubí v systému zařízení se vztahují na výšku dodávání kapaliny, vzdálenost dodávání kapaliny, směr dodávání kapaliny, nejnižší hladinu kapaliny na straně sací, nejvyšší hladinu kapaliny na straně vypouštění a další údaje a specifikace potrubí a jejich délka, a jejich délka,, a jejich délka Materiály, specifikace kování potrubí, množství atd. Za účelem výpočtu hlavy systému a kontrolou kavitačního okraje.
5. Provozní podmínky
Provozní podmínky obsahují hodně obsahu, jako je kapalná operace T, nasycená parní síla P, sací boční tlak PS (absolutní), tlak na boční nádoby na boční nádoby PZ, nadmořská výška, teplota okolí, ať už je operace přerušovaná nebo nepřetržitá a zda je operace a zda je ať Poloha čerpadla je pevná nebo pohyblivá.
Ropná a chemický průmysl zaujímá velmi důležité postavení v národní ekonomice. Jako klíčová podpůrná zařízení přitahují také chemická procesní čerpadla. Jaké aspekty by se při výběru chemických čerpadel měly věnovat pozornost složitým charakteristikám chemických médií a rostoucím požadavkům na ochranu životního prostředí?
01. Dopad koroze
Koroze byla vždy jedním z nejobtížnějších rizik chemického vybavení. Pokud nejste opatrní, poškodí to přinejmenším a způsobí nehody nebo dokonce katastrofy v nejhorším případě. Podle příslušných statistik je asi 60% poškození chemického zařízení způsobeno korozí. Při výběru chemických čerpadel byste proto měli nejprve věnovat pozornost vědecké povaze výběru materiálu.
Obvykle dochází k nedorozumění, že nerezová ocel je „univerzální materiál“. Používání nerezové oceli je velmi nebezpečné bez ohledu na střední a environmentální podmínky. Následuje diskuse o klíčových bodech výběru materiálu pro některé běžně používané chemické média:
1. Kyselina sírová
Jako jedno ze silných korozivních médií je kyselina sírová důležitou průmyslovou surovinou se širokou škálou použití. Kyselina sírová s různými koncentracemi a teplotami má velký rozdíl v korozi materiálů. Pro koncentrovanou kyselinu sírovou s koncentrací více než 80% a teplotou menší než 80 stupňů mají uhlíkovou ocel a litinu dobrou odolnost proti korozi, ale nejsou vhodné pro vysokorychlostní tekoucí kyselinu sírovou a nejsou vhodné pro použití jako Materiály pro čerpadla a ventily.
Běžná nerezová ocel, jako je 3 0 4 (0 cr18ni9) a 316 (0CR18NI12MO2TI) mají také omezené použití pro média kyseliny sírové. Čerpadla a ventily pro přenos kyseliny sírové jsou obvykle vyráběny z litiny s vysokým obsahem křemíku (obtížně odlévatelné a zpracovatelné) a vysoce slavné nerezové oceli (slitina č. 20). Fluoroplastika má dobrou odolnost vůči kyselině sírové a použití čerpadel lemovaných fluorinem (F46) je ekonomičtější volbou. Mezi příslušné produkty společnosti patří: IHF čerpadla lemovaná fluorinem, PF (FS) vysoce korozivní odstředivá čerpadla, plastová magnetická čerpadla CQB-F fluorinu atd.
2. kyselina chlorovodíková
Většina kovových materiálů není odolná vůči korozi kyseliny chlorovodíkové (včetně různých materiálů z nerezové oceli) a vysoko-křemíkové železo obsahující molybdenu lze použít pouze pro kyselinu chlorovodíku pod 50 stupňů a 30%. Na rozdíl od kovových materiálů má většina nekovových materiálů dobrou odolnost proti korozi vůči kyselině chlorovodíkové, takže gumová čerpadla a plastová čerpadla (jako je polypropylen, fluoroplastika atd.) Jsou nejlepší volbou pro předávání kyseliny chlorochlorové. Mezi příslušné produkty společnosti patří: IHF čerpadla lemovaná fluorinem, PF (FS) silná odstředivá čerpadla rezistentní na korozi, CQ polypropylenové magnetické čerpadly (nebo fluoroplastická magnetická čerpadla) atd.
