Kattava opas kemikaalipumppujen valintaan: virtausnopeudesta korroosiovaikutuksiin.

Pumpuilla on keskeinen rooli kemikaalien tuotannossa, ja ne vaikuttavat useisiin vaiheisiin, mukaan lukien syöttö, palautusvirtaus, pohjakierto ja kierrätys. Sujuvan tuotannon varmistamiseksi on tärkeää valita sopiva pumpputyyppi erityistarpeiden perusteella. Oikean pumpun valinta ei vaikuta ainoastaan ​​prosessin tehokkuuteen, vaan myös merkittävästi koko tuotannon turvallisuuteen ja taloudellisuuteen.

 

 

Kemikaalipumpun valintaperiaatteet

1. Varmista, että valittu pumpputyyppi ja suorituskyky vastaavat prosessiparametreja, kuten virtausnopeus, paine, paine, lämpötila, kavitaatiovirtaus ja imu.
2. Pumpun on täytettävä väliaineominaisuuksien vaatimukset.

• Syttyviä, räjähtäviä, myrkyllisiä tai arvokkaita aineita kuljettavien pumppujen akselitiivisteen on oltava luotettava ja -vapaa, kuten magneettikäyttöiset pumput, kalvopumput ja purkitetut moottoripumput.
• Syövyttävää ainetta kuljettavien pumppujen konvektiokomponenttien on oltava korroosionkestävistä{0}}materiaaleista, kuten ruostumattomasta teräksestä valmistetut AFB-korroosionkestävät{1}pumput ja CQF-tekniikan muoviset magneettikäyttöpumput.
• Kiinteitä hiukkasia sisältävien pumppujen konvektiokomponenttien on oltava kulutusta{0}}kestäviä materiaaleja. tarvittaessa akselitiiviste on huuhdeltava puhdistusnesteellä.

3. Korkea mekaaninen luotettavuus, alhainen melu ja alhainen tärinä.

4. Taloudellisten näkökohtien tulisi perustua laitteiden, käytön, ylläpidon ja hallinnan kokonaiskustannusten minimoimiseen.

5. Kemikaalipumppujen valinta yleisiin tilanteisiin:

• Keskipakopumpuille on ominaista suuri nopeus, pieni koko, keveys, korkea hyötysuhde, suuri virtausnopeus, yksinkertainen rakenne, pulsaatiovapaa toimitus, vakaa suorituskyky, helppokäyttöisyys ja kätevä huolto.
• Kun annostelua tarvitaan, on valittava annostelupumppu.
• Kun vaaditaan korkeaa nostokorkeutta, mutta virtausnopeus on hyvin pieni ja sopivaa matalan-virtaus-nopeuteen, korkean-korkean keskipakopumppua ei ole saatavilla, voidaan käyttää edestakaisin liikkuvaa pumppua. jos kavitaatiovaatimukset eivät ole korkeat, voidaan valita myös pyörrepumppu.
• Kun nostokorkeus on erittäin alhainen ja virtausnopeus erittäin suuri, voidaan valita aksiaalivirtauspumput ja sekavirtauspumput.
• Kun keskiviskositeetti on korkea (yli 650–1000 mm²/s), harkitse roottoripumpun tai mäntäpumpun (hammaspyöräpumppu, ruuvipumppu) valitsemista.
• Kun keskikaasupitoisuus on 75 %, virtausnopeus on pieni ja viskositeetti alle 37,4 mm²/s, voidaan valita pyörrepumppu.
• Tilanteissa, joissa toistuva käynnistys tai pumppaus on epämukavaa, voidaan käyttää itse-täyttyviä pumppuja, kuten itseimeviä keskipakopumppuja, itse-täyttäviä pyörrepumppuja ja pneumaattisia (sähköisiä) erikoispumppuja.

