Išsamus cheminių siurblių pasirinkimo vadovas: nuo srauto iki korozijos poveikio.

Siurbliai atlieka lemiamą vaidmenį cheminių medžiagų gamyboje, paveikdami kelis etapus, įskaitant tiekimą, refliuksą, cirkuliaciją apačioje ir recirkuliaciją. Norint užtikrinti sklandžią gamybą, būtina pasirinkti tinkamą siurblio tipą, atsižvelgiant į konkrečius poreikius. Tinkamo siurblio pasirinkimas turi įtakos ne tik proceso efektyvumui, bet ir bendrai gamybos saugai bei ekonomikai.

 

 

Cheminio siurblio pasirinkimo principai

1. Įsitikinkite, kad pasirinktas siurblio tipas ir našumas atitinka proceso parametrus, tokius kaip srautas, aukštis, slėgis, temperatūra, kavitacijos srautas ir siurbimas.
2. Siurblys turi atitikti terpės charakteristikų reikalavimus.

• Siurblių, kuriais tiekiama degi, sprogi, toksiška ar vertinga terpė, veleno sandariklis turi būti patikimas ir be nuotėkio{0}}, pvz., magnetinės pavaros siurbliai, membraniniai siurbliai ir konservuoti motoriniai siurbliai.
• Siurblių, tiekiančių korozinę terpę, konvekciniai komponentai turi būti pagaminti iš korozijai{0}}atsparių medžiagų, pvz., AFB nerūdijančio plieno korozijai{1}}atsparių siurblių ir CQF inžinerinių plastikinių magnetinių pavarų siurblių.
• Siurblių, kuriuose yra kietųjų dalelių, konvekciniai komponentai turi būti pagaminti iš{0}}dėvėjimuisi atsparių medžiagų; jei reikia, veleno sandariklį reikia nuplauti valymo skysčiu.

3. Didelis mechaninis patikimumas, mažas triukšmas ir žema vibracija.

4. Ekonominiai sumetimai turėtų būti pagrįsti bendrų įrangos, eksploatavimo, priežiūros ir valdymo sąnaudų sumažinimu.

5. Cheminių medžiagų siurblių pasirinkimas įprastose situacijose:

• Išcentriniai siurbliai pasižymi dideliu greičiu, mažu dydžiu, lengvu svoriu, dideliu efektyvumu, dideliu srautu, paprasta struktūra, be pulsavimo{0}}gabenimo, stabilaus veikimo, lengvo veikimo ir patogios priežiūros.
• Kai reikia dozuoti, reikia pasirinkti dozavimo siurblį.
• Kai reikalingas didelis aukštis, bet srautas labai mažas, o tinkamo mažo{0}}srauto-greičio, didelio-spūdžio išcentrinio siurblio nėra, galima naudoti stūmoklinį siurblį; jei kavitacijos reikalavimai nėra dideli, galima pasirinkti ir sūkurinį siurblį.
• Kai aukštis labai žemas ir srautas labai didelis, galima pasirinkti ašinio srauto siurblius ir mišraus srauto siurblius.
• Kai vidutinis klampumas yra didelis (didesnis nei 650–1000 mm²/s), apsvarstykite galimybę pasirinkti rotorinį siurblį arba stūmoklinį siurblį (krumpliaratinį siurblį, sraigtinį siurblį).
• Kai vidutinis dujų kiekis yra 75%, debitas mažas, o klampumas mažesnis nei 37,4 mm²/s, galima pasirinkti sūkurinį siurblį.
• Tais atvejais, kai dažnas paleidimas arba siurbimas yra nepatogus, gali būti naudojami siurbliai su savaiminio-siurbimo funkcija, pvz., savaime-siurbiantys išcentriniai siurbliai, savaime-siurbiamieji sūkuriniai siurbliai ir pneumatiniai (elektriniai) specialieji siurbliai.