3. kyselina dusičná
Obecně je většina kovů rychle zkorodována a zničena v kyselině dusičné. Nerezová ocel je nejpoužívanější materiál odolný vůči kyselině dusičnou. Má dobrou odolnost proti korozi na kyselinu dusičnou při všech koncentracích při teplotě místnosti. Stojí za zmínku, že nerezová ocel obsahující molybdenu (jako je 316, 316L) není nejen lepší než běžná nerezová ocel (jako je 304, 321) v odolnosti proti korozi na kyselinu dusičnou, ale někdy ještě horší.
Pro kyselinu s vysokou teplotou dusičnou se obvykle používají titanové a titanové materiály. Příslušné produkty společnosti zahrnují: chemická čerpadla DFL (W) H, chemická čerpadla DFL (W) PH, procesní čerpadla DFCZ, chemická čerpadla DFLZP, chemická čerpadla IH, magnetická čerpadla CQB atd., Vyrobené z 304.
4. Kyselina octová
Je to jedna z nejkorozivnějších látek mezi organickými kyselinami. Běžná ocel bude vážně zkorodována v kyselině octové všech koncentrací a teplot. Nerezová ocel je vynikající materiál odolný vůči kyselině octové. 316 nerezové oceli obsahující molybdenu lze také použít pro vysokou teplotu a zředit páru kyseliny octové. Pro náročné požadavky, jako je vysoká teplota a vysoká koncentrace kyseliny octové nebo jiné korozivní média, lze vybrat vysokou slitinu nebo fluoroplastická čerpadla.
5. Alkalií (hydroxid sodný)
Ocel se široce používá v roztocích hydroxidu sodného pod 80 stupňů a v rámci 30% koncentrace. Existuje také mnoho továren, které stále používají obyčejnou ocel při 100 stupních a pod 75%. Ačkoli se zvyšuje koroze, je to ekonomické.
Obyčejná nerezová ocel nemá žádnou zjevnou výhodu oproti litině v odolnosti proti korozi vůči roztoku alkalického roztoku. Dokud se do média přidá malé množství železa, nedoporučuje se nerezová ocel. Pro roztok alkálií s vysokou teplotou se většinou používají slitiny titanu a titanu nebo s vysokou slitinou. Obecná litinová čerpadla společnosti lze použít pro roztok alkalického roztoku s nízkou koncentrací při teplotě místnosti. Pokud existují speciální požadavky, lze použít různé typy čerpadel z nerezové oceli nebo fluoroplastická čerpadla.
6. Amoniak (hydroxid amoniak)
Většina kovů a nevolů je mírně zkorodována v kapalném amoniaku a vodě amoniaku (hydroxid amoniak), pouze slitiny mědi a mědi nejsou vhodné pro použití. Většina produktů společnosti je vhodná pro přepravu amoniaku a vody amoniaku.
7. Slabá voda (mořská voda)
Rychlost koroze běžné oceli v roztoku chloridu sodného, mořské vody a slané vody není příliš vysoká a obecně vyžaduje ochranu povlaku; Různé typy nerezové oceli mají také velmi nízkou rovnoměrnou míru koroze, ale mohou způsobit lokální korozi v důsledku chloridových iontů a 316 nerezové oceli je obvykle lepší. Všechny typy chemických čerpadel společnosti jsou nakonfigurovány s 316 materiály.
8. Alkoholy, ketony, estery, ethery
Mezi běžné alkoholové média patří methanol, ethanol, ethylenglykol, propanol atd., Ketonová média patří acetone, butanon atd., Esterové média patří různé methylestery, ethylestery atd., Metheter média patří methylether, ethylether, butylether a atd. Jsou v podstatě nekorozivní a běžně používané materiály mohou být použity. Při výběru by měla být přiměřená volba provedena na základě vlastností středních a souvisejících požadavků.
Rovněž stojí za zmínku, že ketony, estery a ethery jsou v mnoha typech kaučuků rozpustné, takže při výběru těsnicích materiálů se vyhněte chybám.
