Projektuodamas įrangą projektavimo institutas turi nustatyti siurblio paskirtį ir našumą bei parinkti siurblio tipą. Šis pasirinkimas pirmiausia turi prasidėti nuo siurblio tipo ir formos. Taigi, kokiais principais vadovautis renkantis siurblį? Kas yra pagrindas?
Siurblio pasirinkimo pagrindas
Siurblio pasirinkimo pagrindas turėtų būti vertinamas iš penkių aspektų, pagrįstų proceso srauto ir vandens tiekimo bei drenažo reikalavimais, ty skysčio tiekimo tūriu, įrenginio galvute, skysčio savybėmis, dujotiekio išdėstymu ir veikimo sąlygomis.
1. Srauto greitis
Srauto greitis yra vienas iš svarbių siurblio pasirinkimo rodiklių, kurie yra tiesiogiai susiję su viso įrenginio gamybos ir tiekimo pajėgumais. Pavyzdžiui, projektavimo institutas gali apskaičiuoti įprastą, mažiausią ir didžiausią siurblio srautą proceso projekte. Renkantis siurblį, kaip pagrindas yra didžiausias debitas, atsižvelgiant į įprastą srautą. Kai nėra maksimalaus srauto, 1,1 karto didesnis už įprastą srautą paprastai gali būti laikomas didžiausiu srautu.
2. Galva
Įrenginio sistemai reikalinga galvutė yra dar vienas svarbus siurblio pasirinkimo efektyvumo rodiklis. Paprastai pasirinkimui naudojama galvutė, padidinus paraštę 5 %-10 %.
3. Skysčio savybės
Skysčio savybės apima skystos terpės pavadinimą, fizines savybes, chemines savybes ir kitas savybes. Fizinės savybės apima temperatūrą c, tankį d, klampumą u, kietųjų dalelių skersmenį ir dujų kiekį terpėje ir kt. Tai apima sistemos aukštį, efektyvios kavitacijos ribos apskaičiavimą ir tinkamo siurblio tipą: cheminės savybės daugiausia susijusios su cheminiu koroziniu poveikiu ir skystos terpės toksiškumas, kuris yra svarbus pagrindas renkantis siurblio medžiagas ir kokio tipo veleno sandariklį pasirinkti.
4. Dujotiekio išdėstymo sąlygos
Įrenginio sistemos dujotiekio išdėstymo sąlygos nurodo skysčio tiekimo aukštį, skysčio tiekimo atstumą, skysčio tiekimo kryptį, žemiausią skysčio lygį siurbimo pusėje, aukščiausią skysčio lygį išleidimo pusėje ir kitus duomenis bei dujotiekio specifikacijas ir jų ilgį, medžiagos, vamzdžių jungiamųjų detalių specifikacijos, kiekis ir kt., siekiant apskaičiuoti sistemos aukštį ir patikrinti kavitacijos ribą.
5. Eksploatavimo sąlygos
Darbo sąlygose yra daug turinio, pvz., skysčio veikimas T, prisotinto garo jėga P, siurbimo pusės slėgis PS (absoliutus), išleidimo pusės bako slėgis PZ, aukštis virš jūros lygio, aplinkos temperatūra, ar operacija yra su pertrūkiais, ar nuolat, ir ar siurblio padėtis yra fiksuota arba judama.
Naftos ir chemijos pramonė užima labai svarbią vietą šalies ekonomikoje. Cheminių procesų siurbliai, kaip pagrindinė pagalbinė įranga, taip pat sulaukia vis daugiau dėmesio. Į kokius aspektus reikėtų atkreipti dėmesį renkantis cheminių medžiagų siurblius dėl sudėtingų cheminių terpių savybių ir didėjančių aplinkosaugos reikalavimų?
01. Korozijos poveikis
Korozija visada buvo vienas didžiausių cheminės įrangos pavojų. Jei nebūsite atsargūs, tai bent jau sugadins įrangą, o blogiausiu atveju sukels nelaimingus atsitikimus ar net nelaimes. Remiantis atitinkama statistika, apie 60% cheminių įrenginių pažeidimų sukelia korozija. Todėl renkantis cheminius siurblius pirmiausia reikėtų atkreipti dėmesį į medžiagų pasirinkimo mokslinį pobūdį.