 

Kemikaalipumppujen virtausnopeus ja nostokorkeus

1. Virtausnopeus on yksi tärkeimmistä suorituskykyparametreista pumpun valinnassa, ja se vaikuttaa suoraan laitteiston kokonaistuotantoon ja kuljetuskapasiteettiin. Suunnittelulaitokset voivat esimerkiksi laskea pumpun normaalin virtauksen, minimivirtauksen ja maksimivirtauksen suunnitteluvaiheessa. Pumppua valittaessa normaali virtausnopeus perustuu yleensä maksimivirtausnopeuteen. Jos maksimivirtausnopeus ei ole käytettävissä, se voidaan pitää 1,1-kertaisena normaalivirtausnopeudena.
2. Järjestelmän vaadittu korkeus on toinen tärkeä pumpun suorituskykyparametri. Pää valitaan tyypillisesti nostamalla sitä 5–10 prosenttia.
3. Nesteen ominaisuudet, mukaan lukien nimi, fysikaaliset ominaisuudet, kemialliset ominaisuudet ja muut järjestelmän korkeuteen liittyvät ominaisuudet, tehollisen kavitaatiomarginaalin laskenta, sopiva pumpputyyppi, pumppumateriaalien valinta ja valitun akselitiivisteen tyyppi.
4. Laitejärjestelmän putkistojen sijoitteluehdot viittaavat tietoihin, kuten nesteen sisääntulon korkeus, nesteen tulosuunta, imupuoli, vähimmäisnesteen taso ja enimmäistaso, sekä putkien tiedot ja niiden pituus, materiaali, liitostiedot ja määrä, jotta voidaan suorittaa laskelmia kokoonpanoprosessia varten ja varmistaa NPSH (NP-Hydraulic Safety System).
5. Määritä käyttöolosuhteet, kuten nesteen käyttölämpötila, kylläisen höyryn paine, imupuolen paine (absoluuttinen paine), poistopuolen säiliön paine, korkeus, ympäristön lämpötila, käyttötapa (jaksoittainen tai jatkuva), pumpun sijainti (kiinteä tai siirrettävä) jne. Nämä ovat kaikki tärkeitä valinnan tekijöitä.

 

Kemikaalipumppujen putkisto

• Valitse sopiva putken halkaisija. Suurempi putken halkaisija johtaa pienempään virtausnopeuteen ja pienempään vastushäviöön, mutta myös korkeampaan hintaan; pienempi putken halkaisija johtaa suurempaan vastushäviöön ja vaatii korkeamman pumppukorkeuden. Lisääntynyt teho lisää kustannuksia ja käyttökustannuksia. Sen vuoksi tarvitaan kattava harkinta sekä teknisestä että taloudellisesta näkökulmasta.
• Poistoputki ja sen liitokset tulee suunnitella kestämään maksimipainetta.
• Putket tulee asentaa suorilla putkilla aina kun mahdollista, minimoida putkiliitokset ja lyhentää putken pituutta mahdollisimman paljon. Taivutuksia tehtäessä taivutussäteen tulee olla 3-5 kertaa putken halkaisija ja kulman tulee olla suurempi kuin 90 astetta.
• Pumpun poistopuolella on oltava venttiili (palloventtiili tai luistiventtiili jne.) ja takaiskuventtiili. Tätä venttiiliä käytetään pumpun toimintapisteen säätämiseen. Takaiskuventtiili estää pumppua kääntymästä taaksepäin takaisinvirtauksen vuoksi ja estää vesivasaran (joka synnyttää merkittävän vastapaineen ja voi vahingoittaa pumppua).

 

Kemiallisen pumpun tiivistysvaihtoehdot

• Tiivisteet

Staattisissa tiivisteissä on tyypillisesti vain kahta tyyppiä tiivisteitä ja tiivisteitä, joista O{0}}-renkaat ovat yleisimmin käytettyjä.

Dynaamisissa tiivisteissä kemiallisissa pumpuissa käytetään harvoin tiivistetiivisteitä, pääasiassa mekaanisia tiivisteitä. Mekaaniset tiivisteet luokitellaan yksipäisiin-ja kaksipäisiin-, tasapainotettuihin ja epätasapainoisiin. Tasapainotetut tiivisteet sopivat korkeapaineisiin -paineaineisiin (viittaa yleensä yli 1,0 MPa:n paineisiin). Kaksipäisiä mekaanisia-tiivisteitä käytetään pääasiassa korkeissa-lämpötiloissa, helposti kiteytyviin, viskoosiisiin, hiukkasia-sisäviin ja myrkyllisiin haihtuviin väliaineisiin. Kaksipäiset mekaaniset tiivisteet edellyttävät kalvon ruiskuttamista tiivistysonteloon, jonka paine on yleensä 0,07–0,1 MPa korkeampi kuin keskipaine.