02. Vliv jiných faktorů
Obecně lze únik v potrubním systému ignorovat v procesu toku průmyslových čerpadel, ale je třeba zvážit dopad změn procesu na tok. Pokud zemědělská čerpadla používají otevřené kanály k přepravě vody, musí být také zváženo úniky a odpařování.
Tlak: Tlak nádrže, tlak drenážní nádrže, rozdíl v potrubí (ztráta hlavy).
Data systému potrubí (průměr potrubí, délka, typ a počet příslušenství potrubí, geometrická výška z sací nádrže do tlakové nádrže atd.).
V případě potřeby by měla být také nakreslena křivka charakteristiky zařízení.
03. Vliv potrubí
Při navrhování a uspořádání potrubí je třeba poznamenat následující záležitosti:
(1) Přiměřený výběr průměru potrubí. Velký průměr potrubí znamená malou rychlost průtoku kapaliny a malou ztrátu odporu při stejném průtoku, ale cena je vysoká. Malý průměr potrubí povede k prudkému zvýšení ztráty odporu, zvýšení hlavy vybraného čerpadla, zvýšení energie a zvýšení nákladů a provozních nákladů. Proto by mělo být z technických a ekonomických perspektiv posuzováno komplexně.
(2) Je třeba zvážit maximální tlak, který vypouštěcí potrubí a jeho potrubí vydrží.
(3) Potrubí by mělo být uspořádáno co nejpřímější a počet příslušenství v potrubí a délka potrubí by měl být minimalizován. Je -li to nutné, měl by poloměr ohýbání lokte 3 až 5krát větší průměr potrubí a úhel by měl být co nejvíce velký.
(4) Ventily (kulokové ventily nebo stopkové ventily atd.) A kontrolní ventily musí být nainstalovány na vypouštěcí straně čerpadla. Ventil se používá k úpravě provozního bodu čerpadla. Zkontrolovací ventil může zabránit zvrácení čerpadla, když kapalina protéká zpět a zabrání tomu, aby čerpadlo bylo zasaženo vodním kladivem. (Když kapalina protéká zpět, bude vytvořen obrovský zpětný tlak, což způsobí poškození čerpadla)
04. Vliv průtokové hlavy
Stanovení toku
(1) Pokud je ve výrobním procesu uvedeno minimální, normální a maximální průtoky, je třeba zvážit maximální průtok.
(2) Pokud je ve výrobním procesu uvedeno pouze normální průtok, je třeba zvážit určitý rozpětí.
Pro velký průtok a čerpadla NS100 je průtokový okraj 5%, pro čerpadla NS50 malých a vysokých hlav je průtoková marže 10%, pro 50 menší nebo roven ns menší nebo rovné 100 čerpadel, tok tok proudí Rozpětí je také 5%, pro čerpadla nekvalitní a špatné provozní podmínky by měla být rozpětí průtoku 10%.
(3) Pokud základní data poskytují pouze hmotnostní tok, měla by být převedena na objemový tok.
05, vliv teploty
Přeprava vysokoteplotního média klade vyšší požadavky na strukturu, materiály a pomocné systémy čerpadla. Pojďme mluvit o požadavcích na chlazení při různých změnách teploty a o příslušných typech čerpadla společnosti:
(1) U médií s teplotou pod 120 stupňů se obvykle nestaví speciální chladicí systém a samotné médium se většinou používá pro mazání a chlazení. Stejně jako chemická čerpadla DFL (W) H, chemické čerpadla DFL (W) PH (úroveň ochrany chráněného motoru by měla být hladina H, pokud přesahuje 90 stupňů).
Obyčejný typ DFCZ a chemická čerpadla IH mohou v důsledku struktury suspenze dosáhnout horní teplotní limit 140 stupňů ~ 160 stupňů; Maximální provozní teplota čerpadla lemovaného fluorinem IHF může dosáhnout 200 stupňů; Pouze běžná magnetická čerpadlo CQB má provozní teplotu nepřesahující 100 stupňů. Stojí za zmínku, že u médií, která se snadno krystalizují nebo obsahují částice, by mělo být poskytnuto potrubí pro spláchnutí těsnicího povrchu (rozhraní jsou vyhrazena během designu).
