Науковий посібник із вибору хімічних насосів і проектування трубопроводів

У таких галузях, як нафтохімія, тонка хімія, фармацевтика та захист навколишнього середовища, хімічні насоси служать основним обладнанням для перекачування рідини. Науковість їх вибору і раціональність конструкції трубопроводів безпосередньо пов'язані з безпекою, стабільністю і експлуатаційними витратами всього комплексу обладнання. Однак багато підприємств часто не звертають уваги на деталі в практичних застосуваннях, що призводить до частих поломок обладнання, надмірного споживання енергії та навіть нещасних випадків. З точки зору професійного дослідника, ця стаття систематично реконструює основну логіку вибору хімічного насоса та конструкції трубопроводів, а також надає ключові моменти прийняття рішень.

І. Наріжні камені сХімічний насосВибір

Першочерговим кроком у виборі насоса є не поспішати перевіряти інструкції з продукту, а повернутися до самого процесу та точно охопити дані в наступних п’яти вимірах:

1. Динамічний баланс швидкості потоку та напору: Вибір насоса повинен ґрунтуватися на максимальній швидкості потоку, що забезпечується процесом, з урахуванням нормальної швидкості потоку. Для напору до розрахункового значення слід додати запас 5%-10%, щоб впоратися з практичними ситуаціями, такими як старіння трубопроводу та локальні закупорки. Дуже важливо не вибирати насоси виключно на основі «нормальних умов експлуатації», оскільки це призведе до відсутності запасу регулювання для системи.
2. Властивості середовища: вирішальні фактори для вибору матеріалу: назва, концентрація, температура, щільність, в’язкість, вміст твердих частинок і корозійна активність середовища є критичними деталями. Зокрема, хімічна корозійна активність безпосередньо визначає матеріал насоса та форму ущільнення.
3. Трубопровідна система: прихований ключ до вартості та ефективності: необхідно отримати повне креслення схеми трубопроводу, включаючи висоту подачі рідини, відстань, напрямок, специфікації трубопроводу, довжину, матеріал і кількість трубних фітингів. Ці дані є основою для розрахунку напору системи та перевірки необхідної позитивної сумарної висоти всмоктування (NPSHr), а також є ключовими для уникнення кавітації.
4. Комплексний розгляд умов експлуатації: робота працює безперервно чи з перервами? Які температура і тиск навколишнього середовища? Що таке висота? Насос стаціонарний чи мобільний? Ці умови впливають на вибір конфігурації насоса, рівня захисту двигуна та схеми охолодження.
5. Пріоритет безпеки та захисту навколишнього середовища: для токсичних, шкідливих, легкозаймистих, вибухонебезпечних або дорогих середовищ витік є абсолютно неприйнятним. Це безпосередньо скеровує вибір на герметичні насоси.

II. Відповідність матеріалів для корозійних середовищ

• Сірчана кислота: вуглецева сталь добре працює при температурах нижче 80 ℃ і концентраціях >80%, але не підходить для високошвидкісного потоку; рекомендуються насоси з чавуну з високим вмістом кремнію, сплаву 20 або з фтором.
• Соляна кислота: Майже жодні метали не можуть протистояти їй; переважні поліпропіленові магнітні насоси або перфторопластові насоси.
• Азотна кислота: звичайним вибором є нержавіюча сталь 304; титан рекомендований для високотемпературних умов роботи.
• Оцтова кислота: нержавіюча сталь 316 підходить для високотемпературної розведеної оцтової кислоти; для високих концентрацій або середовищ, що містять домішки, слід розглянути фторопласт або високолеговану сталь.
• Лужні розчини (NaOH): звичайна вуглецева сталь економічна та практична; Для умов високої температури та високої концентрації можна вибрати титан або високолеговану нержавіючу сталь.
• Аміачна вода: мідь і мідні сплави заборонені; зазвичай застосовуються інші матеріали.
• Морська вода/розсіл: нержавіюча сталь 316 має кращу стійкість до точкової корозії; вуглецева сталь повинна поєднуватися з антикорозійними покриттями.
• Спирти, кетони, складні ефіри, ефіри: в основному не викликають корозії, але слід звернути увагу на ефект набрякання кетонів/ефірів на гумових ущільнювачах — слід використовувати ущільнювачі з фторкаучуку або PTFE.

III. Проектування системи трубопроводів

Чотири принципи проектування трубопроводів:

1. Економічно раціональний вибір діаметра труби

• Занадто малий діаметр труби → висока швидкість потоку → високий опір → підвищений напор → підвищена потужність → вищі експлуатаційні витрати
• Занадто великий діаметр труби → великі початкові інвестиції → більше площі

Рекомендується збалансувати технологію та економічність за допомогою гідравлічних розрахунків.

2. Зведіть до мінімуму коліна та фітинги

Радіус колін повинен бути в 3-5 разів більше діаметра труби, а кут повинен бути ≥90°, наскільки це можливо, щоб уникнути вихрових струмів і втрати тиску, спричинених різкими поворотами.

3. Клапани та зворотні клапани повинні бути встановлені на стороні випуску

• Регулювальні клапани використовуються для регулювання робочих точок;
• Зворотні клапани запобігають реверсу насоса або гідроудару, викликаному зворотним потоком, коли насос вимкнено.

4. Перевірте чистий позитивний напор всмоктування (NPSH)

Поєднайте висоту всмоктування рідини, положення рівня рідини, довжину трубопроводу та фітинги, щоб гарантувати, що доступна чиста додатна висота всмоктування буде більшою, ніж необхідна чиста додатна висота всмоктування насоса.

Стратегії охолодження для високотемпературних середовищ

• <120 ℃: більшість хімічних насосів можуть досягати самозмащення та охолодження.
• 120~300 ℃: на кришці насоса має бути встановлена ​​охолоджувальна порожнина, оснащена подвійним механічним ущільненням, і тиск охолоджувальної рідини має бути трохи вищим за середній тиск.
• 300 ℃: використовуйте центральну опорну конструкцію + металеве сильфонне механічне ущільнення.

Висновок

Якщо вам потрібна професійна підтримка щодо вибору хімічного насоса або проектування трубопроводів у складних умовах роботи, Teffiko може надати вам комплексні послуги від консультацій і вибору до індивідуальних рішень. Ми спеціалізуємося на обладнанні для транспортування рідини для важких середовищ, таких як висока корозія, висока температура та висока чистота. Асортимент нашої продукції включає відцентрові насоси з фтором, магнітні насоси, герметичні насоси та високотемпературні технологічні насоси, які широко використовуються в нафтохімії, фармацевтиці, новій енергетиці та охороні навколишнього середовища.

🔗 Щоб дізнатися більше про технічні рішення та успішні кейси, відвідайте наш офіційний сайт:www.teffiko.com

📧 Не соромтеся зв’язуватися з нашою командою технічних продажів у будь-який час:sales@teffiko.com