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怎么選擇最適合的 泵

發(fā)布日期:2022-03-24

一、基本依據(jù)
  1.流量是選泵的重要性能數(shù)據(jù)之一,它直接關(guān)系到整個裝置的生產(chǎn)能力和輸送能力。如設(shè)計院工藝設(shè)計中能算出泵正常、最小、最大三種流量。選擇泵時,以最大流量為依據(jù),兼顧正常流量,在沒有最大流量時,通常可取正常流量的1.1倍作為最大流量。
  2.裝置系統(tǒng)所需的揚程是選泵的又一重要性能數(shù)據(jù),一般要用放大5%~10%余量后揚程來選型。
  3.液體性質(zhì),包括液體介質(zhì)名稱、物理性質(zhì)、化學性質(zhì)和其它性質(zhì),物理性質(zhì)有溫度c密度d,粘度u,介質(zhì)中固體顆粒直徑和氣體的含量等,這涉及到系統(tǒng)的揚程,有效氣蝕余量計算和合適泵的類型:化學性質(zhì),主要指液體介質(zhì)的化學腐蝕性和毒性,是選用泵材料和選用那一種軸封型式的重要依據(jù)。
  4.裝置系統(tǒng)的管路布置條件指的是送液高度送液距離送液走向,吸如側(cè)最低液面,排出側(cè)最高液面等一些數(shù)據(jù)和管道規(guī)格及其長度、材料、管件規(guī)格、數(shù)量等,以便進行系梳揚程計算和汽蝕余量的校核。
  5.操作條件的內(nèi)容很多,如液體的操作T飽和蒸汽力P、吸入側(cè)壓力PS(絕對)、排出側(cè)容器壓力PZ、海拔高度、環(huán)境溫度操作是間隙的還是連續(xù)的、泵的位置是固定的還是可移的。