• Tiivistysmateriaalit

Kemiallisten pumppujen staattisten tiivisteiden materiaali on yleensä fluorikumia; erikoistapauksissa voidaan käyttää polytetrafluorieteeniä (PTFE). Mekaanisen tiivisteen kiinteiden ja dynaamisten renkaiden materiaalivalinta on kriittisempi. Kovia metalliseoksia ei välttämättä ole valmistettu samasta materiaalista; ne ovat kalliita, ja kovuuserot ovat kohtuuttomia. Siksi on parasta erottaa ne median ominaisuuksien perusteella.

 

Erikoisväliaineiden valinta kemikaalipumppuihin

• Rikkihappo

Rikkihapon syövyttävyys vaihtelee suuresti riippuen sen pitoisuudesta ja lämpötilasta. Väkevälle rikkihapolle (yli 80 %) ja alle 80 asteen lämpötiloille hiiliteräs ja valurauta tarjoavat hyvän korroosionkestävyyden, mutta eivät sovellu nopeaan -virtaukseen.

Sopimattomat materiaalit pumpuille ja venttiileille:

Yleiset ruostumattomat teräkset, kuten 304 (0Cr18Ni9), 316 (0Cr18Ni12Mo2Ti)

Rikkihapon kuljettamiseen tarkoitetut pumput ja venttiilit on tyypillisesti valmistettu korkea{0}}piivaluraudasta (vaikea valaa ja koneistaa) ja runsas-seostetusta ruostumattomasta teräksestä (seos 20). Fluoroplastit tarjoavat hyvän rikkihapon kestävyyden; fluoripolymeeri-vuorattujen pumppujen (F46) käyttö on edullisempi valinta.

• Kloorivetyhappo

Useimmat metallimateriaalit eivät kestä suolahapon korroosiota (mukaan lukien erilaiset ruostumattomat teräkset). Molybdeeni-pitoista korkea-piirautaa voidaan käyttää vain 50-asteisessa ja 30-prosenttisessa kloorivetyhapossa.

Toisin kuin metallimateriaalit, useimmat ei-{0}}metalliset materiaalit kestävät hyvin suolahapon korroosiota. siksi kumipumput ja muovipumput (kuten polypropeeni, fluoroplastit jne.) ovat parhaita valintoja suolahapon kuljettamiseen.

• Typpihappo

Normaaleissa olosuhteissa useimmat metallit syöpyvät ja hajoavat nopeasti typpihapossa. Ruostumaton teräs on laajimmin käytetty typpihappoa-kestävä materiaali, jolla on hyvä korroosionkestävyys eri pitoisuuksille typpihapon suhteen huoneenlämpötilassa. On syytä huomata, että molybdeeni{3}}pitoisilla ruostumattomilla teräksillä (kuten 316 ja 316L) on heikompi typpihappokorroosionkestävyys kuin tavallisilla ruostumattomilla teräksillä (kuten 304 ja 321) ja joskus jopa huonompi. Korkean lämpötilan -typpihappoympäristöissä käytetään tyypillisesti titaania ja titaaniseoksia.

• Etikkahappo

Etikkahappo on yksi syövyttävimmistä orgaanisista hapoista. Tavalliset teräkset syöpyvät voimakkaasti etikkahappoliuoksissa, joissa on erilaisia ​​pitoisuuksia ja lämpötiloja. Ruostumaton teräs on erinomainen etikkahappoa-kestävä materiaali. Molybdeeni-sisältää ruostumatonta 316-terästä voidaan käyttää myös korkeissa-lämpötiloissa ja laimeassa etikkahappohöyryssä. Vaikeissa sovelluksissa, kuten korkeassa-lämpötiloissa, korkeassa-pitoisuudessa etikkahapossa tai muissa syövyttävissä aineissa, voidaan käyttää korkea-seostettua ruostumatonta terästä tai fluoroplastisia pumppuja.

• alkali (natriumhydroksidi)

Tavallinen ruostumaton teräs ei tarjoa merkittävää etua alkalinkestävyydessä valurautaan verrattuna. Ruostumatonta terästä ei suositella, jos väliaineessa on pieniä määriä rautaa.

