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    如何選擇化工泵?

    作者: 發布于:2021/12/17 10:27:04 點擊量:

      如何選擇化工泵?


      設計設備時,設計院應確定化工泵的用途和性能,選擇泵的類型。這種選擇要從泵的類型和形式入手,那么選擇泵應該用什么原則呢?依據是什么?


      化工泵選型原則


      1.使所選泵的類型和性能滿足裝置流量、揚程、壓力、溫度、氣蝕流量和吸力等工藝參數的要求。


      2.需要滿足中等特性的要求。


      輸送易燃、易爆、有毒或貴重介質的泵,需要可靠的軸封或無泄漏泵,如磁力驅動泵、隔膜泵和屏蔽泵;輸送腐蝕性介質的泵,要求對流部分采用耐腐蝕材料,如AFB不銹鋼耐腐蝕泵、CQF工程塑料磁力驅動泵。


      對于輸送含固體顆粒介質的泵,要求對流部位采用耐磨材料,必要時用清潔液清洗軸封。


      3.機械可靠性高,噪音低,振動小。


      4.經濟上要綜合考慮設備成本、運行成本、維護成本和管理成本的總成本。


      5.離心泵具有轉速高、體積小、重量輕、效率高、流量大、結構簡單、輸液無脈動、性能穩定、操作簡便、維修方便等特點。


      因此,除以下情況外,應盡可能使用離心泵:


      當有計量要求時,選擇計量泵。


      當有高揚程高揚程低流量離心泵時,可采用往復泵,不需要氣蝕時可采用旋渦泵。當揚程低、流量大時,可以采用軸流泵和混流泵。


      當介質粘度較高(大于650~1000mm2/s)時,可考慮轉子泵或往復泵(齒輪泵和螺桿泵)。


      當介質含氣量為75%,流量小,粘度小于37.4mm2/s時,可選用旋渦泵。


      對于啟動頻繁或泵送不方便的場合,應選用具有自吸性能的泵,如自吸離心泵、自吸旋渦泵和氣動(電動)隔膜泵。


      化工泵的選擇依據


      化工泵選型的依據應從液體輸送、裝置揚程、液體性質、管道布置和運行條件等五個方面考慮。根據工藝流程和給排水要求。


      1.流動


      流量是選泵的重要性能數據之一,直接關系到整個裝置的生產能力和輸送能力。例如在設計院的工藝設計中,可以計算出泵的正常流量、至小流量和至大流量。選擇泵時,以至大流量為依據,并考慮正常流量。沒有至大流量時,通常取正常流量的1.1倍作為至大流量。


      2.電梯


      系統所需的揚程是泵選擇的另一個重要性能數據。一般選用余量放大5%-10%后的升力。


      3.液體性質


      液體性質,包括液體介質的名稱、物理性質、化學性質等性質,物理性質包括溫度C、密度D、粘度U、介質中固體顆粒的直徑和氣體含量等。與系統揚程、有效氣蝕余量的計算和合適的泵型有關:化學性質,主要指液體介質的化學腐蝕性和毒性,是選擇泵材料和軸封類型的重要依據。


           4.管道布置條件


      系統的管道布置條件參考了進液高度、進液方向、吸入側至低液位、排出側至高液位等一些數據,以及管道規格及其長度、材料、管件規格、數量等。以便計算扎梳頭并檢查氣蝕余量。


      5.操柞件


      操作條件的內容很多,如液體操作T、飽和蒸汽力P、吸入側壓力PS、排出側容器壓力PZ、海拔、環境溫度操作是間歇還是連續、泵位是固定還是可動。


      石油和化學工業在國民經濟中占有非常重要的地位,而化工流程泵作為關鍵的配套設備,正受到越來越多的關注。由于化工介質特性復雜,環保要求越來越高,選擇化工泵時應注意什么?


