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如何选择化工泵?

作者: 发布于:2021/12/17 10:27:04 点击量:

  如何选择化工泵?


  设计设备时,设计院应确定化工泵的用途和性能,选择泵的类型。这种选择要从泵的类型和形式入手,那么选择泵应该用什么原则呢?依据是什么?


  化工泵选型原则


  1.使所选泵的类型和性能满足装置流量、扬程、压力、温度、气蚀流量和吸力等工艺参数的要求。


  2.需要满足中等特性的要求。


  输送易燃、易爆、有毒或贵重介质的泵,需要可靠的轴封或无泄漏泵,如磁力驱动泵、隔膜泵和屏蔽泵;输送腐蚀性介质的泵,要求对流部分采用耐腐蚀材料,如AFB不锈钢耐腐蚀泵、CQF工程塑料磁力驱动泵。


  对于输送含固体颗粒介质的泵,要求对流部位采用耐磨材料,必要时用清洁液清洗轴封。


  3.机械可靠性高,噪音低,振动小。


  4.经济上要综合考虑设备成本、运行成本、维护成本和管理成本的总成本。


  5.离心泵具有转速高、体积小、重量轻、效率高、流量大、结构简单、输液无脉动、性能稳定、操作简便、维修方便等特点。


  因此,除以下情况外,应尽可能使用离心泵:


  当有计量要求时,选择计量泵。


  当有高扬程高扬程低流量离心泵时,可采用往复泵,不需要气蚀时可采用旋涡泵。当扬程低、流量大时,可以采用轴流泵和混流泵。


  当介质粘度较高(大于650~1000mm2/s)时,可考虑转子泵或往复泵(齿轮泵和螺杆泵)。


  当介质含气量为75%,流量小,粘度小于37.4mm2/s时,可选用旋涡泵。


  对于启动频繁或泵送不方便的场合,应选用具有自吸性能的泵,如自吸离心泵、自吸旋涡泵和气动(电动)隔膜泵。


  化工泵的选择依据


  化工泵选型的依据应从液体输送、装置扬程、液体性质、管道布置和运行条件等五个方面考虑。根据工艺流程和给排水要求。


  1.流动


  流量是选泵的重要性能数据之一,直接关系到整个装置的生产能力和输送能力。例如在设计院的工艺设计中,可以计算出泵的正常流量、至小流量和至大流量。选择泵时,以至大流量为依据,并考虑正常流量。没有至大流量时,通常取正常流量的1.1倍作为至大流量。


  2.电梯


  系统所需的扬程是泵选择的另一个重要性能数据。一般选用余量放大5%-10%后的升力。


  3.液体性质


  液体性质,包括液体介质的名称、物理性质、化学性质等性质,物理性质包括温度C、密度D、粘度U、介质中固体颗粒的直径和气体含量等。与系统扬程、有效气蚀余量的计算和合适的泵型有关:化学性质,主要指液体介质的化学腐蚀性和毒性,是选择泵材料和轴封类型的重要依据。


       4.管道布置条件


  系统的管道布置条件参考了进液高度、进液方向、吸入侧至低液位、排出侧至高液位等一些数据,以及管道规格及其长度、材料、管件规格、数量等。以便计算扎梳头并检查气蚀余量。


  5.操柞件


  操作条件的内容很多,如液体操作T、饱和蒸汽力P、吸入侧压力PS、排出侧容器压力PZ、海拔、环境温度操作是间歇还是连续、泵位是固定还是可动。


  石油和化学工业在国民经济中占有非常重要的地位,而化工流程泵作为关键的配套设备,正受到越来越多的关注。由于化工介质特性复杂,环保要求越来越高,选择化工泵时应注意什么?


