پمپ های صنایع شیمیایی: راهنمای عملی برای انتخاب، مواد و محدودیت های عملیاتی

هر کارخانه شیمیایی یک پمپ دارد که ماه‌ها پس از نصب گرم است، در آب‌بند تراوش می‌کند یا ظرفیت خود را از دست می‌دهد. علت اصلی به ندرت خود پمپ است. این یک مشخصات ساخته شده بر روی داده های فرآیند ناقص است. غلظت اسید چند نقطه بالاتر از حد فرض است، ریز کاتالیزور وارد خوراک می شود، یا چرخه بخار خروجی آب بندی را فراتر از دمای نامی آن فشار می دهد.

قانون کار پمپ های صنایع شیمیایی ساده است. نوع پمپ را با سیال مطابقت دهید، مواد خیس شده را با مکانیسم خوردگی مطابقت دهید، و طرح را با پوشش کامل عملیاتی مطابقت دهید. وقتی این سه با هم هماهنگ می شوند، یک پمپ سال ها بین تعمیرات اساسی کار می کند. وقتی یکی نادیده گرفته شود، هیچ بودجه یدکی آن را نجات نخواهد داد.

چه چیزی یک پمپ را برای سرویس های شیمیایی مناسب می کند

بیشتر پمپ های شیمیایی ماشین های گریز از مرکز تک مرحله ای هستند. آنها معمولاً خود پرایمینگ نیستند، بنابراین با یک مکش غرقابی یا یک سیستم پرایم کوچک کار می کنند و جریان ثابتی را با فشار تخلیه پایدار ارائه می دهند. به همین سادگی است که آنها بر وظایف انتقال، گردش و خوراک فرآیندی در کارخانه‌های شیمیایی و پتروشیمی تسلط دارند.

چیزی که یک پمپ شیمیایی را از یک پمپ آب همه منظوره جدا می کند، هیدرولیک نیست. این روشی است که ماشین با سه تهدید به طور همزمان مقابله می کند: خوردگی قطعات خیس شده، نشت مایع پمپ شده و عملکرد خارج از پوشش فشار و دمای مورد نظر. بنابراین هویت یک پمپ شیمیایی با مشخصات مواد، آرایش آب بندی آن، و حاشیه بین نقطه کار نامی و محدودیت های فرآیند تعریف می شود.

استانداردهای ابعادی و هیدرولیکی نیز اهمیت دارند. بسیاری از پمپ های فرآیند شیمیایی از ISO 2858 یا DIN 24256 قبلی پیروی می کنند که تعمیر و نگهداری و ذخیره سازی قطعات یدکی را ساده می کند. برای خدمات سنگین پالایشگاهی و پتروشیمی، پمپ‌های API 610 پوشش‌های ضخیم‌تر، قاب‌های یاتاقان قوی‌تر و دینامیک روتور سخت‌تر را ارائه می‌کنند.

انواع پمپ های اصلی مورد استفاده در کارخانه های شیمیایی

چهار خانواده پمپ بیشتر وظایف کارخانه های شیمیایی را پوشش می دهند: پمپ های فرآیند گریز از مرکز، پمپ های محرک مغناطیسی برای خدمات بدون نشتی، پمپ های جریان محوری برای گردش کم هد با جریان بالا، و پمپ های پیچی برای سیالات چسبناک یا حساس به برشی. پمپ های دیافراگمی در کاربردهای دوز و انتقال حجم کم ظاهر می شوند.

پمپ های سانتریفیوژ به عنوان نیروی کار باقی می مانند. برای یک سیال فرآیند تمیز یا خفیف تهاجمی، یک مدل استاندارد مانند پمپ فرآیند شیمیایی استاندارد CZ تعادل عملی عملکرد هیدرولیک، در دسترس بودن قطعات و هزینه تعمیر و نگهداری را ارائه می دهد. این محدوده جریان و هد مورد نیاز اکثر وظایف انتقال، گردش و تغذیه را پوشش می دهد و می توان آن را با مواد خیس شده و ترتیبات آب بندی مورد نیاز برای خدمات با خورندگی متوسط ​​ساخت.

تولید کنندگان پمپ فرآیند شیمیایی استاندارد CZ، کارخانه - پمپ جیانگ سو فیکسیانگ Jiangsu Feixiang Pump تولید کنندگان پمپ فرآیند شیمیایی استاندارد CZ چین و کارخانه پمپ فرآیند شیمیایی استاندارد CZ، 1 ... مشاهده محصول →

پمپ های جریان محوری هر جا که حجم های بسیار زیاد در هد پایین گردش می کنند، جایگاه خود را به دست می آورند. حلقه های تبخیرکننده و کریستالایزر نمونه کلاسیک هستند: پمپ مایع را به طور مداوم در سطح گرمایش حرکت می دهد و فشار دیفرانسیل حتی در جریان بسیار بالا نیز متوسط ​​است. در این وظیفه، آنها بسیار کارآمدتر از یک پمپ گریز از مرکز هستند که مجبور به کار کردن در نزدیکی انتهای پایین منحنی آن هستند.