      01


      腐蝕的影響


      腐蝕一直是化工設備頭疼的問題之一。稍有不慎,就可能損壞設備,甚至引發事故或災難。據統計,化工設備的損壞約有60%是腐蝕造成的,因此在選擇化工泵時首先要注意選材的科學性。


      通常會有一種誤解,認為不銹鋼是“萬能材料”,不管介質和環境條件如何,伸出不銹鋼都是非常危險的。以下是一些常用化學介質的選材要點:


      1.硫酸


      硫酸作為強腐蝕性介質之一,是一種用途廣泛的重要工業原料。不同濃度和溫度的硫酸對材料的腐蝕有很大差異。對于濃度在80%以上、溫度在80以下的濃硫酸,碳鋼和鑄鐵具有良好的耐蝕性,但不適合高速流動的硫酸,也不適合做泵閥的材料。


      304(0Cr18Ni9)和316(0Cr18Ni12Mo2Ti)等普通不銹鋼在硫酸介質中的用途也很有限。因此,輸送硫酸的泵閥通常由高硅鑄鐵(難以鑄造和加工)和高合金不銹鋼(20號合金)制成。氟塑料耐硫酸性能好,使用襯氟泵(F46)是更經濟的選擇。我們的產品有:IHF襯氟泵、耐腐蝕性能強的PF(FS)離心泵、CQB  F氟塑料磁力泵等。


      2.鹽酸


      大多數金屬材料不耐鹽酸腐蝕(包括各種不銹鋼材料),含鉬高硅鐵只能用于50及30%以下的鹽酸。與金屬材料相反,大多數非金屬材料對鹽酸具有良好的耐腐蝕性,因此內襯橡膠泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等。)是輸送鹽酸的不錯選擇。公司適用產品有:IHF襯氟泵、耐腐蝕能力強的PF(FS)離心泵、CQ聚丙烯磁力泵(或氟塑料磁力泵)等。


      3.硝酸一般來說,大多數金屬在硝酸中會被迅速腐蝕和破壞。不銹鋼是應用廣泛的耐硝酸材料,在室溫下對各種濃度的硝酸都有很好的耐腐蝕性。值得一提的是,含鉬不銹鋼(如316、316L)對硝酸的耐蝕性不僅不比普通不銹鋼(如304、321)好,有時甚至更差。


      對于高溫硝酸,通常使用鈦和鈦合金材料。公司適用產品有:DFL(W)H化工泵、DFL(W)PH屏蔽化工泵、DFCZ工藝泵、DFLZP自吸化工泵、IH化工泵、CQB磁力泵等。材料是304。


      4.乙酸


      它是有機酸中腐蝕性很強的物質之一。普通鋼在各種濃度和溫度的醋酸中會被嚴重腐蝕。不銹鋼是一種很好的抗醋酸材料。含鉬316不銹鋼也可用于高溫和稀醋酸蒸汽。高合金不銹鋼或氟塑料泵可用于高溫高濃度醋酸或其他腐蝕性介質。


      5.堿(氫氧化鈉)


      鋼鐵廣泛應用于濃度低于80和30%的氫氧化鈉溶液中。許多工廠仍然使用100及75%以下的普通鋼鐵。雖然腐蝕加劇,但經濟性不錯。


      與鑄鐵相比,普通不銹鋼對堿液的耐蝕性沒有明顯優勢,只要介質中允許有少量的鐵,就不推薦使用不銹鋼。高溫堿液多采用鈦及鈦合金或高合金不銹鋼。我公司一般鑄鐵泵可用于常溫低濃度堿液,有特殊要求時可使用各種不銹鋼泵或氟塑料泵。


      6.氨(氫氧化氨)


      大多數金屬和非金屬在液氨和氨水(氫氧化氨)中的腐蝕都很輕微,只有銅和銅合金不適合使用。我們的大部分產品適用于氨和氨水的運輸。


      7.鹽水(海水)


      普通鋼材在氯化鈉溶液、海水和鹽水中的腐蝕速率不太高,應采用涂層保護。各種不銹鋼的均勻腐蝕率也較低,但局部腐蝕可能是氯離子引起的,通常以316不銹鋼較好。公司各類化工泵配備316材料。


      8.醇、酮、酯和醚


      常見的醇類介質包括甲醇、乙醇、乙二醇和丙醇,酮類介質包括丁酮,酯類介質包括各種甲酯和乙酯,醚類介質包括甲醚、乙醚和丁醚,基本無腐蝕性,可以使用普通材料。應根據媒體的屬性和相關要求進行合理選擇。


      另外值得注意的是,酮類、酯類、醚類在多種橡膠中都是可溶的,因此在選擇密封材料時可以避免出錯。


      02


      其他因素影響


      一般工業泵可以忽略工藝流程中管道系統的泄漏,但需要考慮工藝變化對流量的影響。如果農用水泵采用明渠輸水,還需要考慮滲漏和蒸發。壓力:吸水池壓力、排水池壓力、管道系統壓差(水頭損失)。


      管道系統數據(管徑、長度、管道附件的類型和數量、從吸入罐到壓力罐的幾何標高等。).