Dažniausiai kyla nesusipratimas, kad nerūdijantis plienas yra „universali medžiaga“. Labai pavojinga naudoti nerūdijantį plieną, nepaisant terpės ir aplinkos sąlygų. Toliau aptariami pagrindiniai kai kurių dažniausiai naudojamų cheminių medžiagų pasirinkimo taškai:
1. Sieros rūgštis
Sieros rūgštis, kaip viena iš stipriai ėsdinančių terpių, yra svarbi pramoninė žaliava, kurią galima plačiai naudoti. Įvairių koncentracijų ir temperatūrų sieros rūgštis turi didelį medžiagų korozijos skirtumą. Koncentruotai sieros rūgščiai, kurios koncentracija didesnė nei 80 %, o temperatūra mažesnė nei 80 laipsnių, anglinis plienas ir ketus turi gerą atsparumą korozijai, tačiau jie netinka dideliu greičiu tekančia sieros rūgštimi ir netinka naudoti kaip medžiagos siurbliams ir vožtuvams.
Įprastas nerūdijantis plienas, pvz., 304 (0Cr18Ni9) ir 316 (0Cr18Ni12Mo2Ti), taip pat ribotai naudojamas sieros rūgšties terpėje. Todėl siurbliai ir vožtuvai, skirti tiekti sieros rūgštį, dažniausiai gaminami iš didelio silicio ketaus (sunku išlieti ir apdoroti) ir labai legiruoto nerūdijančio plieno (20 lydinio). Fluoroplastikai turi gerą atsparumą sieros rūgščiai, o naudoti fluoru dengtus siurblius (F46) yra ekonomiškesnis pasirinkimas. Bendrovės taikomi produktai yra: IHF fluoru padengti siurbliai, PF (FS) labai atsparūs korozijai išcentriniai siurbliai, CQB-F fluoro plastiko magnetiniai siurbliai ir kt.
2. Druskos rūgštis
Dauguma metalinių medžiagų nėra atsparios druskos rūgšties korozijai (įskaitant įvairias nerūdijančio plieno medžiagas), o molibdeno turinčią didelio silicio geležį galima naudoti tik vandenilio chlorido rūgščiai, žemesnei nei 50 laipsnių ir 30%. Priešingai nei metalinės medžiagos, dauguma nemetalinių medžiagų turi gerą atsparumą korozijai vandenilio chlorido rūgštimi, todėl guminiai siurbliai ir plastikiniai siurbliai (pvz., polipropilenas, fluoroplastikas ir kt.) yra geriausias pasirinkimas gabenant druskos rūgštį. Bendrovės taikomi produktai yra: IHF fluoru padengti siurbliai, PF (FS) atsparūs korozijai išcentriniai siurbliai, CQ polipropileniniai magnetiniai siurbliai (arba fluoroplastiniai magnetiniai siurbliai) ir kt.
3. Azoto rūgštis
Paprastai dauguma metalų greitai korozuojasi ir sunaikinami azoto rūgštyje. Nerūdijantis plienas yra plačiausiai naudojama azoto rūgščiai atspari medžiaga. Jis turi gerą atsparumą korozijai visų koncentracijų azoto rūgščiai kambario temperatūroje. Verta paminėti, kad molibdeno turintis nerūdijantis plienas (pvz., 316, 316L) yra ne tik ne geresnis už įprastą nerūdijantį plieną (pvz., 304, 321) atsparumu azoto rūgščiai korozijai, bet kartais net prastesnis.
Aukštos temperatūros azoto rūgščiai dažniausiai naudojamos titano ir titano lydinių medžiagos. Bendrovės taikomi produktai yra šie: DFL (W) H chemijos siurbliai, DFL (W) PH ekranuoti chemijos siurbliai, DFCZ proceso siurbliai, DFLZP savaiminio įsiurbimo chemijos siurbliai, IH cheminių medžiagų siurbliai, CQB magnetiniai siurbliai ir kt., pagaminti iš 304.