Korkean lämpötilan-alkalisissa nesteissä käytetään tyypillisesti titaania ja titaaniseoksia tai korkea-seostettua ruostumatonta terästä. Yleiskäyttöisiä -valurautapumppujamme voidaan käyttää matala-pitoisuuksissa emäksissä huoneenlämmössä. Erikoisvaatimuksia varten voidaan käyttää erilaisia ​​ruostumattomasta teräksestä valmistettuja tai fluoroplastisia pumppuja.

• Ammoniakki (ammoniumhydroksidi)

Useimmat metallit ja ei-{0}}metallit ovat lievästi syövyttäviä nestemäisessä ammoniakissa ja ammoniakkissa (ammoniumhydroksidi), kuparia ja kupariseoksia lukuun ottamatta.

• Suolavesi (merivesi)

Tavallinen teräs ei ole voimakkaasti syövyttävää natriumkloridiliuoksissa, merivedessä tai suolaliuoksessa ja vaatii yleensä maalisuojauksen. Useilla ruostumattomilla teräksillä on myös erittäin alhaiset tasaiset korroosionopeudet, mutta paikallista korroosiota voi esiintyä kloridi-ionitoiminnan vuoksi; 316 ruostumaton teräs toimii yleensä paremmin.

• Alkoholit, Ketonit, Esterit, Eetterit

Tavallisia alkoholiväliaineita ovat metanoli, etanoli, etyleeniglykoli, propanoli jne.; ketoniväliaineisiin sisältyvät asetoni, metyylietyyliketoni jne.; esteriväliaineisiin kuuluvat erilaiset metyyliesterit, etyyliesterit jne.; eetteriväliaineita ovat dimetyylieetteri, dietyylieetteri, butyylieetteri jne. Nämä väliaineet eivät yleensä ole syövyttäviä, ja yleisesti käytetyt materiaalit ovat sopivia. Erityisen valinnan tulisi perustua väliaineen ominaisuuksiin ja asiaankuuluviin vaatimuksiin.

 

On syytä huomata, että ketonit, esterit ja eetterit liukenevat erilaisiin kumeihin, jolloin vältytään virheiltä tiivistemateriaalien valinnassa.

 

Viskositeetin ja lämpötilan vaikutus

Väliaineen viskositeetilla on merkittävä vaikutus pumpun suorituskykyyn. Viskositeetin kasvaessa pumpun nostokorkeuskäyrä pienenee, ja myös nostokorkeus ja virtausnopeus optimaalisissa käyttöolosuhteissa pienenevät samalla kun teho kasvaa, mikä vähentää tehokkuutta. Yleensä pumpun suorituskykyparametrit vettä pumpattaessa ovat sen suorituskykyindikaattoreita. Viskoosia ainetta pumpattaessa vaaditaan muunnos (eri viskositeettien korjauskertoimet löytyvät vastaavista muunnostaulukoista). Korkeaviskositeettisen massan, tahnojen ja viskoosien nesteiden pumppaamiseen suositellaan ruuvipumppuja.

 

Materiaalille, jonka lämpötila on alle 120 astetta, ei yleensä ole erityistä jäähdytysjärjestelmää; itse materiaali toimii voiteluaineena ja jäähdytysaineena.

Väliaineille, joiden lämpötila on yli 120 astetta mutta alle 300 astetta, pumpun kannessa tulee olla jäähdytyskammio. Tiivistyskammio tulee myös liittää jäähdytysnesteeseen (kaksoismekaanisella tiivisteellä). Kun jäähdytysneste ei pääse tunkeutumaan väliaineeseen, väliaine tulee vetää ulos jäähdytystä varten ja liittää jäähdytysnesteeseen (tämä voidaan saavuttaa yksinkertaisella lämmönvaihtimella).

 

Korkean -lämpötilojen väliaineille, joiden lämpötila on yli 300 astetta, ei vain pumpun pää tarvitse jäähdytystä, vaan myös jousituslaakerin ontelo on varustettava jäähdytysjärjestelmällä. Pumput on yleensä tuettu keskitetysti. Metallipalketyyppiset mekaaniset tiivisteet ovat suositeltavia, mutta ne ovat kalliimpia (yli 10 kertaa tavallisten mekaanisten tiivisteiden hinta).