Научное руководство по выбору химических насосов и проектированию трубопроводов

В таких отраслях, как нефтехимия, тонкая химия, фармацевтика и защита окружающей среды, химические насосы служат оборудованием для перекачки основной жидкости. Научность их выбора и рациональность конструкции трубопроводов напрямую связаны с безопасностью, устойчивостью и экономичностью эксплуатации всего комплекса оборудования. Однако многие предприятия часто упускают из виду детали практического применения, что приводит к частым сбоям оборудования, чрезмерному потреблению энергии и даже к несчастным случаям. С точки зрения профессионального исследователя, в этой статье систематически реконструируется основная логика выбора химического насоса и конструкции трубопроводов, а также приводятся ключевые моменты для принятия решений.

I. Краеугольные камниХимический насосВыбор

Основной шаг при выборе насоса — не торопиться с проверкой инструкций к продукту, а вернуться к самому процессу и точно получить данные по следующим пяти измерениям:

1. Динамический баланс расхода и напора. Выбор насоса должен основываться на максимальной скорости потока, обеспечиваемой процессом, с учетом нормальной скорости потока. Что касается напора, к расчетному значению следует добавить запас в размере 5–10%, чтобы справиться с практическими ситуациями, такими как старение трубопровода и локальные засоры. Крайне важно не выбирать насосы исключительно на основе «нормальных условий эксплуатации», поскольку это приведет к отсутствию возможности регулировки системы.
2. Свойства среды: решающие факторы при выборе материала. Название, концентрация, температура, плотность, вязкость, содержание твердых частиц и коррозионная активность среды являются важными деталями. В частности, химическая коррозионная активность напрямую определяет материал насоса и форму уплотнения.
3. Трубопроводная система: скрытый ключ к стоимости и эффективности: необходимо получить полный чертеж компоновки трубопровода, включая высоту подачи жидкости, расстояние, направление, характеристики трубопровода, длину, материал и количество трубных фитингов. Эти данные являются основой для расчета напора в системе и проверки требуемого чистого положительного напора на всасывании (NPSHr), а также являются ключом к предотвращению кавитации.
4. Всесторонний учет условий эксплуатации: является ли работа непрерывной или прерывистой? Каковы температура и давление окружающей среды? Какова высота? Насос стационарный или мобильный? Эти условия влияют на выбор конфигурации насоса, уровня защиты двигателя и схемы охлаждения.
5. Приоритет безопасности и защиты окружающей среды: Для токсичных, вредных, легковоспламеняющихся, взрывоопасных или дорогих сред утечка абсолютно недопустима. Это напрямую влияет на выбор герметичных насосов.

II. Подбор материалов для агрессивных сред

• Серная кислота: Углеродистая сталь хорошо работает при температуре ниже 80℃ и концентрации >80%, но не подходит для высокоскоростного потока; Рекомендуется использовать насосы из чугуна с высоким содержанием кремния, сплава 20 или футеровки фтором.
• Соляная кислота: почти ни один металл не выдерживает ее; Предпочтительны полипропиленовые магнитные насосы или насосы из перфторопласта.
• Азотная кислота: общепринятым выбором является нержавеющая сталь 304; титан рекомендуется для высокотемпературных условий работы.
• Уксусная кислота: нержавеющая сталь 316 подходит для высокотемпературной разбавленной уксусной кислоты; для высоких концентраций или сред, содержащих примеси, следует рассмотреть использование фторопластов или высоколегированных сталей.
• Щелочные растворы (NaOH): Обычная углеродистая сталь экономична и практична; титан или высоколегированная нержавеющая сталь могут быть выбраны для условий высоких температур и высоких концентраций.
• Аммиачная вода: Медь и медные сплавы запрещены; другие материалы обычно применимы.
• Морская вода/рассол: нержавеющая сталь 316 обладает лучшей стойкостью к точечной коррозии; Углеродистая сталь должна сочетаться с антикоррозийными покрытиями.
• Спирты, кетоны, сложные эфиры, простые эфиры: В основном не вызывают коррозии, но следует обратить внимание на эффект набухания кетонов/эфиров на резиновых уплотнениях — следует использовать уплотнения из фторкаучука или ПТФЭ.

III. Проектирование трубопроводной системы

Четыре принципа проектирования трубопроводов:

1. Экономически рациональный выбор диаметра трубы.

• Слишком малый диаметр трубы → высокая скорость потока → высокое сопротивление → повышенная потребность в напоре → повышенная мощность → более высокие эксплуатационные расходы
• Слишком большой диаметр трубы → высокие первоначальные инвестиции → больше площади

Рекомендуется сбалансировать технологию и экономику посредством гидравлических расчетов.

2. Минимизируйте количество колен и фитингов.

Радиус колен должен быть в 3–5 раз больше диаметра трубы, а угол должен составлять как можно больше ≥90°, чтобы избежать вихревых токов и потерь давления, вызванных резкими поворотами.

3. Клапаны и обратные клапаны должны быть установлены на стороне нагнетания.

• Регулирующие клапаны используются для регулировки рабочих точек;
• Обратные клапаны предотвращают реверс насоса или гидравлический удар, вызванный обратным потоком при выключении насоса.

4. Проверьте положительную положительную высоту всасывания (NPSH).

Объедините высоту всасывания жидкости, положение уровня жидкости, длину трубопровода и фитинги, чтобы обеспечить, чтобы доступная чистая положительная высота всасывания превышала требуемую положительную положительную высоту всасывания насоса.

Стратегии охлаждения для высокотемпературных сред

• <120 ℃: большинство химических насосов обеспечивают самосмазывание и охлаждение.
• 120–300 ℃: На крышке насоса должна быть установлена ​​охлаждающая полость, оснащенная двойным механическим уплотнением, а давление охлаждающей жидкости должно быть немного выше среднего давления.
• 300 ℃: используется центральная опорная конструкция + механическое уплотнение с металлическим сильфоном.

Заключение

Если вам нужна профессиональная поддержка при выборе химического насоса или проектировании трубопроводов в сложных условиях работы, Teffiko может предоставить вам комплексные услуги: от консультации и выбора до индивидуальных решений. Мы специализируемся на оборудовании для перекачки жидкостей, предназначенном для суровых условий, таких как высокая коррозия, высокая температура и высокая чистота. В наш ассортимент продукции входят центробежные насосы с фторсодержащим покрытием, магнитные насосы, герметичные насосы и высокотемпературные технологические насосы, которые широко используются в нефтехимической, фармацевтической, новой энергетике и защите окружающей среды.

🔗 Чтобы узнать больше о технических решениях и успешных кейсах, посетите наш официальный сайт:www.teffiko.com

📧 Не стесняйтесь обращаться в нашу техническую службу продаж в любое время:sales@teffiko.com