4. Acto rūgštis
Tai viena labiausiai ėsdinančių medžiagų tarp organinių rūgščių. Įprastas plienas bus stipriai rūdytas bet kokios koncentracijos ir temperatūros acto rūgštyje. Nerūdijantis plienas yra puiki medžiaga, atspari acto rūgščiai. Molibdeno turintis 316 nerūdijantis plienas taip pat gali būti naudojamas aukštos temperatūros ir atskiestų acto rūgšties garų valymui. Reikalingiems reikalavimams, tokiems kaip aukšta temperatūra ir didelės koncentracijos acto rūgštis ar kitos ėsdinančios terpės, galima pasirinkti didelio legiruotojo nerūdijančio plieno arba fluoroplastiko siurblius.
5. Šarmas (natrio hidroksidas)
Plienas plačiai naudojamas natrio hidroksido tirpaluose, žemesnėje nei 80 laipsnių ir 30% koncentracijos. Taip pat yra daug gamyklų, kurios vis dar naudoja įprastą plieną 100 laipsnių ir žemiau 75%. Nors korozija didėja, tai ekonomiška.
Paprastas nerūdijantis plienas neturi akivaizdaus pranašumo prieš ketaus atsparumą korozijai šarmų tirpalui. Kol į terpę leidžiama dėti nedidelį kiekį geležies, nerūdijančio plieno naudoti nerekomenduojama. Aukštos temperatūros šarminiam tirpalui dažniausiai naudojamas titanas ir titano lydiniai arba labai legiruotas nerūdijantis plienas. Įmonės bendrieji ketaus siurbliai gali būti naudojami mažos koncentracijos šarminiam tirpalui kambario temperatūroje. Kai yra specialūs reikalavimai, galima naudoti įvairių tipų nerūdijančio plieno siurblius arba fluoroplastinius siurblius.
6. Amoniakas (amonio hidroksidas)
Dauguma metalų ir nemetalų yra šiek tiek rūdijantys skystame amoniake ir amoniako vandenyje (amoniako hidroksidas), tik varis ir vario lydiniai netinka naudoti. Dauguma įmonės produkcijos tinka amoniako ir amoniakinio vandens transportavimui.
7. Sūrymas (jūros vanduo)
Paprasto plieno korozijos greitis natrio chlorido tirpale, jūros vandenyje ir sūriame vandenyje nėra labai didelis, todėl paprastai reikia dangos apsaugos; įvairių tipų nerūdijantis plienas taip pat turi labai mažą vienodą korozijos greitį, tačiau gali sukelti vietinę koroziją dėl chlorido jonų, o 316 nerūdijantis plienas paprastai yra geresnis. Visų tipų įmonės cheminiai siurbliai sukonfigūruoti su 316 medžiagų.
8. Alkoholiai, ketonai, esteriai, eteriai
Įprastos alkoholio terpės yra metanolis, etanolis, etilenglikolis, propanolis ir kt., ketoninės terpės apima acetoną, butanoną ir kt., esterių terpės apima įvairius metilo esterius, etilo esterius ir kt., eterinės terpės apima metilo eterį, etilo eterį, butilo eterį. ir pan., jie iš esmės nėra koroziniai ir gali būti naudojamos dažniausiai naudojamos medžiagos. Renkantis, turėtų būti pagrįstas pasirinkimas, atsižvelgiant į terpės savybes ir susijusius reikalavimus.
Taip pat verta paminėti, kad ketonai, esteriai ir eteriai tirpsta daugelyje kaučiukų rūšių, todėl venkite klaidų rinkdamiesi sandarinimo medžiagas.
02. Kitų veiksnių įtaka
Paprastai pramoninių siurblių proceso sraute į vamzdynų sistemos nuotėkį galima nepaisyti, tačiau reikia atsižvelgti į proceso pokyčių poveikį srautui. Jei žemės ūkio siurbliai vandeniui transportuoti naudoja atvirus kanalus, taip pat reikia atsižvelgti į nuotėkį ir išgaravimą.
Slėgis: siurbimo bako slėgis, drenažo bako slėgis, slėgio skirtumas vamzdynų sistemoje (galvos nuostoliai).
Dujotiekio sistemos duomenys (vamzdžio skersmuo, ilgis, vamzdyno priedų tipas ir skaičius, geometrinis aukštis nuo siurbimo bako iki slėgio bako ir kt.).
Jei reikia, taip pat reikėtų nubrėžti įrenginio charakteristikų kreivę.
