Quan es dissenya equips, és necessari determinar el propòsit i el rendiment de la bomba i seleccionar el tipus de la bomba. Aquesta selecció primer ha de començar amb la selecció del tipus i la forma de la bomba. Quins principis s’han d’utilitzar per seleccionar la bomba? Quina és la base?
Principis de selecció de bombes
1. Feu que el tipus i el rendiment de la bomba seleccionada compleixin els requisits dels paràmetres de procés com el flux de dispositiu, el cap, la pressió, la temperatura, el flux de cavitació, el cap de succió, etc.
2. S'han de complir els requisits de les característiques mitjanes.
Per a bombes que transporten medis inflamables, explosius, tòxics o preciosos, cal que el segell de l’eix sigui fiable o s’utilitzi una bomba sense fuites, com ara una bomba d’impulsió magnètica, bomba de diafragma i bomba blindada; Per a les bombes que transporten medis corrosius, les peces de convecció han de ser fabricades amb materials resistents a la corrosió, com ara bombes resistents a la corrosió d'acer inoxidable AFB i bombes d'accionament magnètic de plàstic d'enginyeria CQF.
Per a les bombes que transporten medis de transport que contenen partícules sòlides, les parts de convecció han de ser fabricades amb materials resistents al desgast i el segell de l’eix es trenca amb líquid net quan sigui necessari.
3. Alta fiabilitat mecànica, baix soroll i baixa vibració.
4. Econòmicament, el cost total dels equips, el funcionament, el manteniment i les tarifes de gestió s’ha de considerar de forma exhaustiva per minimitzar el cost total.
5. Les bombes centrífugues tenen les característiques d’alta velocitat, mida petita, pes lleuger, alta eficiència, gran flux, estructura simple, sense pulsació durant la infusió, rendiment estable, funcionament fàcil i manteniment convenient.
Per tant, tret de les situacions següents, les bombes centrífugues s’han d’utilitzar el màxim possible:
Quan hi ha un requisit de mesura, s’ha d’utilitzar una bomba de mesura.
Quan el requisit del cap és molt elevat, el cabal és molt petit i no hi ha un flux petit adequat i una bomba centrífuga elevada disponible, es pot utilitzar una bomba recíproca. Si el requisit de cavitació no és alt, també es pot utilitzar una bomba de vòrtex. Quan el cap és molt baix i el cabal és molt gran, es pot utilitzar una bomba de flux axial i una bomba de flux mixta.
Quan la viscositat mitjana és relativament gran (superior a 650 ~ 1000mm2/s), es pot considerar una bomba rotor o una bomba recíproca (bomba d’engranatge, bomba de cargol).
Quan el contingut de gas del medi és del 75%, el cabal és petit i la viscositat inferior a 37,4mm2/s, es pot utilitzar una bomba de vòrtex.
Per a ocasions en què l’inici és freqüent o omplir la bomba és inconvenient, s’hauria de seleccionar una bomba amb un rendiment autoprimint, com ara una bomba centrífuga autoprimint, una bomba de vòrtex autoprimint i una bomba de diafragma pneumàtica (elèctrica).
Bases de selecció de la bomba
La base de selecció de la bomba s’ha de tenir en compte de cinc aspectes segons els requisits de subministrament i drenatge del flux i el flux de procés, és a dir, el volum de lliurament de líquids, el capçal del dispositiu, les propietats del líquid, la disposició de la canalització i les condicions de funcionament.
1.
El cabal és una de les dades de rendiment importants per a la selecció de la bomba, que està directament relacionada amb la capacitat de producció i la capacitat de lliurament de tot el dispositiu. Per exemple, els cabals normals, mínims i màxims de la bomba es poden calcular en el disseny de processos de l’Institut de Disseny. Quan es selecciona una bomba, el cabal màxim s’utilitza com a base, tenint en compte el cabal normal. Quan no hi ha un cabal màxim, 1,1 vegades es pot prendre el cabal normal com a cabal màxim.
2. Cap
El capçal requerit pel sistema de dispositius és una altra dades de rendiment important per a la selecció de la bomba. Generalment, el cap després d’ampliar el marge per un 5% -10% s’utilitza per a la selecció.
