化工泵的选型与其配管问题
时间:2023-02-14 阅读:118
1.流量是水泵选型的重要性能指标之一,直接关系到整个装置的生产能力和输送能力。如设计所设计的工艺可计算出泵的正常、最小、三种流量。选择泵时,根据流量,考虑正常流量,在没有流量的情况下,通常可以取正常流量的1.1倍作为流量。
2.装置系统所需的扬程是泵选择的另一个重要性能数据。一般选用放大5% ~ 10%余量后的升力。
图3。液体性质,包括液体介质的名称、物理性质、化学性质及其他性质、物理性质如温度 c 密度 d、粘度 u、固体颗粒直径和介质中气体含量等,有效汽蚀余量的计算和适宜的泵型: 化学性质,主要是指液体介质的化学腐蚀和毒性,是选择泵材和选择哪种轴封类型的重要依据。
4.装置系统的管路布置条件指的是送液高度送液距离送液走向,吸如侧液面,排出侧液面等一些数据和管道规格及其长度、材料、管件规格、数量等,以便进行系梳扬程计算和汽蚀余量的校核。
5.操作技术条件的内容进行很多,如液体的操作T饱和蒸汽力P、吸入侧压力PS()、排出侧容器工作压力PZ、海拔不同高度、环境以及温度控制操作是间隙的还是一个连续的、泵的位置是固定的还是可移的。
二.腐蚀的影响
长期以来,腐蚀一直是化工设备最头疼的危害之一,一不小心、设备轻微损坏、事故严重甚至可能导致灾难。据有关统计,化工设备的破坏约有60% 是由腐蚀引起的,因此在选用化工泵时应首先注意材料的科学性。有一种普遍的误解,认为不锈钢是一种“材料”,不管介质和环境条件是什么,不锈钢是非常危险的。下面就一些常用的化学介质谈谈材料的选择要点:
1.硫酸 作为强腐蚀介质之一,硫酸是用途非常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差别较大,对于浓度在80%以上、温度小于80℃的浓硫酸,碳钢和铸铁有较好的耐蚀性,但它不适合高速流动的硫酸,不适用作泵阀的材料;普通不锈钢如304(0Cr18Ni9)、316(0Cr18Ni12Mo2Ti)对硫酸介质也用途有限。因此输送硫酸的泵阀通常采用高硅铸铁(铸造及加工难度大)、高合金不锈钢(20号合金)制造。氟塑料具有较好的耐硫酸性能,采用衬氟泵(F46)是一种更为经济的选择。适用产品有:IHF衬氟泵、PF(FS)强耐腐蚀离心泵、CQB-F氟塑料磁力泵等。
2.盐酸 绝大多数金属材料都不耐盐酸腐蚀(包括各种不锈钢材料),含钼高硅铁也仅可用于50℃、30%以下盐酸。和金属材料相反,绝大多数非金属材料对盐酸都有良好的耐腐蚀性,所以内衬橡胶泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等)是输送盐酸的选择。适用产品有:IHF衬氟泵、PF(FS)强耐腐蚀离心泵、CQ聚丙烯磁力泵(或氟塑料磁力泵)等。
3.硝酸 一般金属大多在硝酸中被迅速腐蚀破坏,不锈钢是应用的耐硝酸材料,对常温下一切浓度的硝酸都有良好的耐蚀性,值得一提的是含钼的不锈钢(如316、316L)对硝酸的耐蚀性不仅不优于普通不锈钢(如304、321),有时甚至不如。而对于高温硝酸,通常采用钛及钛合金材料。适用产品有:DFL(W)H化工泵、DFL(W)PH屏蔽化工泵、DFCZ流程泵、DFLZP自吸化工泵、IH化工泵、CQB磁力泵等,材料为304。
4.醋酸 它是一种有机酸中腐蚀性的物质文化之一,普通中国钢铁在一切工作浓度和温度的醋酸中都会造成严重影响腐蚀,不锈钢是优良的耐醋酸材料,含钼的316不锈钢同时还能可以适用于高温和稀醋酸蒸汽。对于一个高温高浓醋酸或含有一些其它设备腐蚀环境介质等苛刻条件要求时,可选用高合金不锈钢或氟塑料泵。
5.碱(氢氧化钠) 钢铁广泛应用于80℃以下、30%浓度内的氢氧化钠溶液,也有许多工厂在100℃、75%以下时仍采用普通钢铁,虽然腐蚀增加,但经济性好。普通不锈钢对碱液的耐蚀性与铸铁相比没有明显优点,只要介质中容许少量铁份掺入不推荐采用不锈钢。对于高温碱液多采用钛及钛合金或者高合金不锈钢。一般铸铁泵均可用于常温低浓度碱液,特殊要求时可采用各类不锈钢泵或氟塑料泵。
图6。氨(氢氧化铵)大部分金属和非金属在液氨和氨(氢氧化铵)中的腐蚀很轻微,只有铜和铜合金不适合使用。大多数产品适用于氨水和氨水的输送。
杀。盐水(海水)普通钢材在氯化钠溶液、海水、盐水中的腐蚀速率不太高,一般需要涂层保护; 各种不锈钢的均匀腐蚀速率也非常低,但由于氯离子可能引起局部腐蚀,316不锈钢通常是。所有的化工泵都装有316种材料。
8.醇类、酮类、酯类、醚类 常见的醇类介质有甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇等,酮类介质有丙酮、丁酮等,酯类介质有各种甲酯、乙酯等,醚类介质有甲醚、、丁醚等,它们进行基本问题没有腐蚀性,常用建筑材料研究均可通过适用,具体选用时我们还应能够根据不同介质的属性和相关技术要求企业做出一个合理设计选择。另外一种值得学生注意的是酮、酯、醚对多种橡胶有溶解性,在选择使用密封结构材料时避免自己出错。
三.其他因素影响
一般企业工业用泵在工艺设计流程中可以通过忽略管道进行系统中的泄漏量,但必须充分考虑生产工艺变化时对流量的影响。农业用泵如果是我们采用明渠输水,还必须同时考虑渗漏及蒸发量。
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(管道直径、长度、管件类型和数量、从吸入罐到压力罐的几何形状等).