03. Vamzdynų įtaka
Projektuojant ir įrengiant vamzdynus reikia atkreipti dėmesį į šiuos dalykus:
(1) Pagrįstas dujotiekio skersmens pasirinkimas. Didelis dujotiekio skersmuo reiškia nedidelį skysčio srauto greitį ir mažus pasipriešinimo nuostolius esant tokiam pačiam srautui, tačiau kaina yra didelė. Dėl nedidelio vamzdyno skersmens smarkiai padidės pasipriešinimo nuostoliai, padidės pasirinkto siurblio aukštis, padidės galia, padidės sąnaudos ir eksploatacinės išlaidos. Todėl techniniu ir ekonominiu požiūriu tai turėtų būti nagrinėjama visapusiškai.
(2) Išleidimo vamzdyje ir jo vamzdžių jungtyse turi būti atsižvelgiama į didžiausią slėgį, kurį jie gali atlaikyti.
(3) Dujotiekis turi būti išdėstytas kuo tiesiau, o priedų skaičius vamzdyne ir vamzdyno ilgis turi būti kuo mažesni. Kai reikia pasukti, alkūnės lenkimo spindulys turi būti 3–5 kartus didesnis už dujotiekio skersmenį, o kampas – kuo didesnis.
(4) Vožtuvai (rutuliniai vožtuvai arba uždarymo vožtuvai ir kt.) ir atbuliniai vožtuvai turi būti sumontuoti siurblio išleidimo pusėje. Vožtuvas naudojamas siurblio veikimo taškui reguliuoti. Atbulinis vožtuvas gali neleisti siurbliui apsisukti, kai skystis teka atgal, ir apsaugoti siurblį nuo smūgio vandens kūju. (Kai skystis teka atgal, atsiras didžiulis atvirkštinis slėgis, dėl kurio siurblys bus sugadintas)
04. Srauto slėgio įtaka
Srauto nustatymas
(1) Jei gamybos procese nurodomas minimalus, normalus ir didžiausias srautas, reikėtų atsižvelgti į didžiausią srautą.
(2) Jei gamybos procese nurodomas tik įprastas srautas, reikėtų atsižvelgti į tam tikrą maržą.
ns100 didelio srauto ir mažo slėgio siurblių srauto skirtumas yra 5%, ns50 mažo srauto ir didelio slėgio siurblių srauto skirtumas yra 10%, 50 Mažesnis arba lygus ns Mažesnis arba lygus 100 siurblių srautas marža taip pat yra 5%, prastos kokybės ir prastų eksploatavimo sąlygų siurbliams debito marža turėtų būti 10%.
(3) Jei pagrindiniai duomenys rodo tik svorio srautą, jie turėtų būti konvertuojami į tūrinį srautą.
05, temperatūros įtaka
Aukštos temperatūros terpės transportavimas kelia didesnius reikalavimus siurblio konstrukcijai, medžiagoms ir pagalbinėms sistemoms. Pakalbėkime apie aušinimo reikalavimus esant skirtingiems temperatūros pokyčiams ir taikomus įmonės siurblių tipus:
(1) Laikmenoms, kurių temperatūra žemesnė nei 120 laipsnių, speciali aušinimo sistema paprastai neįrengiama, o pati terpė dažniausiai naudojama tepimui ir aušinimui. Kaip ir DFL(W)H cheminių medžiagų siurbliai, DFL(W)PH ekranuoti cheminių medžiagų siurbliai (ekranuoto variklio apsaugos lygis turi būti H lygis, kai jis viršija 90 laipsnių).
DFCZ įprasto tipo ir IH cheminiai siurbliai dėl pakabos struktūros gali pasiekti viršutinę 140–160 laipsnių temperatūros ribą; maksimali IHF fluoru padengto siurblio darbinė temperatūra gali siekti 200 laipsnių; tik CQB įprasto magnetinio siurblio darbinė temperatūra neviršija 100 laipsnių. Verta paminėti, kad terpėms, kurios lengvai kristalizuojasi arba kuriose yra dalelių, turėtų būti numatytas sandarinimo paviršiaus praplovimo vamzdynas (sąsajos rezervuojamos projektuojant).