3. Propietats líquides
Les propietats líquides inclouen el nom del medi líquid, les propietats físiques, les propietats químiques i altres propietats. Les propietats físiques inclouen la temperatura C, la densitat D, la viscositat U, el diàmetre de les partícules sòlides i el contingut de gas al medi, que impliquen el capçal del sistema, el càlcul efectiu de la cavitació i el tipus de bomba adequat: les propietats químiques es refereixen principalment a la corrosivitat química i a la toxicitat del líquid Medium, que és una base important per seleccionar materials de la bomba i quin tipus de segell de l’eix per triar.
4. Condicions de disseny de canonades
Les condicions de disposició de la canalització del sistema de dispositius fan referència a l'alçada de lliurament de líquids, la distància de lliurament de líquids, la direcció de lliurament de líquids, el nivell de líquid més baix del costat de la succió, el nivell de líquid més alt del costat de la descàrrega i altres dades i les especificacions de canonades i la seva longitud, Materials, especificacions d’accés de canonades, quantitat, etc., per tal de calcular el cap del sistema i comprovar el marge de cavitació.
5. Condicions de funcionament
Les condicions de funcionament contenen molt contingut, com ara el funcionament del líquid T, la força de vapor saturada P, la pressió del costat del costat de la succió PS (absolut), la pressió del contenidor lateral de descàrrega PZ, l’altitud, la temperatura ambient, tant si l’operació és intermitent com si continua, i si La posició de la bomba és fixa o mòbil.
Les indústries del petroli i químics ocupen una posició molt important en l’economia nacional. Com a equips clau de suport, les bombes de processos químics també criden cada cop més atenció. A causa de les característiques complexes dels suports químics i dels requisits creixents per a la protecció del medi ambient, a quins aspectes s’han de prestar atenció a l’hora de seleccionar bombes químiques?
01. L’impacte de la corrosió
La corrosió sempre ha estat un dels perills més problemàtics dels equips químics. Si no teniu cura, danyarà l’equip com a mínim i causarà accidents o fins i tot desastres en el pitjor. Segons les estadístiques rellevants, al voltant del 60% dels danys als equips químics són causats per la corrosió. Per tant, a l’hora de seleccionar bombes químiques, primer heu de parar atenció a la naturalesa científica de la selecció de materials.
Normalment hi ha un malentès que l'acer inoxidable és un "material universal". És molt perillós utilitzar acer inoxidable independentment de les condicions mitjanes i ambientals. A continuació es mostra una discussió sobre els punts clau de la selecció de materials per a alguns suports químics d’ús comú:
1. Àcid sulfúric
Com a un dels mitjans corrosius forts, l’àcid sulfúric és una important matèria primera industrial amb una àmplia gamma d’usos. L’àcid sulfúric de diferents concentracions i temperatures té una gran diferència en la corrosió dels materials. Per a l’àcid sulfúric concentrat amb una concentració de més del 80% i una temperatura inferior a 80 graus, l’acer al carboni i el ferro colat tenen una bona resistència a la corrosió Materials per a bombes i vàlvules.
Acer inoxidable ordinari com 3 0 4 (0 CR18NI9) i 316 (0CR18NI12MO2TI) també tenen usos limitats per als suports d’àcid sulfúric. Per tant, les bombes i les vàlvules per transmetre àcid sulfúric solen ser de ferro colat de silici (difícil de llançar i processar) i d’acer inoxidable d’aliatge (aliatge núm. 20). Els fluopàstics tenen una bona resistència a l’àcid sulfúric i l’ús de bombes amb fluor (F46) és una elecció més econòmica. Els productes aplicables a la companyia inclouen: bombes de fluor IHF, PF (FS) Bombes centrífuges altament resistents a la corrosió, bombes magnètiques de plàstic de fluor CQB-F, etc.
2. Àcid clorhídric
La majoria dels materials metàl·lics no són resistents a la corrosió de l’àcid clorhídric (inclosos diversos materials d’acer inoxidable) i el ferro d’alt silicon que conté molibdè només es pot utilitzar per a àcid clorhídric per sota de 50 graus i 30%. Al contrari dels materials metàl·lics, la majoria de materials no metàl·lics tenen una bona resistència a la corrosió a l’àcid clorhídric, de manera que les bombes de goma folrades i les bombes de plàstic (com el polipropilè, els fluoplastics, etc.) són les millors opcions per transmetre àcid clorhídric. Els productes aplicables a la companyia inclouen: bombes amb fluor IHF, PF (FS) fortes bombes centrífugals resistents a la corrosió, bombes magnètiques de polipropilè CQ (o bombes magnètiques fluoroplàstiques), etc.