(2) U médií nad 120 stupňů a během 300 stupňů musí být na krytu čerpadla obecně zajištěna chladicí komora a těsnicí komora by měla být také spojena s chladicí kapalinou (musí být zajištěno dvojité mechanické těsnění). Pokud chladicí kapalina nesmí proniknout do média, mělo by být samotné médium ochlazeno a poté připojeno (toho lze dosáhnout jednoduchým výměníkem tepla).
V současné době má společnost pro výběr chemická čerpadla DFCZ, čerpadla s vysokou teplotou GRG a čerpadla HPK teplá voda (ve vývoji) pro výběr. Kromě toho může být vysokoteplotní magnetická čerpadlo CQB-G použito pro vysokoteplotní médium do 280 stupňů.
(3) U vysokoteplotních médií nad 300 stupňů je třeba vychladnout nejen hlava čerpadla, ale také by komora pro zavěšení nesoucího by měla být vybavena chladicím systémem. Struktura čerpadla je obecně typem podpory středu. Mechanické těsnění je výhodně typem kovových měch, ale cena je vysoká (cena je více než 10krát vyšší než u běžných mechanických těsnění). V současné době má společnost pouze odstředivá čerpadla DFAY, která mohou dosáhnout teploty 420 stupňů (ve vývoji).
06. Dopad výkonu těsnění
Žádný únik není věčným pronásledováním chemického vybavení. Je to tento požadavek, který vedl ke zvyšujícímu se použití magnetických čerpadel a stíněných čerpadel. Stále však existuje dlouhá cesta k tomu, abyste skutečně dosáhli úniku, jako je životnost izolačního rukávu magnetického čerpadla a stínící rukáv stínícího čerpadla, pittingový problém materiálu, spolehlivost statického těsnění atd. Nyní stručně představíme některé základní informace o pečeti.
Pečeťová forma
U statických těsnění jsou obvykle pouze dvě formy: těsnění těsnění a těsnicí kroužky a O-kroužek je nejpoužívanější těsnicí kroužek.
Pro dynamická těsnění chemická čerpadla jen zřídka používají těsnění balení a hlavně používají mechanická těsnění. Mechanická těsnění jsou rozdělena na jednorázové a dvoukolkové, vyvážené a nevyvážené typy. Vyvážený typ je vhodný pro utěsnění vysokotlakého média (obvykle odkazuje na tlak větší než 1. 0 MPA). Mechanická těsnění s dvojitým koncem se používají hlavně pro vysokoteplotní, snadno krystalizující, viskózní, částice obsahující a toxické těkavé média. Mechanická těsnění s dvojitým koncem by měla do těsnicí dutiny vstřikovat izolační kapalinu a její tlak je obecně 0. 0 7 ~ 0,1MPA vyšší než střední tlak.
Těsnicí materiály
Materiál statických těsnění chemických čerpadla je obecně fluororubber a polytetrafluorethylenové materiály se používají ve zvláštních případech; Konfigurace materiálu dynamického a statického prstenů mechanického těsnění je kritičtější a není nejlepší pro cementovaný karbid k cementovanému karbidu. Vysoká cena je jedním z aspektů a není rozumné, že mezi nimi neexistuje žádný rozdíl v tvrdosti, takže je nejlepší s nimi zacházet odlišně podle vlastností média.
(Poznámka: Osmé vydání API 610 amerického ropného institutu má podrobná ustanovení o typické konfiguraci mechanických těsnění a potrubních systémů v dodatku D)
05. Vliv viskozity
Viskozita média má velký vliv na výkon čerpadla. Když se viskozita zvyšuje, křivka hlavy čerpadla se snižuje a hlava a průtok nejlepšího pracovního stavu se odpovídajícím způsobem snižuje, zatímco se síla zvyšuje, takže účinnost se snižuje.
Parametry na obecných vzorcích jsou výkon při předávání čisté vody. Při předávání viskózních médií by měly být převedeny (korekční koeficienty různých viskozitů lze nalézt v příslušných konverzních grafech). Pro přenos kašt, past a viskózních kapalin s vyšší viskozitou se doporučuje použít šroubové čerpadlo. Jednorázové čerpadlo je vhodné pro média s viskozitou až 1000000CST.