Znanstveni vodnik za izbiro kemičnih črpalk in načrtovanje cevi

V panogah, kot so petrokemična, fina kemična, farmacevtska in varstvo okolja, kemične črpalke služijo kot osnovna oprema za prenos tekočine. Znanstvenost njihove izbire in racionalnost oblikovanja cevi sta neposredno povezana z varnostjo, stabilnostjo in obratovalnimi stroški celotnega sklopa opreme. Vendar številna podjetja pogosto spregledajo podrobnosti v praktičnih aplikacijah, kar vodi do pogostih okvar opreme, prekomerne porabe energije in celo varnostnih nesreč. Z vidika poklicnega raziskovalca ta članek sistematično rekonstruira osrednjo logiko izbire kemične črpalke in načrtovanja cevi ter poda ključne točke odločanja.

I. Temelji zaKemična črpalkaIzbira

Primarni korak pri izbiri črpalke ni hitenje s preverjanjem priročnikov za izdelke, temveč vrnitev k samemu procesu in natančno razumevanje podatkov v naslednjih petih dimenzijah:

1. Dinamično ravnotežje pretoka in višine: Izbira črpalke mora temeljiti na največjem pretoku, ki ga zagotavlja proces, ob upoštevanju običajne stopnje pretoka. Za višino je treba k izračunani vrednosti dodati rezervo 5-10 %, da se spopade s praktičnimi situacijami, kot so staranje cevovoda in lokalne blokade. Ključnega pomena je, da črpalk ne izberete izključno na podlagi "normalnih pogojev delovanja", saj to ne bo povzročilo nobene prilagoditvene rezerve za sistem.
2. Lastnosti medija: Odločilni dejavniki za izbiro materiala: Ime, koncentracija, temperatura, gostota, viskoznost, vsebnost trdnih delcev in jedkost medija so kritične podrobnosti. Zlasti kemična korozivnost neposredno določa material črpalke in obliko tesnila.
3. Cevovodni sistem: skriti ključ do stroškov in učinkovitosti: Pridobiti je treba celotno risbo postavitve cevovoda, vključno z višino dovajanja tekočine, razdaljo, smerjo, specifikacijami cevovoda, dolžino, materialom in številom cevnih priključkov. Ti podatki so osnova za izračun višine sistema in preverjanje zahtevane neto pozitivne sesalne višine (NPSHr) ter so ključni za preprečevanje kavitacije.
4. Celovito upoštevanje delovnih pogojev: ali je delovanje neprekinjeno ali občasno? Kakšna sta temperatura in tlak okolja? Kakšna je nadmorska višina? Je črpalka fiksna ali mobilna? Ti pogoji vplivajo na izbiro konfiguracije črpalke, stopnjo zaščite motorja in shemo hlajenja.
5. Prednostna naloga varnosti in varstva okolja: Za strupene, škodljive, vnetljive, eksplozivne ali drage medije je uhajanje absolutno nesprejemljivo. To neposredno usmerja izbiro k črpalkam brez puščanja.

II. Ujemanje materialov za jedke medije

• Žveplova kislina: ogljikovo jeklo se dobro obnese pri temperaturah pod 80 ℃ in koncentracijah > 80 %, vendar ni primerno za pretok pri visokih hitrostih; priporočamo črpalke iz litega železa, zlitine 20 ali s fluorom obložene z visoko vsebnostjo silicija.
• Klorovodikova kislina: Skoraj nobena kovina je ne more vzdržati; prednost imajo polipropilenske magnetne črpalke ali perfluoroplastične črpalke.
• Dušikova kislina: nerjaveče jeklo 304 je običajna izbira; titan je priporočljiv za delovne pogoje pri visokih temperaturah.
• Ocetna kislina: nerjaveče jeklo 316 je primerno za visokotemperaturno razredčeno ocetno kislino; za visoke koncentracije ali medije, ki vsebujejo nečistoče, je treba upoštevati fluoroplastiko ali visokolegirana jekla.
• Alkalne raztopine (NaOH): navadno ogljikovo jeklo je ekonomično in praktično; za pogoje visoke temperature in visoke koncentracije lahko izberete titan ali visoko legirano nerjavno jeklo.
• Voda z amoniakom: baker in bakrove zlitine so prepovedani; drugi materiali so na splošno uporabni.
• Morska voda/slanica: nerjaveče jeklo 316 ima boljšo odpornost proti jamičasti koroziji; ogljikovo jeklo je treba kombinirati s protikorozijskimi premazi.
• Alkoholi, ketoni, estri, etri: V bistvu niso jedki, vendar je treba biti pozoren na učinek nabrekanja ketonov/estrov na gumijastih tesnilih – uporabiti je treba tesnila iz fluorokavčuka ali PTFE.

III. Projektiranje cevovodnega sistema

Štiri načela načrtovanja cevi:

1. Ekonomsko racionalna izbira premera cevi

• Premajhen premer cevi → visoka hitrost pretoka → velik upor → povečana zahteva višine → povečana moč → višji obratovalni stroški
• Prevelik premer cevi → visoka začetna investicija → več prostora

Priporočljivo je uravnotežiti tehnologijo in ekonomičnost s hidravličnimi izračuni.

2. Zmanjšajte kolena in priključke

Polmer kolen mora biti 3-5-krat večji od premera cevi, kot pa mora biti ≥90°, kolikor je mogoče, da se izognete vrtinčnim tokovom in izgubi tlaka zaradi ostrih zavojev.

3. Ventili in povratni ventili morajo biti nameščeni na izpustni strani

• Regulacijski ventili se uporabljajo za prilagajanje delovnih točk;
• Protipovratni ventili preprečujejo obračanje črpalke ali vodni udar, ki ga povzroči povratni tok, ko je črpalka izklopljena.

4. Preverite neto pozitivno sesalno glavo (NPSH)

Združite sesalno višino tekočine, položaj nivoja tekočine, dolžino cevovoda in priključke, da zagotovite, da je razpoložljiva neto pozitivna sesalna višina večja od zahtevane neto pozitivne sesalne višine črpalke.

Hladilne strategije za visokotemperaturna okolja

• <120 ℃: večina kemičnih črpalk lahko doseže samopodmazovanje in hlajenje.
• 120~300 ℃: Na pokrov črpalke je treba namestiti hladilno votlino, opremljeno z dvojnim mehanskim tesnilom, tlak hladilne tekočine pa mora biti nekoliko višji od srednjega tlaka.
• 300 ℃: Uporabite sredinsko podporno strukturo + mehansko tesnilo s kovinskim mehom.

Zaključek

Če iščete strokovno podporo pri izbiri kemične črpalke ali oblikovanju cevi v kompleksnih delovnih pogojih, vam lahko Teffiko zagotovi storitve na enem mestu, od svetovanja in izbire do prilagojenih rešitev. Specializirani smo za opremo za prenos tekočin za težka okolja, kot so visoka korozija, visoka temperatura in visoka čistost. Naša paleta izdelkov vključuje centrifugalne črpalke, obložene s fluorom, magnetne črpalke, črpalke v pločevinkah in visokotemperaturne procesne črpalke, ki se pogosto uporabljajo v petrokemični, farmacevtski, novi energiji in na področjih varstva okolja.

🔗 Če želite izvedeti več o tehničnih rešitvah in uspešnih primerih, obiščite našo uradno spletno stran:www.teffiko.com

📧 Kadar koli se obrnite na našo tehnično prodajno ekipo:prodaja@teffiko.com