3. Àcid nítric
Generalment, la majoria de metalls es corroeixen ràpidament i es destrueixen en àcid nítric. L’acer inoxidable és el material resistent a l’àcid nítric més utilitzat. Té una bona resistència a la corrosió a l’àcid nítric de totes les concentracions a temperatura ambient. Val la pena esmentar que l’acer inoxidable que conté molibdè (com 316, 316L) no només és millor que l’acer inoxidable ordinari (com 304, 321) en resistència a la corrosió a l’àcid nítric, sinó de vegades encara pitjor.
Per a l’àcid nítric d’alta temperatura, s’utilitzen generalment els materials de titani i aliatge de titani. Els productes aplicables de la companyia inclouen: DFL (W) H Bombes químiques, DFL (W) Bombes químiques blindades de pH, bombes de procés DFCZ, bombes químiques autoprimants DFLZP, bombes químiques IH, bombes magnètiques CQB, etc., fetes de 304.
4. Àcid acètic
És una de les substàncies més corrosives entre els àcids orgànics. L’acer ordinari es corroirà greument en l’àcid acètic de totes les concentracions i temperatures. L’acer inoxidable és un excel·lent material resistent a l’àcid acètic. L’acer inoxidable que conté molibdè 316 també es pot utilitzar per a un vapor d’àcid acètic d’alta temperatura i diluït. Per a requisits exigents, com ara l’àcid acètic d’alta temperatura i d’alta concentració o altres medis corrosius, es poden seleccionar acer inoxidable d’aliatge elevat o bombes fluoroplàstiques.
5. Alcali (hidròxid de sodi)
L’acer s’utilitza àmpliament en solucions d’hidròxid de sodi per sota dels 80 graus i dins del 30% de la concentració. També hi ha moltes fàbriques que encara utilitzen acer ordinari a 100 graus i per sota del 75%. Tot i que la corrosió augmenta, és econòmica.
L’acer inoxidable ordinari no té cap avantatge evident sobre el ferro colat en la resistència a la corrosió a la solució alcalí. Sempre que es permeti afegir una petita quantitat de ferro al medi, no es recomana acer inoxidable. Per a una solució alcali d’alta temperatura, s’utilitzen majoritàriament aliatges de titani i titani o acer inoxidable d’aliatge alt. Les bombes generals de ferro colat de la companyia es poden utilitzar per a una solució alcali de baixa concentració a temperatura ambient. Quan hi ha requisits especials, es poden utilitzar diversos tipus de bombes d’acer inoxidable o bombes fluoroplàstiques.
6. Amoníac (hidròxid d'amoníac)
La majoria de metalls i no metalls són lleugerament corroïts en amoníac líquid i aigua d’amoníac (hidròxid d’amoníac), només els aliatges de coure i coure no són adequats per al seu ús. La majoria dels productes de l’empresa són adequats per al transport d’amoníac i aigua d’amoníac.
7. Aigua salada (aigua de mar)
La velocitat de corrosió de l’acer ordinari en solució de clorur de sodi, l’aigua de mar i l’aigua salada no és gaire alta i, generalment, requereix protecció del recobriment; Diversos tipus d'acer inoxidable també tenen una taxa de corrosió uniforme molt baixa, però poden causar corrosió local a causa dels ions de clorur, i 316 acer inoxidable sol ser millor. Tots els tipus de bombes químiques de l’empresa estan configurats amb 316 materials.
8. Alcohol, cetones, èsters, èters
Els medis d’alcohol comuns inclouen metanol, etanol, etilenglicol, propanol, etc., els medis de cetona inclouen acetona, butanona, etc., els medis èster inclouen diversos èsters de metil, èsters d’etil, etc., els medis d’èter inclouen metil èter, etílic, eter de butil, eter , etc., bàsicament són no corrosius i es poden utilitzar materials més utilitzats. Quan es selecciona, s’hauria de fer una elecció raonable en funció de les propietats del medi i dels requisits relacionats.
També val la pena assenyalar que les cetones, els èsters i els èters són solubles en molts tipus de gomes, de manera que eviteu errors a l’hora de seleccionar materials de segellat.