مواد تعیین می کنند که آیا یک پمپ در سال اول خود زنده می ماند یا خیر

خوردگی رایج ترین دلیلی است که یک پمپ شیمیایی زودتر از موعد از سرویس خارج می شود. مواد خیس شده باید با سیال، غلظت و دمای واقعی مطابقت داشته باشند، نه با گزینه پیش فرض فروشنده. چدن فقط برای مایعات خوش خیم مانند آب خنک کننده مناسب است. نمرات فولاد ضد زنگ مانند 316L مواد شیمیایی خنثی و خفیف خورنده را کنترل می کند. آلیاژهای دوبلکس و فوق دوبلکس مقاومت در برابر کلریدها و ترک خوردگی تنشی را افزایش می دهند. برای اسیدهای معدنی قوی، قلیایی‌های داغ و هالوژن‌ها، آلیاژهای با نیکل بالا، آلیاژ 20 یا تیتانیوم با دو تا پنج برابر هزینه فولاد ضد زنگ پاسخ معمولی هستند.

پمپ های فلوئوروپلیمری مسیر متفاوتی را برای رسیدن به یک هدف ارائه می دهند. یک آستر PTFE، PFA یا ETFE پوشش فلزی و پروانه را می پوشاند، بنابراین مرز فشار استحکام مکانیکی خود را حفظ می کند در حالی که لاینر حمله شیمیایی را انجام می دهد. به همین دلیل است که پمپ سانتریفیوژ فلوئور با پوشش IHF یک انتخاب استاندارد برای اسید هیدروکلریک، اکسید کننده های مبتنی بر کلر، محلول های آبکاری و سایر رسانه هایی است که به سرعت فولاد ضد زنگ را خورده می کنند. مبادله دما است: اکثر آسترهای فلوروپلیمر تقریباً 120-150 درجه سانتیگراد رتبه بندی می شوند و چرخه حرارتی سریع را کمتر از ساختار تمام فلزی تحمل می کنند.

تولیدکنندگان پمپ گریز از مرکز فلورین با پوشش IHF، کارخانه - Jiangsu Feixiang Pu Jiangsu Feixiang Pump تولید کنندگان پمپ های سانتریفیوژ فلوئور با پوشش IHF چین و فاکتور پمپ گریز از مرکز فلوئور با پوشش IHF است... مشاهده محصول →

جامدات بعد دیگری می افزایند. ریزدانه های کاتالیزور، کریستال های رسوب شده و ذرات رسوبی مانند ترکیب لایه بر روی پروانه و پوشش عمل می کنند. بخش‌های پوشش سخت‌تر، ضخیم‌تر و سرعت‌های پایین‌تر نوک پروانه عمر را افزایش می‌دهند، اما پاسخ قوی‌تر اغلب نوع پمپ متفاوت است، مانند پمپ دوغاب یا پمپ پیچی با استاتور مقاوم در برابر سایش.

محدودیت دما، فشار و فشار بخار

دما از سه طریق به طور همزمان بر انتخاب پمپ تأثیر می گذارد. استحکام مواد خیس شده را کاهش می دهد و خوردگی را تسریع می کند. فشار بخار سیال را افزایش می دهد، حاشیه NPSH را کاهش می دهد و خطر کاویتاسیون را افزایش می دهد. و به مهر و موم ها، واشرها و الاستومرها فشار وارد می کند. آب بندی که در دمای 20 درجه سانتی گراد به خوبی کار می کند، در دمای 150 درجه سانتی گراد در عرض چند هفته از کار می افتد.

سیالات انتقال حرارت یک مورد معمولی هستند. سیستم های روغن حرارتی معمولاً در دمای 200-350 درجه سانتیگراد کار می کنند، بنابراین پمپ باید انبساط حرارتی را جذب کند، محفظه آب بندی را خنک نگه دارد و روانکاری یاتاقان را حفظ کند. اختصاص داده شده پمپ گریز از مرکز روغن داغ AY با دمای بالا برای این شرایط، با یک محفظه آب بندی با تهویه یا خنک کننده و یک قاب یاتاقان طراحی شده برای رشد حرارتی ساخته شده است. برای گردش آب گرم، پمپ گردش آب گرم HPK یک جایگزین ساده تر است.