      如有必要,還應制作器件特性曲線。


      03


      管道的影響


      設計和布置管道時,應注意以下事項:


      (1)合理選擇管徑,在相同流量下,管徑大、液體流速低、阻力損失小,但價格高、管徑小會導致阻力損失急劇增加,從而增加所選泵的揚程、功率分配和成本、運行成本。因此,應從技術和經濟角度綜合考慮。


      (2)應考慮排放管及其接頭能承受的至大壓力。


      (3)管道布置應盡可能平直,盡量減少管道內的附件和管道長度。轉彎時,彎頭的彎曲半徑應為管徑的3 ~ 5倍,角度應盡可能大于90。


      (4)泵的排放側需要配備閥門(球閥或截止閥等)。)和止回閥。閥門用于調節泵的工作點,止回閥可以防止液體倒流時泵反轉,防止泵被水錘撞擊。(當液體倒流時,會產生巨大的反向壓力,從而損壞泵)


      04


      水頭的影響


      流速的確定


      (1)如果在生產過程中已經給出了至小、正常和至大流量,則應考慮至大流量。


      (2)如果生產過程中只給出正常流量,則應考慮一定的余量。


      對于ns100高流量低揚程泵,流量余量取為5%,對于ns50低流量高揚程泵,流量余量取為10%,對于50ns100的泵,流量裕度也為5%,對于質量差、工況差的泵,流量裕度應為10%。


      (3)如果基礎數據只給出重量流量,則應轉換為體積流量。


      05


      溫度的影響


      高溫介質的輸送對泵的結構、材料和輔助系統提出了更高的要求。先說說不同溫度變化的冷卻要求和公司適用的泵型:


      (1)化工泵對于溫度低于120的介質,通常沒有專門的冷卻系統,介質本身用于潤滑和冷卻。例如DFL(W)H化工泵和DFL(W)PH屏蔽化工泵(當溫度超過90時,屏蔽電機的保護等級應為H)。


      而DFCZ普通泵和IH化工泵由于采用懸浮結構,可以使溫度上限達到140~160。IHF襯氟泵至高使用溫度可達200;只有CQB普通磁力泵才能在不超過100的溫度下使用。值得一提的是,易結晶或含有顆粒的介質應配備密封面沖洗管道(設計中預留接口)。


      (2)化工泵對于120以上300以下的介質,一般應在泵蓋上設置冷卻腔,密封室也應與冷卻液連通(采用雙端機械密封)。當冷卻液不允許滲透到介質中時,介質本身應該被冷卻和連接(這可以通過簡單的熱交換器來實現)。公司目前有DFCZ化工流程泵、GRG高溫管道泵、HPK熱水循環泵(在研)可供選擇,CQB-G高溫磁力泵可用于280以內的高溫介質。


      (3)化工泵對于300以上的高溫介質,不僅泵頭需要冷卻,懸浮軸承室也要配備冷卻系統。泵結構一般為中心支撐形式,機械密封應該采用金屬波紋管,但價格較高(價格是普通機械密封的10倍以上)。目前只有DFAY離心油泵可以達到420(正在開發中)。


      06


      化工泵密封性的影響


      無泄漏是化工設備永恒的追求,也正是這一要求推動了磁力泵和屏蔽泵的日益應用。然而,要實現無泄漏還有很長的路要走,例如磁力泵隔離套和屏蔽泵屏蔽套的使用壽命、材料氣蝕、靜密封的可靠性等等?,F在簡單介紹一些關于密封的基本信息。


      化工泵密封形式


      對于靜密封,通常只有兩種形式:墊片和密封圈,而O型圈是應用廣泛的密封圈。


      對于動密封,化工泵很少采用填料密封,主要是機械密封,可分為單端面和雙端面、平衡型和不平衡型。平衡型適用于密封高壓介質(通常指壓力大于1.0兆帕)。雙端機械密封主要用于溫度高、易結晶、有粘性、有顆粒、有毒揮發的介質。雙端機械密封應在密封腔內注入隔離液,其壓力一般比介質壓力高0.07。


      化工泵密封材料


      化學泵靜密封材料一般采用氟碳,聚四氟僅在特殊情況下使用。機械動態靜環的材料配置至關重要。并不是說硬質合金就是很好的硬質合金。一方面,價格高是不合理的,因為它們之間沒有硬度差異,所以應該根據介質的特性區別對待。

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