02. Influència d'altres factors
Generalment, la fuga del sistema de canonades es pot ignorar en el flux de procés de bombes industrials, però cal tenir en compte l’impacte dels canvis de procés sobre el flux. Si les bombes agrícoles utilitzen canals oberts per transportar aigua, també s’han de tenir en compte les fuites i l’evaporació.
Pressió: pressió del dipòsit d’aspiració, pressió del dipòsit de drenatge, diferència de pressió en el sistema de canonades (pèrdua del cap).
Dades del sistema de canonades (diàmetre de canonades, longitud, tipus i nombre d’accessoris de canonades, elevació geomètrica des del dipòsit d’aspiració fins al dipòsit de pressió, etc.).
Si cal, també s’ha de dibuixar una corba característica del dispositiu.
03. Influència de les canonades
En dissenyar i organitzar canonades, cal destacar els següents qüestions:
(1) Selecció raonable del diàmetre de canonades. Un gran diàmetre de canonades significa una petita velocitat de flux líquid i una petita pèrdua de resistència al mateix cabal, però el preu és alt. Un petit diàmetre de canonades comportarà un fort augment de la pèrdua de resistència, augmentarà el cap de la bomba seleccionada, augmentarà la potència i augmentarà el cost i les despeses de funcionament. Per tant, s’hauria de considerar de forma exhaustiva des de les perspectives tècniques i econòmiques.
(2) Cal tenir en compte la pressió màxima que pot suportar la canonada de descàrrega i les juntes de canonades.
(3) El pipeline s'ha de disposar el més recte possible i s'ha de minimitzar el nombre d'accessoris a la canalització i la longitud del gasoducte. Quan sigui necessari un gir, el radi de flexió del colze hauria de ser de 3 a 5 vegades el diàmetre del gasoducte i l’angle ha de ser el més gran possible.
(4) Les vàlvules (vàlvules de bola o les vàlvules d’aturada, etc.) i les vàlvules de comprovació s’han d’instal·lar al costat de descàrrega de la bomba. La vàlvula s'utilitza per ajustar el punt de funcionament de la bomba. La vàlvula de verificació pot evitar que la bomba es reverteixi quan el líquid flueix i evitar que la bomba sigui colpejada pel martell d’aigua. (Quan el líquid flueixi, es generarà una enorme pressió inversa, provocant danys a la bomba)
04. Influència del cap de flux
Determinació del flux
(1) Si es donen els cabals mínims, normals i màxims en el procés de producció, s'ha de considerar el cabal màxim.
(2) Si només es dóna el cabal normal en el procés de producció, s'ha de tenir en compte un determinat marge.
Per a les bombes de cabal gran i de capçal baix NS100, el marge de flux és del 5%, per a les bombes petites de NS50 i les bombes de capçal elevat, el marge de flux és del 10%, per a 50 menys o igual a NS inferior o igual a 100 bombes, el flux El marge també és del 5%, per a bombes de mala qualitat i males condicions de funcionament, el marge de flux hauria de ser del 10%.
(3) Si les dades bàsiques només donen flux de pes, s'ha de convertir en flux de volum.
05, la influència de la temperatura
El transport de medi d’alta temperatura posa més requisits sobre l’estructura, els materials i els sistemes auxiliars de la bomba. Parlem dels requisits de refrigeració sota diferents canvis de temperatura i dels tipus de bombes aplicables de l’empresa:
(1) Per als suports amb una temperatura inferior a 120 graus, normalment no es configura un sistema de refrigeració especial i el medi en si s'utilitza majoritàriament per a la lubricació i el refredament. Igual que les bombes químiques DFL (W) H, les bombes químiques blindades de pH DFL (W) (el nivell de protecció del motor blindat ha de ser del nivell H quan supera els 90 graus).
El tipus ordinari DFCZ i les bombes químiques IH poden arribar al límit de temperatura superior de 140 graus ~ 160 graus a causa de l'estructura de la suspensió; La temperatura màxima de funcionament de la bomba folrada de fluor IHF pot assolir 200 graus; Només la bomba magnètica ordinària CQB té una temperatura de funcionament no superior als 100 graus. Val la pena esmentar que per als mitjans que són fàcils de cristal·litzar o contenir partícules, s’ha de proporcionar una canalització de caiguda de superfície de segellat (les interfícies es reserven durant el disseny).