 

Cheminių siurblių srautas ir aukštis

1. Srauto greitis yra vienas iš pagrindinių siurblio pasirinkimo parametrų, tiesiogiai įtakojantis bendrą įrangos gamybos ir transportavimo pajėgumą. Pavyzdžiui, projektavimo institutai projektavimo etape gali apskaičiuoti įprastą siurblio srautą, mažiausią srautą ir didžiausią srautą. Renkantis siurblį, įprastas debitas paprastai grindžiamas didžiausiu debitu. Jei maksimalus srautas nepasiekiamas, jis gali būti laikomas 1,1 karto didesniu už įprastą srautą.
2. Reikalingas sistemos aukštis yra dar vienas svarbus siurblio veikimo parametras. Galva paprastai parenkama ją padidinant 5–10%.
3. Skysčio savybės, įskaitant pavadinimą, fizines savybes, chemines savybes ir kitas su sistemos galvute susijusias savybes, efektyvios kavitacijos ribos apskaičiavimą, tinkamą siurblio tipą, siurblio medžiagų pasirinkimą ir pasirinkto veleno sandariklio tipą.
4. Įrangos sistemos vamzdynų išdėstymo sąlygos apima tokius duomenis kaip skysčio įleidimo aukštis, skysčio įleidimo kryptis, siurbimo pusė, minimalus skysčio lygis ir didžiausias skysčio lygis, taip pat vamzdžių specifikacijos ir jų ilgis, medžiaga, jungiamosios detalės specifikacijos ir kiekis, kad būtų galima atlikti surinkimo proceso skaičiavimus ir patikrinti NPSH (NP-Hidraulinės saugos sistemą).
5. Nustatykite darbo sąlygas, tokias kaip skysčio darbinė temperatūra, sočiųjų garų slėgis, siurbimo pusės slėgis (absoliutus slėgis), išleidimo pusės bako slėgis, aukštis virš jūros lygio, aplinkos temperatūra, darbo režimas (pertraukiamas arba nuolatinis), siurblio vieta (stacionarus arba mobilus) ir tt Tai yra svarbūs pasirinkimo veiksniai.

 

Cheminių siurblių vamzdynų išdėstymas

• Pasirinkite tinkamą vamzdžio skersmenį. Didesnis vamzdžio skersmuo lemia mažesnį srauto greitį ir mažesnį pasipriešinimo nuostolį, bet ir didesnę kainą; mažesnis vamzdžio skersmuo lemia didesnį atsparumo nuostolį ir reikalauja didesnės siurblio aukščio. Padidėjusi galia padidina išlaidas ir veiklos sąnaudas. Todėl būtina visapusiškai apsvarstyti techninę ir ekonominę perspektyvą.
• Išleidimo vamzdis ir jo jungtys turi būti suprojektuoti taip, kad atlaikytų didžiausią slėgį.
• Vamzdynai turi būti tiesiami naudojant tiesius vamzdžius, kai tik įmanoma, sumažinant vamzdžių jungiamąsias detales ir kiek įmanoma sutrumpinant vamzdžio ilgį. Atliekant lenkimą, lenkimo spindulys turi būti 3–5 kartus didesnis už vamzdžio skersmenį, o kampas – didesnis nei 90 laipsnių.
• Siurblio išleidimo pusėje turi būti vožtuvas (rutulinis vožtuvas arba sklendė ir kt.) ir atbulinis vožtuvas. Šis vožtuvas naudojamas siurblio veikimo taškui reguliuoti. Atbulinis vožtuvas neleidžia siurbliui apsisukti dėl atgalinio srauto ir apsaugo nuo vandens plaktuko (kuris sukuria didelį priešslėgį ir gali sugadinti siurblį).

 

Cheminio siurblio sandarinimo galimybės

• Antspaudai

Statiniams sandarikliams paprastai yra tik dviejų tipų tarpikliai ir sandarikliai, dažniausiai naudojami O{0}}žiedai.

Dinaminiams sandarikliams cheminiuose siurbliuose retai naudojami sandarinimo tarpikliai, pirmiausia naudojami mechaniniai sandarikliai. Mechaniniai sandarikliai skirstomi į vienpusius ir dvipusius, subalansuotus ir nesubalansuotus. Subalansuoti sandarikliai tinka aukšto -slėgio terpėms (dažniausiai kalbant apie slėgį, didesnį nei 1,0 MPa). Dvipusiai mechaniniai sandarikliai daugiausia naudojami aukštos-temperatūroms, lengvai kristalizuojančioms, klampioms,{9}}turinčioms dalelių ir toksiškoms lakioms terpėms. Dvipusiams mechaniniams sandarikliams į sandarinimo ertmę reikia įpurkšti diafragmą, kurios slėgis paprastai yra 0,07–0,1 MPa didesnis nei vidutinis slėgis.