تولیدکنندگان پمپ سانتریفیوژ روغن داغ AY، کارخانه - جیانگسو فه پمپ جیانگ سو فیکسیانگ تولید کننده پمپ گریز از مرکز روغن داغ با دمای بالا چین و مرکز روغن داغ با دمای بالا AY است. مشاهده محصول →

در بخش سنگین، فرآیندهای پالایشگاهی و پتروشیمی به پمپ هایی نیاز دارند که فشار بالا و دمای بالا را همزمان نگه دارند. پمپ‌های فرآیند سنگین در این کلاس از پوشش‌های تقویت‌شده، فلنج‌های بزرگ‌تر و تکیه‌گاه‌های یاتاقان قوی‌تر استفاده می‌کنند که معمولاً طبق استانداردهای API ساخته می‌شوند. رایج ترین مشکل عملیاتی در سرویس گرم، کاویتاسیون باقی می ماند: اگر NPSH موجود در دمای کار حاشیه ای باشد، پمپ سر خود را از دست می دهد و پروانه به سرعت فرسایش می یابد. لوله کشی سمت مکش به اندازه خود پمپ سزاوار توجه طراحی است.

آب بندی، مهار، و عملیات بدون نشت

نشت یک موضوع ایمنی و انطباق است، نه فقط یک مزاحم تعمیر و نگهداری. مهر و موم شفت ضعیف ترین نقطه هر پمپ دوار است. گزینه‌ها از بسته‌بندی غده‌ای که ساده است اما عمداً نشتی دارد، تا مهر و موم مکانیکی تکی، آب‌بندی دوتایی با مایع مانع و طرح‌های بدون سیل را شامل می‌شود.

برای سیالات سمی، فرار یا گران قیمت مانند کلر، هیدروژن فلوراید یا حلال های آلی، یک پمپ محرکه مغناطیسی مهر و موم شفت را به طور کامل حذف می کند. پروانه از طریق یک کوپلینگ مغناطیسی و یک پوسته مهار هدایت می شود، بنابراین هیچ مسیر نشتی در امتداد شفت وجود ندارد. پمپ های مغناطیسی نباید خشک شوند و سیال باید نسبتاً تمیز باشد، زیرا فاصله های داخلی تنگ است. پوسته محفظه، آهنرباها و یاتاقان های داخلی به اندازه هیدرولیک اهمیت دارند. انتخاب مواد مناسب برای پمپ های مغناطیسی در محیط های خورنده و ساینده مشکلات اصلی و نحوه اجتناب از آنها را پوشش می دهد.

چک لیست انتخاب عملی

قبل از نهایی کردن مشخصات پمپ، داده های فرآیند زیر را جمع آوری کنید، زیرا هر مورد طراحی را تغییر می دهد:

1. ترکیب و غلظت سیال، از جمله آلاینده ها و جامدات (نوع، اندازه ذرات، سختی).
2. محدوده دمایی که عملکرد عادی، راه اندازی، خروج بخار و ناراحتی ها را پوشش می دهد.
3. سرعت جریان و کل هد در نقطه نامی، به علاوه بدترین نقطه عملیاتی.
4. NPSH موجود در نازل مکش؛ مایعات داغ و ارتفاع زیاد حاشیه را کاهش می دهد.
5. ویسکوزیته؛ پمپ های گریز از مرکز کارایی را در حدود 150-200 cSt از دست می دهند، در حالی که پمپ های پیچی مقادیر بسیار بالاتری را تحمل می کنند.
6. الزامات آب بندی و انتشار فراری
7. چرخه کاری و شرایط ویژه: خود پرایمینگ، دویدن خشک، شروع مکرر یا بارهای چرخه ای.

سپس هزینه طول عمر را به جای قیمت خرید مقایسه کنید. عمر پروانه و آستر، فواصل تعویض آب بندی، مصرف انرژی و در دسترس بودن قطعات معمولاً بیشتر از قیمت اولیه است. بزرگ‌کردن برای پوشش دادن بدترین حالت تعریف‌نشده، برای کل عمر مفید انرژی هزینه می‌کند.

در نهایت، داده های وظیفه را با سازنده در میان بگذارید. یک پمپ‌ساز که هم پمپ‌های فلزی با پوشش فلوروپلیمر و هم پمپ‌های فلزی سنگین می‌سازد، زمانی که شرایط فرآیند کامل را دریافت می‌کند، می‌تواند به سرعت گزینه‌ها را محدود کند و این بسیار ارزان‌تر از جایگزینی پمپ انتخاب‌شده در یک تصویر ناقص است.

پمپ های صنایع شیمیایی تجهیزات عجیب و غریب نیستند. آنها پاسخ های مهندسی شده به خوردگی، دما، فشار و نشت هستند. هنگامی که شرایط فرآیند به طور صادقانه مستند شود و پمپ در برابر پاکت واقعی انتخاب شود، فواصل نگهداری قابل پیش بینی می شود و تولید طبق برنامه باقی می ماند.