  01


  腐蚀的影响


  腐蚀一直是化工设备头疼的问题之一。稍有不慎,就可能损坏设备,甚至引发事故或灾难。据统计,化工设备的损坏约有60%是腐蚀造成的,因此在选择化工泵时首先要注意选材的科学性。


  通常会有一种误解,认为不锈钢是“万能材料”,不管介质和环境条件如何,伸出不锈钢都是非常危险的。以下是一些常用化学介质的选材要点:


  1.硫酸


  硫酸作为强腐蚀性介质之一,是一种用途广泛的重要工业原料。不同浓度和温度的硫酸对材料的腐蚀有很大差异。对于浓度在80%以上、温度在80以下的浓硫酸,碳钢和铸铁具有良好的耐蚀性,但不适合高速流动的硫酸,也不适合做泵阀的材料。


  304(0Cr18Ni9)和316(0Cr18Ni12Mo2Ti)等普通不锈钢在硫酸介质中的用途也很有限。因此,输送硫酸的泵阀通常由高硅铸铁(难以铸造和加工)和高合金不锈钢(20号合金)制成。氟塑料耐硫酸性能好,使用衬氟泵(F46)是更经济的选择。我们的产品有:IHF衬氟泵、耐腐蚀性能强的PF(FS)离心泵、CQB  F氟塑料磁力泵等。


  2.盐酸


  大多数金属材料不耐盐酸腐蚀(包括各种不锈钢材料),含钼高硅铁只能用于50及30%以下的盐酸。与金属材料相反,大多数非金属材料对盐酸具有良好的耐腐蚀性,因此内衬橡胶泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等。)是输送盐酸的不错选择。公司适用产品有:IHF衬氟泵、耐腐蚀能力强的PF(FS)离心泵、CQ聚丙烯磁力泵(或氟塑料磁力泵)等。


  3.硝酸一般来说,大多数金属在硝酸中会被迅速腐蚀和破坏。不锈钢是应用广泛的耐硝酸材料,在室温下对各种浓度的硝酸都有很好的耐腐蚀性。值得一提的是,含钼不锈钢(如316、316L)对硝酸的耐蚀性不仅不比普通不锈钢(如304、321)好,有时甚至更差。


  对于高温硝酸,通常使用钛和钛合金材料。公司适用产品有:DFL(W)H化工泵、DFL(W)PH屏蔽化工泵、DFCZ工艺泵、DFLZP自吸化工泵、IH化工泵、CQB磁力泵等。材料是304。


  4.乙酸


  它是有机酸中腐蚀性很强的物质之一。普通钢在各种浓度和温度的醋酸中会被严重腐蚀。不锈钢是一种很好的抗醋酸材料。含钼316不锈钢也可用于高温和稀醋酸蒸汽。高合金不锈钢或氟塑料泵可用于高温高浓度醋酸或其他腐蚀性介质。


  5.碱(氢氧化钠)


  钢铁广泛应用于浓度低于80和30%的氢氧化钠溶液中。许多工厂仍然使用100及75%以下的普通钢铁。虽然腐蚀加剧,但经济性不错。


  与铸铁相比,普通不锈钢对碱液的耐蚀性没有明显优势,只要介质中允许有少量的铁,就不推荐使用不锈钢。高温碱液多采用钛及钛合金或高合金不锈钢。我公司一般铸铁泵可用于常温低浓度碱液,有特殊要求时可使用各种不锈钢泵或氟塑料泵。


  6.氨(氢氧化氨)


  大多数金属和非金属在液氨和氨水(氢氧化氨)中的腐蚀都很轻微,只有铜和铜合金不适合使用。我们的大部分产品适用于氨和氨水的运输。


  7.盐水(海水)


  普通钢材在氯化钠溶液、海水和盐水中的腐蚀速率不太高,应采用涂层保护。各种不锈钢的均匀腐蚀率也较低,但局部腐蚀可能是氯离子引起的,通常以316不锈钢较好。公司各类化工泵配备316材料。


  8.醇、酮、酯和醚


  常见的醇类介质包括甲醇、乙醇、乙二醇和丙醇,酮类介质包括丁酮,酯类介质包括各种甲酯和乙酯,醚类介质包括甲醚、乙醚和丁醚,基本无腐蚀性,可以使用普通材料。应根据媒体的属性和相关要求进行合理选择。


  另外值得注意的是,酮类、酯类、醚类在多种橡胶中都是可溶的,因此在选择密封材料时可以避免出错。


  02


  其他因素影响


  一般工业泵可以忽略工艺流程中管道系统的泄漏,但需要考虑工艺变化对流量的影响。如果农用水泵采用明渠输水,还需要考虑渗漏和蒸发。压力:吸水池压力、排水池压力、管道系统压差(水头损失)。


  管道系统数据(管径、长度、管道附件的类型和数量、从吸入罐到压力罐的几何标高等。).