• Sandarinimo medžiagos

Cheminių siurblių statinių sandariklių medžiaga dažniausiai yra fluoro guma; ypatingais atvejais galima naudoti politetrafluoretileną (PTFE). Medžiagos pasirinkimas stacionariems ir dinaminiams mechaninio sandariklio žiedams yra svarbesnis. Kietieji lydiniai nebūtinai pagaminti iš tos pačios medžiagos; jie yra brangūs, o kietumo skirtumai yra nepagrįsti. Todėl geriausia juos atskirti pagal terpės ypatybes.

 

Specialių terpių chemijos siurbliams parinkimas

• Sieros rūgštis

Sieros rūgšties ėsdinimas labai skiriasi priklausomai nuo jos koncentracijos ir temperatūros. Koncentruotai sieros rūgščiai (daugiau nei 80 %) ir žemesnei kaip 80 laipsnių temperatūrai anglinis plienas ir ketus pasižymi dideliu atsparumu korozijai, bet netinka dideliam srautui.

Netinkamos medžiagos siurbliams ir vožtuvams:

Įprastas nerūdijantis plienas, pvz., 304 (0Cr18Ni9), 316 (0Cr18Ni12Mo2Ti)

Siurbliai ir vožtuvai, skirti tiekti sieros rūgštį, paprastai gaminami iš didelio -silicio ketaus (sunku išlieti ir apdoroti) ir iš didelio -legiruotojo nerūdijančio plieno (20 lydinio). Fluoroplastikai pasižymi geru atsparumu sieros rūgščiai; Naudoti fluoropolimero{4}}siurblius (F46) yra ekonomiškesnis pasirinkimas.

• Druskos rūgštis

Dauguma metalinių medžiagų nėra atsparios druskos rūgšties korozijai (įskaitant įvairius nerūdijančius plienus). Molibdeno,{1}}turinčio daug silicio, geležies galima naudoti tik esant 50 laipsnių temperatūrai ir 30 % druskos rūgšties.

Priešingai nei metalinės medžiagos, dauguma nemetalinių medžiagų yra gerai atsparios druskos rūgšties korozijai; todėl guminiai siurbliai ir plastikiniai siurbliai (pavyzdžiui, polipropilenas, fluoroplastikas ir kt.) yra geriausias pasirinkimas tiekti druskos rūgštį.

• Azoto rūgštis

Įprastomis aplinkybėmis dauguma metalų korozuoja ir greitai skyla azoto rūgštyje. Nerūdijantis plienas yra plačiausiai naudojama azoto rūgščiai -atspari medžiaga, pasižyminti geru atsparumu korozijai įvairios koncentracijos azoto rūgščiai kambario temperatūroje. Verta paminėti, kad nerūdijantis plienas, kurio sudėtyje yra molibdeno (pvz., 316 ir 316 l), atsparumas azoto rūgšties korozijai yra mažesnis nei įprastas nerūdijantis plienas (pvz., 304 ir 321), o kartais net ir blogesnis. Aukštoje -temperatūroje azoto rūgšties aplinkoje paprastai naudojamas titanas ir titano lydiniai.

• Acto rūgštis

Acto rūgštis yra viena iš labiausiai ėsdinančių organinių rūgščių. Įvairios koncentracijos ir temperatūros acto rūgšties tirpaluose paprasti plienai smarkiai korozuoja. Nerūdijantis plienas yra puiki acto rūgščiai{2}}atspari medžiaga. Molibdeno -turintis 316 nerūdijantis plienas taip pat gali būti naudojamas aukštoje-temperatūroje ir atskiestų acto rūgšties garų aplinkoje. Atšiaurioms reikmėms, pvz., aukštai-temperatūrai, didelės-koncentracijos acto rūgštims ar kitoms korozinėms terpėms, galima naudoti didelio-legiruotojo nerūdijančio plieno arba fluoroplastiko siurblius.