脫硫立式泵.jpg

二、腐蝕的影響
  一直以來,腐蝕就是化工設(shè)備最頭痛的危害之一,稍有不慎,輕則損壞設(shè)備,重則造成事故甚至引發(fā)災(zāi)難。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計,化工設(shè)備的破壞約有60%是由于腐蝕引起的,因此在化工泵選型時首先要注意選材的科學性。通常有一種誤區(qū),認為不銹鋼是“萬能材料”,不論什么介質(zhì)和環(huán)境條件都捧出不銹鋼,這是很危險的。下面針對一些常用化工介質(zhì)談?wù)勥x材的要點:
  1.硫酸 作為強腐蝕介質(zhì)之一,硫酸是用途非常廣泛的重要工業(yè)原料。不同濃度和溫度的硫酸對材料的腐蝕差別較大,對于濃度在80%以上、溫度小于80℃的濃硫酸,碳鋼和鑄鐵有較好的耐蝕性,但它不適合高速流動的硫酸,不適用作泵閥的材料;普通不銹鋼如304(0Cr18Ni9)、316(0Cr18Ni12Mo2Ti)對硫酸介質(zhì)也用途有限。因此輸送硫酸的泵閥通常采用高硅鑄鐵(鑄造及加工難度大)、高合金不銹鋼(20號合金)制造。氟塑料具有較好的耐硫酸性能,采用襯氟泵(F46)是一種更為經(jīng)濟的選擇。
  2.鹽酸 絕大多數(shù)金屬材料都不耐鹽酸腐蝕(包括各種不銹鋼材料),含鉬高硅鐵也僅可用于50℃、30%以下鹽酸。和金屬材料相反,絕大多數(shù)非金屬材料對鹽酸都有良好的耐腐蝕性,所以內(nèi)襯橡膠泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等)是輸送鹽酸的最好選擇。
  3.硝酸 一般金屬大多在硝酸中被迅速腐蝕破壞,不銹鋼是應(yīng)用最廣的耐硝酸材料,對常溫下一切濃度的硝酸都有良好的耐蝕性,值得一提的是含鉬的不銹鋼(如316、316L)對硝酸的耐蝕性不僅不優(yōu)于普通不銹鋼(如304、321),有時甚至不如。而對于高溫硝酸,通常采用鈦及鈦合金材料。
  4.醋酸 它是有機酸中腐蝕性最強的物質(zhì)之一,普通鋼鐵在一切濃度和溫度的醋酸中都會嚴重腐蝕,不銹鋼是優(yōu)良的耐醋酸材料,含鉬的316不銹鋼還能適用于高溫和稀醋酸蒸汽。對于高溫高濃醋酸或含有其它腐蝕介質(zhì)等苛刻要求時,可選用高合金不銹鋼或氟塑料泵。
  5.堿(氫氧化鈉) 鋼鐵廣泛應(yīng)用于80℃以下、30%濃度內(nèi)的氫氧化鈉溶液,也有許多工廠在100℃、75%以下時仍采用普通鋼鐵,雖然腐蝕增加,但經(jīng)濟性好。普通不銹鋼對堿液的耐蝕性與鑄鐵相比沒有明顯優(yōu)點,只要介質(zhì)中容許少量鐵份摻入不推薦采用不銹鋼。對于高溫堿液多采用鈦及鈦合金或者高合金不銹鋼。
  6.氨(氫氧化氨) 大多數(shù)金屬和非金屬在液氨及氨水(氫氧化氨)中的腐蝕都很輕微,只有銅和銅合金不宜使用。
  7.鹽水(海水) 普通鋼鐵在氯化鈉溶液和海水、咸水中腐蝕率不太高,一般須采用涂料保護;各類不銹鋼也有很低的均勻腐蝕率,但可能因氯離子而引起局部性腐蝕,通常采用316不銹鋼較好。
  8.醇類、酮類、酯類、醚類 常見的醇類介質(zhì)有甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇等,酮類介質(zhì)有丙酮、丁酮等,酯類介質(zhì)有各種甲酯、乙酯等,醚類介質(zhì)有甲醚、乙醚、丁醚等,它們基本沒有腐蝕性,常用材料均可適用,具體選用時還應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的屬性和相關(guān)要求做出合理選擇。另外值得注意的是酮、酯、醚對多種橡膠有溶解性,在選擇密封材料時避免出錯。
三、其他因素影響
  一般工業(yè)用泵在工藝流程中可以忽略管道系統(tǒng)中的泄漏量,但必須考慮工藝變化時對流量的影響。農(nóng)業(yè)用泵如果是采用明渠輸水,還必須考慮滲漏及蒸發(fā)量。
  壓力:吸水池壓力,排水池壓力,管道系統(tǒng)中的壓力差(揚程損失)。
  管道系統(tǒng)數(shù)據(jù)(管徑、長度、管道附件種類及數(shù)目,吸水池至壓水池的幾何標高等)。
  如果需要的話還應(yīng)作出裝置特性曲線。
四、管道的影響