如果需要的话还应作出装置特性曲线。
四.管道的影响
在设计布置管道时,应注意如下事项:
A.合理进行选择通过管道直径,管道直径大,在相同的人流量下、液流速度小,阻力损失小,但价格高,管道直径小,会导致工作阻力损失风险急剧增大,使所选泵的扬程增加,配带功率可以增加,成本和运行管理费用都增加。因此我们应从企业技术和经济的角度分析综合能力考虑。
排放管及其配件的设计应能承受压力。
管道布置应尽可能直,管道附件应尽可能减少,管道长度应尽可能减少。需要转弯时,弯头的弯曲半径应为管径的3ー5倍,弯角应大于90 ° c。
D.泵的排出侧必须装设阀门(球阀或截止阀等)和逆止阀。阀门用来调节泵的工况点,逆止阀在液体倒流时可防止泵反转,并使泵避免水锤的打击。(当液体倒流时,会产生巨大的反向压力,使泵损坏)
五.流量需要扬程的影响
流量的确定
A.如果企业生产技术工艺中已给出一个最小、正常、流量,应按流量进行考虑。
如果生产过程只给予正常的流程,应考虑留有一定的余量。
对于ns100的大流量低扬程泵,流量设计余量取5%,对ns50的小流量高扬程泵,流量一定余量取10%,50≤ns≤100的泵,流量要求余量也取5%,对质量水平低劣和运行环境条件影响恶劣的泵,流量没有余量一般应取10%。
C.如果一个基本信息数据只给重量进行流量,应换算成体积流量。
六.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,下面谈谈不同温度变化对泵的冷却要求和适宜的泵型:
1.对于环境温度明显低于120℃的介质,通常不设置一个专门的冷却控制系统,多采用企业本身作为介质来润滑和冷却。像DFL(W)H化工泵、DFL(W)PH屏蔽化工泵(超过90℃时屏蔽进行电机的防护技术等级应采用H级);而DFCZ普通型和IH化工泵由于采用了这种悬架设计结构发展可使工作温度范围上限可以达到140℃~160℃;IHF衬氟泵人民使用不同温度一般可达200℃;只有CQB普通磁力泵使用过程中温度不超过100℃。值得我们一提是对于易结晶或含有大量颗粒的介质应配有密封面冲洗设备管路(设计时均留有一些接口)。
2.对于120℃以上、300℃以内的介质,一般在泵盖上须设有冷却腔,密封室也应接通冷却液(须配双端面机械密封),当不允许冷却液渗入介质中时,应采取将本身介质冷却后接入(可通过简易热交换器实现)。有DFCZ型化工流程泵、GRG高温管道泵以及HPK热水循环泵(正在开发)可供选用,另外CQB-G高温型磁力泵可用于280℃以内的高温介质。
图3。对于300 °c 以上的高温介质,不仅需要对泵头部分进行冷却,而且需要在悬浮轴承室内安装冷却系统,但价格昂贵(价格是普通机械密封的10倍以上)。Dbay 型离心油泵的工作温度可达420 ° c。
七.密封性的影响
无泄漏是化工设备永恒的追求,正是这一要求导致了磁力泵和屏蔽泵的应用日益扩大。然而,要实现无泄漏还有很长的路要走,如磁力泵隔离套和屏蔽泵屏蔽套的寿命、材料麻点、静密封的可靠性等。这里简要介绍了一些关于密封的基本信息。
1.密封结构形式 对于静密封系统来说,通常我们只有密封垫和密封圈两种不同形式,而密封圈又以O型圈应用范围;对于动密封,化工泵很少可以采用各种填料密封,以机械设备密封技术为主,机械设计密封又有单端面和双端面、平衡型和非平衡型之分,平衡型适用于我国高压环境介质的密封(通常指压力大于1.0MPa),双端面机封主要包括用于通过高温、易结晶、有粘度、含颗粒之间以及一些有毒物质挥发的介质,双端面机封应向密封腔中注入隔离液,其压力管理一般水平高于其他介质工作压力0.07~0.1MPa。
2.密封材料 化工泵静密封的材料进行一般可以采用氟橡胶,特殊教育情况才采用聚四氟材料;机械密封动静环的材料资源配置一个较为重要关键,并不是硬质合金对硬质合金就,价格高是一方面,两者之间没有硬度差也并不需要合理,所以我们能够根据不同介质特点区别对待