• Šarmas (natrio hidroksidas)

Paprastas nerūdijantis plienas nesuteikia didelio atsparumo šarmams pranašumo, palyginti su ketaus. Nerūdijantis plienas nerekomenduojamas, kai terpėje leistinas nedidelis geležies kiekis.

Aukštos{0}}temperatūros šarminiams skysčiams paprastai naudojamas titanas ir titano lydiniai arba labai{1}}legiruotas nerūdijantis plienas. Mūsų bendrosios paskirties-ketaus siurbliai gali būti naudojami mažos-koncentracijos šarminiuose tirpaluose kambario temperatūroje. Specialiems reikalavimams gali būti naudojami įvairūs nerūdijančio plieno arba fluoroplastiko siurbliai.

• Amoniakas (amonio hidroksidas)

Dauguma metalų ir nemetalų yra šiek tiek ėsdinantys skystame amoniake ir amoniake (amonio hidrokside), išskyrus varį ir vario lydinius.

• Sūrymas (jūros vanduo)

Paprastas plienas nėra stipriai ėsdinantis natrio chlorido tirpaluose, jūros vandenyje ar sūryme, todėl paprastai jį reikia apsaugoti nuo dažų. Įvairūs nerūdijantys plienai taip pat turi labai mažą vienodą korozijos greitį, tačiau dėl chlorido jonų veikimo gali atsirasti vietinė korozija; 316 nerūdijantis plienas paprastai veikia geriau.

• Alkoholiai, ketonai, esteriai, eteriai

Įprastos alkoholio terpės yra metanolis, etanolis, etilenglikolis, propanolis ir kt.; ketoninės terpės apima acetoną, metiletilketoną ir kt.; esterių terpė apima įvairius metilo esterius, etilo esterius ir kt.; eterinės terpės apima dimetilo eterį, dietilo eterį, butilo eterį ir kt. Šios terpės paprastai nėra -ėsdinančios, todėl tinka dažniausiai naudojamos medžiagos. Konkretus pasirinkimas turėtų būti pagrįstas terpės savybėmis ir atitinkamais reikalavimais.

 

Verta paminėti, kad ketonai, esteriai ir eteriai tirpsta įvairiose gumose, todėl išvengiama klaidų renkantis sandarinimo medžiagas.

 

Klampumo ir temperatūros poveikis

Terpės klampumas turi didelę įtaką siurblio veikimui. Didėjant klampumui, siurblio slėgio kreivė mažėja, o aukštis ir srautas optimaliomis darbo sąlygomis taip pat mažėja, o galia didėja, todėl sumažėja efektyvumas. Paprastai siurblio veikimo parametrai siurbiant vandenį yra jo veikimo rodikliai. Siurbiant klampią terpę, būtina konvertuoti (skirtingo klampumo korekcijos koeficientus rasite atitinkamose perskaičiavimo lentelėse). Didelio-klampumo celiuliozės, pastas ir klampių skysčių siurbimui rekomenduojami sraigtiniai siurbliai.

 

Laikmenoms, kurių temperatūra žemesnė nei 120 laipsnių, speciali aušinimo sistema paprastai nenumatyta; pati terpė tarnauja kaip tepalas ir aušinimo skystis.

Jei terpės temperatūra viršija 120 laipsnių, bet žemesnė nei 300 laipsnių, ant siurblio dangčio turi būti aušinimo kamera. Sandarinimo kamera taip pat turi būti prijungta prie aušinimo skysčio (naudojant dvigubą mechaninį sandariklį). Kai aušinimo skystis negali prasiskverbti į terpę, terpę reikia ištraukti aušinimui ir prijungti prie aušinimo skysčio (tai galima pasiekti naudojant paprastą šilumokaitį).

 

Aukštos{0}}temperatūros terpėms, kurių temperatūra viršija 300 laipsnių, reikia aušinti ne tik siurblio galvutę, bet ir pakabos guolio ertmę su aušinimo sistema. Siurbliai paprastai palaikomi centralizuotai. Pirmenybė teikiama metaliniams silfoniniams mechaniniams sandarikliams, tačiau jie yra brangesni (daugiau nei 10 kartų brangesni už įprastus mechaninius sandariklius).