  在設(shè)計布置管道時,應(yīng)注意如下事項:
  A.合理選擇管道直徑,管道直徑大,在相同流量下、液流速度小,阻力損失小,但價格高,管道直徑小,會導致阻力損失急劇增大,使所選泵的揚程增加,配帶功率增加,成本和運行費用都增加。因此應(yīng)從技術(shù)和經(jīng)濟的角度綜合考慮。
  B.排出管及其管接頭應(yīng)考慮所能承受的最大壓力。
  C.管道布置應(yīng)盡可能布置成直管,盡量減小管道中的附件和盡量縮小管道長度,必須轉(zhuǎn)彎的時候,彎頭的彎曲半徑應(yīng)該是管道直徑的3~5倍,角度盡可能大于90℃。
  D.泵的排出側(cè)必須裝設(shè)閥門(球閥或截止閥等)和逆止閥。閥門用來調(diào)節(jié)泵的工況點,逆止閥在液體倒流時可防止泵反轉(zhuǎn),并使泵避免水錘的打擊。(當液體倒流時,會產(chǎn)生巨大的反向壓力,使泵損壞)
五、流量揚程的影響
  流量的確定
  A.如果生產(chǎn)工藝中已給出最小、正常、最大流量,應(yīng)按最大流量考慮。
  B.如果生產(chǎn)工藝中只給出正常流量,應(yīng)考慮留有一定的余量。
  對于ns100的大流量低揚程泵,流量余量取5%,對ns50的小流量高揚程泵,流量余量取10%,50≤ns≤100的泵,流量余量也取5%,對質(zhì)量低劣和運行條件惡劣的泵,流量余量應(yīng)取10%。
  C.如果基本數(shù)據(jù)只給重量流量,應(yīng)換算成體積流量。
六、溫度的影響
  高溫介質(zhì)的輸送對泵的結(jié)構(gòu)、材料以及輔助系統(tǒng)提出了更高要求,下面談一談不同的溫度變化對冷卻的要求以及公司適用泵型:
  1.對于溫度低于120℃的介質(zhì),通常不設(shè)置專門的冷卻系統(tǒng),多采用本身介質(zhì)來潤滑和冷卻。
  2.對于120℃以上、300℃以內(nèi)的介質(zhì),一般在泵蓋上須設(shè)有冷卻腔,密封室也應(yīng)接通冷卻液(須配雙端面機械密封),當不允許冷卻液滲入介質(zhì)中時,應(yīng)采取將本身介質(zhì)冷卻后接入(可通過簡易熱交換器實現(xiàn))。
  3.對于300℃以上的高溫介質(zhì),不僅泵頭部分需要冷卻,懸架軸承室也應(yīng)設(shè)有冷卻系統(tǒng),泵結(jié)構(gòu)一般為中心支承形式,機械密封最好采用金屬波紋管型,但價格高(價格是普通機封的10多倍)。
七、密封性的影響
  無泄漏是化工設(shè)備的永遠追求,正是這種要求促成了磁力泵和屏蔽泵的應(yīng)用日益擴展。然而真正做到無泄漏還有很長的路要走,比如磁力泵隔離套和屏蔽泵屏蔽套的壽命問題、材料的孔蝕問題、靜密封的可靠性問題等等。現(xiàn)就密封方面的一些基本情況簡單介紹。
  1.密封形式 對于靜密封來說,通常只有密封墊和密封圈兩種形式,而密封圈又以O(shè)型圈應(yīng)用最廣;對于動密封,化工泵很少采用填料密封,以機械密封為主,機械密封又有單端面和雙端面、平衡型和非平衡型之分,平衡型適用于高壓介質(zhì)的密封(通常指壓力大于1.0MPa),雙端面機封主要用于高溫、易結(jié)晶、有粘度、含顆粒以及有毒揮發(fā)的介質(zhì),雙端面機封應(yīng)向密封腔中注入隔離液,其壓力一般高于介質(zhì)壓力0.07~0.1MPa。
  2.密封材料 化工泵靜密封的材料一般采用氟橡膠,特殊情況才采用聚四氟材料;機械密封動靜環(huán)的材料配置較為關(guān)鍵,并不是硬質(zhì)合金對硬質(zhì)合金就最好,價格高是一方面,兩者沒有硬度差也并不合理,所以最好根據(jù)介質(zhì)特點區(qū)別對待。
 
八、粘度的影響
  介質(zhì)的粘度對泵的性能影響是很大的,當粘度增加時,泵的揚程曲線下降,最佳工況的揚程和流量均隨之下降,而功率則隨之上升,因而效率降低。一般樣本上的參數(shù)均為輸送清水時的性能,當輸送粘性介質(zhì)時應(yīng)進行換算(不同粘度的修正系數(shù)可查閱相關(guān)換算圖表)。對于粘度較高的漿類、膏類及粘稠液的輸送,建議選用螺桿泵。
 

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