(2) Per als suports superiors als 120 graus i dins dels 300 graus, s'ha de proporcionar generalment una cambra de refrigeració a la coberta de la bomba i la cambra de segellat també s'ha de connectar al refrigerant (cal proporcionar un segell mecànic de doble extrem). Quan el refrigerant no es deixa penetrar en el medi, el medi en si s’ha de refredar i després connectar -se (això es pot aconseguir mitjançant un simple intercanviador de calor).
Actualment, l’empresa disposa de bombes de processos químics DFCZ, bombes de canonades a alta temperatura GRG i bombes de circulació d’aigua calenta HPK (en desenvolupament) per a la selecció. A més, la bomba magnètica a alta temperatura CQB-G es pot utilitzar per a medis d’alta temperatura dins de 280 graus.
(3) Per a suports d'alta temperatura per sobre dels 300 graus, no només s'ha de refredar el cap de la bomba, sinó que també s'ha d'equipar la cambra de suport de suspensió amb un sistema de refrigeració. L’estructura de la bomba és generalment un tipus de suport central. El segell mecànic és preferiblement un tipus de manxa metàl·lica, però el preu és alt (el preu és més de deu vegades el de segells mecànics ordinaris). Actualment, l’empresa només té bombes d’oli centrífuga DFay que poden arribar a una temperatura de 420 graus (en desenvolupament).
06. Impacte del rendiment de segellat
Cap fuga és la eterna persecució dels equips químics. És aquest requisit que ha portat a l’aplicació creixent de bombes magnètiques i bombes blindades. Tot i això, encara hi ha un llarg camí per recórrer realment sense fuites, com la vida de la màniga d’aïllament de la bomba magnètica i la màniga de blindatge de la bomba de blindatge, el problema de picador del material, la fiabilitat del segell estàtic, etc. Ara introduïm breument informació bàsica sobre el segell
Forma de segellat
Per als segells estàtics, normalment només hi ha dues formes: segellar juntes i anells de segellat, i l’anell O és l’anell de segellat més utilitzat.
Per a segells dinàmics, les bombes químiques rarament utilitzen segells d’embalatge i utilitzen principalment segells mecànics. Els segells mecànics es divideixen en tipus únic i doble, equilibrat i desequilibrat. El tipus equilibrat és adequat per segellar medis d'alta pressió (sol referir-se a la pressió superior a 1. 0 MPa). Els segells mecànics de doble gamma s’utilitzen principalment per a suports d’alta temperatura, fàcil de cristal·litzar, viscosos, que contenen partícules i volàtils tòxics. Els segells mecànics de doble extrem haurien d’injectar líquid d’aïllament a la cavitat de segellat, i la seva pressió és generalment 0. 0 7 ~ 0,1MPa superior a la pressió mitjana.
Materials de segellat
El material dels segells estàtics de la bomba química és generalment fluorubber i els materials de politetrafluoroetilè s’utilitzen en casos especials; La configuració del material dels anells dinàmics i estàtics del segell mecànic és més crítica, i no és la millor per al carbur cementat per al carbur cementat. L’elevat preu és un aspecte i no és raonable que no hi hagi cap diferència de duresa entre tots dos, per la qual cosa el millor és tractar -los de manera diferent segons les característiques del mitjà.
(Nota: La vuitena edició de l'API 610 de l'American Petroleum Institute té disposicions detallades sobre la configuració típica de segells mecànics i sistemes de canonades a l'Apèndix D)
05. Efecte de la viscositat
La viscositat del medi té una gran influència en el rendiment de la bomba. Quan la viscositat augmenta, la corba del cap de la bomba disminueix i el cap i el cabal de la millor condició de treball disminueixen en conseqüència, mentre que la potència augmenta, de manera que l’eficiència disminueix.
Els paràmetres de les mostres generals són el rendiment quan es transmeten aigua clara. Quan es transmetin mitjans viscosos, s’han de convertir (els coeficients de correcció de diferents viscositats es poden trobar als gràfics de conversió rellevants). Per a la transmissió de purins, pastes i líquids viscosos amb viscositat més elevada, es recomana utilitzar una bomba de cargol. La bomba de cargol únic és adequada per a suports amb viscositat de fins a 1000000CST.