  如有必要,还应制作器件特性曲线。


  03


  管道的影响


  设计和布置管道时,应注意以下事项:


  (1)合理选择管径,在相同流量下,管径大、液体流速低、阻力损失小,但价格高、管径小会导致阻力损失急剧增加,从而增加所选泵的扬程、功率分配和成本、运行成本。因此,应从技术和经济角度综合考虑。


  (2)应考虑排放管及其接头能承受的至大压力。


  (3)管道布置应尽可能平直,尽量减少管道内的附件和管道长度。转弯时,弯头的弯曲半径应为管径的3 ~ 5倍,角度应尽可能大于90。


  (4)泵的排放侧需要配备阀门(球阀或截止阀等)。)和止回阀。阀门用于调节泵的工作点,止回阀可以防止液体倒流时泵反转,防止泵被水锤撞击。(当液体倒流时,会产生巨大的反向压力,从而损坏泵)


  04


  水头的影响


  流速的确定


  (1)如果在生产过程中已经给出了至小、正常和至大流量,则应考虑至大流量。


  (2)如果生产过程中只给出正常流量,则应考虑一定的余量。


  对于ns100高流量低扬程泵,流量余量取为5%,对于ns50低流量高扬程泵,流量余量取为10%,对于50ns100的泵,流量裕度也为5%,对于质量差、工况差的泵,流量裕度应为10%。


  (3)如果基础数据只给出重量流量,则应转换为体积流量。


  05


  温度的影响


  高温介质的输送对泵的结构、材料和辅助系统提出了更高的要求。先说说不同温度变化的冷却要求和公司适用的泵型:


  (1)化工泵对于温度低于120的介质,通常没有专门的冷却系统,介质本身用于润滑和冷却。例如DFL(W)H化工泵和DFL(W)PH屏蔽化工泵(当温度超过90时,屏蔽电机的保护等级应为H)。


  而DFCZ普通泵和IH化工泵由于采用悬浮结构,可以使温度上限达到140~160。IHF衬氟泵至高使用温度可达200;只有CQB普通磁力泵才能在不超过100的温度下使用。值得一提的是,易结晶或含有颗粒的介质应配备密封面冲洗管道(设计中预留接口)。


  (2)化工泵对于120以上300以下的介质,一般应在泵盖上设置冷却腔,密封室也应与冷却液连通(采用双端机械密封)。当冷却液不允许渗透到介质中时,介质本身应该被冷却和连接(这可以通过简单的热交换器来实现)。公司目前有DFCZ化工流程泵、GRG高温管道泵、HPK热水循环泵(在研)可供选择,CQB-G高温磁力泵可用于280以内的高温介质。


  (3)化工泵对于300以上的高温介质,不仅泵头需要冷却,悬浮轴承室也要配备冷却系统。泵结构一般为中心支撑形式,机械密封应该采用金属波纹管,但价格较高(价格是普通机械密封的10倍以上)。目前只有DFAY离心油泵可以达到420(正在开发中)。


  06


  化工泵密封性的影响


  无泄漏是化工设备永恒的追求,也正是这一要求推动了磁力泵和屏蔽泵的日益应用。然而,要实现无泄漏还有很长的路要走,例如磁力泵隔离套和屏蔽泵屏蔽套的使用寿命、材料气蚀、静密封的可靠性等等。现在简单介绍一些关于密封的基本信息。


  化工泵密封形式


  对于静密封,通常只有两种形式:垫片和密封圈,而O型圈是应用广泛的密封圈。


  对于动密封,化工泵很少采用填料密封,主要是机械密封,可分为单端面和双端面、平衡型和不平衡型。平衡型适用于密封高压介质(通常指压力大于1.0兆帕)。双端机械密封主要用于温度高、易结晶、有粘性、有颗粒、有毒挥发的介质。双端机械密封应在密封腔内注入隔离液,其压力一般比介质压力高0.07。


  化工泵密封材料


  化学泵静密封材料一般采用氟碳,聚四氟仅在特殊情况下使用。机械动态静环的材料配置至关重要。并不是说硬质合金就是很好的硬质合金。一方面,价格高是不合理的,因为它们之间没有硬度差异,所以应该根据介质的特性区别对待。

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