化工泵的選型方法
1、使所選泵的型式和機能符合裝置流量、揚程、壓力、溫度、汽蝕流量、吸程等工藝參數(shù)的要求。
2、必需知足介質(zhì)特性的要求。
對輸送易燃、易爆有毒或珍貴介質(zhì)的泵,要求軸封可靠或采用無泄漏泵,如磁力驅(qū)動泵、隔膜泵、屏蔽泵。
對輸送侵蝕性介質(zhì)的泵,要求對流部件采用耐侵蝕性材料,如AFB不銹鋼耐侵蝕泵,CQF工程塑料磁力驅(qū)動泵。
對輸送含固體顆粒介質(zhì)的泵,要求對流部件采用耐磨材料,必要時軸封用采用清潔液體沖刷。
3、機械方面可靠性高、噪聲低、振動小。
4、經(jīng)濟上要綜合考慮到設(shè)備費、運轉(zhuǎn)費、維修費和治理費的總本錢低。
5、常見場合下的化工泵選用:
(1)管道離心泵具有轉(zhuǎn)速高、體積小、重量輕、效率高、流量大、結(jié)構(gòu)簡樸、輸液無脈動、機能平穩(wěn)、輕易操縱和維修利便等特點。
(2)有計量要求時,選用計量泵。
(3)揚程要求很高,流量很小且無合適小流量高揚程離心泵可選用時,可選用往復(fù)泵,如汽蝕要求不高時也可選用旋渦泵。
(4)揚程很低,流量很大時,可選用軸流泵和混流泵。
(5)介質(zhì)粘度較大(大于650~1000mm2/s)時,可考慮選用轉(zhuǎn)子泵或往復(fù)泵(齒輪泵、螺桿泵)
(6)介質(zhì)含氣量75%,流量較小且粘度小于37.4mm2/s時,可選用旋渦泵。
(7)對啟動頻繁或灌泵不便的場合,應(yīng)選器具有自吸機能的泵,如自吸式離心泵、自吸式旋渦泵、氣動(電動)專用泵膜泵。
02。化工泵選型依據(jù)
泵選型依據(jù),應(yīng)根據(jù)工藝流程,給排水要求,從五個方面加以考慮。
1.流量是選泵的重要機能數(shù)據(jù)之一,它直接關(guān)系到整個裝置的的出產(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、小、大三種流量。選擇泵時,以流量為依據(jù),兼顧正常流量,在沒有流量時,通??扇≌A髁康?.1倍作為流量。
2. 裝置系統(tǒng)所需的揚程是選泵的又一重要機能數(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(xué)性質(zhì)和其它性質(zhì),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,選用泵材料和選用那一種軸封型式等。
4. 裝置系統(tǒng)的管路布置前提指的是送液高度送液間隔送液走向,吸如側(cè)低液面,排出側(cè)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)目等,以便進行系梳揚程計算和汽蝕余量的校核。
5.操縱前提的確定,如液體的操縱T飽和蒸汽力、吸入側(cè)壓力(絕對)、排出側(cè)容器壓力、海拔高度、環(huán)境溫度操縱是間隙的仍是連續(xù)的、泵的位置是固定的仍是可移的。都是選型時的重要依據(jù)。
03各種前提因素下的考慮
化工泵的管道布置
在設(shè)計布置管道時,應(yīng)留意如下事項:
A. 公道選擇管道直徑,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(dǎo)致阻力損失急劇增大,使所選泵的揚程增加,配帶功率增加,本錢和運行用度都增加。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,必需轉(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)必需裝設(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)
化工泵密封性的選擇
無泄漏是化工設(shè)備的永遠追求,恰是這種要求促成了磁力泵和屏蔽泵的應(yīng)用日益擴展。
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,平衡型合用于高壓介質(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;機械密封消息環(huán)的材料配置較為樞紐,并不是硬質(zhì)合金對硬質(zhì)合金就好,價格高是一方面,兩者沒有硬度差也并不公道,所以根據(jù)介質(zhì)特點區(qū)別對待
化工泵特殊介質(zhì)情況下的選擇
硫酸
不同濃度和溫度的硫酸對材料的侵蝕差別較大,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,但它不適合高速活動的硫酸。
不合用作泵閥的材料:
普通不銹鋼如304(0Cr18Ni9)、316(0Cr18Ni12Mo2Ti)
輸送硫酸的泵閥通常采用高硅鑄鐵(鍛造及加工難度大)、高合金不銹鋼(20號合金)制造。氟塑料具有較好的耐硫酸機能,采用襯氟泵(F46)是一種更為經(jīng)濟的選擇。
鹽酸
絕大多數(shù)金屬材料都不耐鹽酸侵蝕(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侵蝕性,所以內(nèi)襯橡膠泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等)是輸送鹽酸的選擇。
硝酸
一般金屬大多在硝酸中被迅速侵蝕破壞,不銹鋼是應(yīng)用廣的耐硝酸材料,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。
醋酸
它是有機酸中侵蝕性強的物質(zhì)之一,普通鋼鐵在一切濃度和溫度的醋酸中都會嚴峻侵蝕,不銹鋼是優(yōu)良的耐醋酸材料,含鉬的316不銹鋼還能合用于高溫順稀醋酸蒸汽。對于高溫高濃醋酸或含有其它侵蝕介質(zhì)等苛刻要求時,可選用高合金不銹鋼或氟塑料泵。
堿(氫氧化鈉)
普通不銹鋼對堿液的耐蝕性與鑄鐵比擬沒有顯著長處,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。公司一般鑄鐵泵均可用于常溫低濃度堿液,特殊要求時可采用各類不銹鋼泵或氟塑料泵。
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)中的侵蝕都很稍微,只有銅和銅合金不宜使用。
鹽水(海水)
普通鋼鐵在氯化鈉溶液和海水、咸水中侵蝕率不太高,一般須采用涂料保護。各類不銹鋼也有很低的平均侵蝕率,但可能因氯離子而引起局部性侵蝕,通常采用316不銹鋼較好。
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,它們基本沒有侵蝕性,常用材料均可合用,詳細選用時還應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的屬性和相關(guān)要求做出公道選擇。
另外值得留意的是酮、酯、醚對多種橡膠有溶解性,在選擇密封材料時避免犯錯。
粘度溫度的影響
介質(zhì)的粘度對泵的機能影響是很大的,當粘度增加時,泵的揚程曲線下降,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)均為輸送凈水時的機能,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。
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。
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),當不答應(yīng)冷卻液滲透介質(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))。對于300℃以上
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