(2) Jei terpės temperatūra viršija 120 laipsnių ir neviršija 300 laipsnių, ant siurblio dangčio paprastai turi būti įrengta aušinimo kamera, o sandarinimo kamera taip pat turi būti prijungta prie aušinimo skysčio (turi būti įrengtas dvipusis mechaninis sandariklis). Kai aušinimo skysčiui neleidžiama prasiskverbti į terpę, pati terpė turi būti atvėsinta ir tada prijungta (tai galima pasiekti naudojant paprastą šilumokaitį).
Šiuo metu įmonė turi DFCZ cheminių procesų siurblius, GRG aukštos temperatūros vamzdynų siurblius ir HPK karšto vandens cirkuliacinius siurblius (kuriamas). Be to, CQB-G aukštos temperatūros magnetinis siurblys gali būti naudojamas aukštos temperatūros terpėms 280 laipsnių kampu.
(3) Aukštos temperatūros terpėms, viršijančioms 300 laipsnių, reikia aušinti ne tik siurblio galvutę, bet ir pakabos guolių kamerą su aušinimo sistema. Siurblio konstrukcija paprastai yra centrinio atramos tipo. Pageidautina, kad mechaninis sandariklis būtų metalinio silfoninio tipo, tačiau kaina yra didelė (kaina yra daugiau nei 10 kartų didesnė nei įprastų mechaninių sandariklių). Šiuo metu įmonė turi tik DFAY išcentrinius alyvos siurblius, kurie gali pasiekti 420 laipsnių temperatūrą (kuriami).
06. Sandarinimo įtaka
Joks nuotėkis yra amžinas cheminės įrangos siekis. Būtent dėl šio reikalavimo vis dažniau naudojami magnetiniai ir ekranuoti siurbliai. Tačiau dar reikia nueiti ilgą kelią, kad tikrai nebūtų nuotėkio, pvz., magnetinio siurblio izoliacinės įvorės ir ekranuojančio siurblio movos eksploatavimo trukmė, medžiagos įdubimo problema, statinio sandariklio patikimumas ir kt. Dabar trumpai pristatykime pagrindinę informaciją apie sandarinimą.
Sandarinimo forma
Statiniai sandarikliai paprastai būna tik dviejų formų: sandarinimo tarpikliai ir sandarinimo žiedai, o sandarinimo žiedas yra plačiausiai naudojamas sandarinimo žiedas.
Dinaminiams sandarikliams cheminiuose siurbliuose retai naudojami sandarinimo tarpikliai ir daugiausia naudojami mechaniniai sandarikliai. Mechaniniai sandarikliai skirstomi į vieno galo ir dviejų galų, subalansuotus ir nesubalansuotus tipus. Subalansuotas tipas tinka aukšto slėgio terpėms sandarinti (paprastai reiškia didesnį nei 1.0MPa slėgį). Dviejų galų mechaniniai sandarikliai daugiausia naudojami aukštos temperatūros, lengvai kristalizuojamoms, klampioms, dalelių turinčioms ir toksiškoms lakioms terpėms. Dviejų galų mechaniniai sandarikliai turi įpurkšti izoliacinį skystį į sandarinimo ertmę, o jo slėgis paprastai yra 0.07–0,1 MPa didesnis nei vidutinis slėgis.
Sandarinimo medžiagos
Cheminių siurblių statinių sandariklių medžiaga dažniausiai yra fluoro guma, o ypatingais atvejais naudojamos politetrafluoretileno medžiagos; Mechaninio sandariklio dinaminių ir statinių žiedų medžiagos konfigūracija yra svarbesnė, todėl ji nėra pati geriausia cementiniam karbidui. Didelė kaina yra vienas iš aspektų, ir nėra pagrįsta, kad tarp jų nėra kietumo skirtumo, todėl geriausia juos traktuoti skirtingai, atsižvelgiant į terpės savybes.
(Pastaba: aštuntajame Amerikos naftos instituto API 610 leidime D priede pateikiami išsamūs taisyklės dėl tipinės mechaninių sandariklių ir vamzdynų sistemų konfigūracijos)
05. Klampumo įtaka
Terpės klampumas turi didelę įtaką siurblio veikimui. Didėjant klampumui mažėja siurblio slėgio kreivė, atitinkamai mažėja geriausios darbo būklės aukštis ir debitas, o galia didėja, todėl mažėja efektyvumas.