Apabila mereka bentuk peralatan, institut reka bentuk mesti menentukan tujuan dan prestasi pam dan memilih jenis pam. Pemilihan ini mesti bermula dengan jenis dan bentuk pam. Jadi apakah prinsip yang harus digunakan untuk memilih pam? Apakah asasnya?
Asas pemilihan pam
Asas pemilihan pam perlu dipertimbangkan dari lima aspek berdasarkan aliran proses dan keperluan bekalan air dan saliran, iaitu isipadu penghantaran cecair, kepala peranti, sifat cecair, susun atur saluran paip dan keadaan operasi.
1. Kadar aliran
Kadar aliran adalah salah satu data prestasi penting untuk pemilihan pam, yang berkaitan secara langsung dengan kapasiti pengeluaran dan kapasiti penghantaran keseluruhan peranti. Sebagai contoh, institut reka bentuk boleh mengira kadar aliran normal, minimum dan maksimum pam dalam reka bentuk proses. Apabila memilih pam, kadar aliran maksimum digunakan sebagai asas, dengan mengambil kira kadar aliran biasa. Apabila tiada kadar aliran maksimum, 1.1 kali kadar aliran biasa biasanya boleh diambil sebagai kadar aliran maksimum.
2. Kepala
Kepala yang diperlukan oleh sistem peranti adalah satu lagi data prestasi penting untuk pemilihan pam. Secara amnya, kepala selepas membesarkan margin sebanyak 5%-10% digunakan untuk pemilihan.
3. Sifat cecair
Sifat cecair termasuk nama medium cecair, sifat fizikal, sifat kimia dan sifat lain. Sifat fizikal termasuk suhu c, ketumpatan d, kelikatan u, diameter zarah pepejal dan kandungan gas dalam medium, dsb. Ini melibatkan kepala sistem, pengiraan margin peronggaan berkesan dan jenis pam yang sesuai: sifat kimia terutamanya merujuk kepada kekakisan kimia dan ketoksikan medium cecair, yang merupakan asas penting untuk memilih bahan pam dan jenis kedap aci untuk dipilih.
4. Keadaan susun atur saluran paip
Keadaan susun atur saluran paip sistem peranti merujuk kepada ketinggian penghantaran cecair, jarak penghantaran cecair, arah penghantaran cecair, tahap cecair terendah pada bahagian sedutan, tahap cecair tertinggi pada bahagian pelepasan dan data lain dan spesifikasi saluran paip serta panjangnya, bahan, spesifikasi kelengkapan paip, kuantiti, dsb., untuk mengira kepala sistem dan menyemak margin peronggaan.
5. Keadaan operasi
Keadaan operasi mengandungi banyak kandungan, seperti operasi cecair T, daya wap tepu P, tekanan sisi sedutan PS (mutlak), tekanan bekas sisi pelepasan PZ, ketinggian, suhu ambien, sama ada operasi itu terputus-putus atau berterusan, dan sama ada kedudukan pam adalah tetap atau boleh alih.
Industri petroleum dan kimia menduduki kedudukan yang sangat penting dalam ekonomi negara. Sebagai peralatan sokongan utama, pam proses kimia juga semakin menarik perhatian. Oleh kerana ciri-ciri kompleks media kimia dan keperluan yang semakin meningkat untuk perlindungan alam sekitar, apakah aspek yang perlu diberi perhatian apabila memilih pam kimia?
01. Kesan kakisan
Hakisan sentiasa menjadi salah satu bahaya peralatan kimia yang paling menyusahkan. Jika anda tidak berhati-hati, ia akan merosakkan peralatan sekurang-kurangnya, dan menyebabkan kemalangan atau bencana paling teruk. Menurut statistik yang berkaitan, kira-kira 60% daripada kerosakan peralatan kimia disebabkan oleh kakisan. Oleh itu, apabila memilih pam kimia, anda harus terlebih dahulu memberi perhatian kepada sifat saintifik pemilihan bahan.
Biasanya terdapat salah faham bahawa keluli tahan karat adalah "bahan universal". Ia sangat berbahaya untuk menggunakan keluli tahan karat tanpa mengira keadaan sederhana dan persekitaran. Berikut ialah perbincangan tentang perkara utama pemilihan bahan untuk beberapa media kimia yang biasa digunakan:
1. Asid sulfurik
Sebagai salah satu media menghakis yang kuat, asid sulfurik adalah bahan mentah industri yang penting dengan pelbagai kegunaan. Asid sulfurik dengan kepekatan dan suhu yang berbeza mempunyai perbezaan yang besar dalam pengaratan bahan. Untuk asid sulfurik pekat dengan kepekatan lebih daripada 80% dan suhu kurang daripada 80 darjah, keluli karbon dan besi tuang mempunyai rintangan kakisan yang baik, tetapi ia tidak sesuai untuk asid sulfurik yang mengalir berkelajuan tinggi dan tidak sesuai digunakan sebagai bahan untuk pam dan injap.
Keluli tahan karat biasa seperti 304 (0Cr18Ni9) dan 316 (0Cr18Ni12Mo2Ti) juga mempunyai kegunaan terhad untuk media asid sulfurik. Oleh itu, pam dan injap untuk menghantar asid sulfurik biasanya diperbuat daripada besi tuang silikon tinggi (sukar untuk dituang dan diproses) dan keluli tahan karat aloi tinggi (Alloy 20). Fluoroplastik mempunyai rintangan yang baik terhadap asid sulfurik, dan menggunakan pam berlapis fluorin (F46) adalah pilihan yang lebih menjimatkan. Produk berkaitan syarikat termasuk: Pam berbaris fluorin IHF, pam emparan sangat tahan kakisan PF (FS), pam magnet plastik fluorin CQB-F, dsb.
2. Asid hidroklorik
Kebanyakan bahan logam tidak tahan terhadap kakisan asid hidroklorik (termasuk pelbagai bahan keluli tahan karat), dan besi silikon tinggi yang mengandungi molibdenum hanya boleh digunakan untuk asid hidroklorik di bawah 50 darjah dan 30%. Bertentangan dengan bahan logam, kebanyakan bahan bukan logam mempunyai ketahanan kakisan yang baik terhadap asid hidroklorik, jadi pam getah bergaris dan pam plastik (seperti polipropilena, fluoroplastik, dll.) adalah pilihan terbaik untuk mengangkut asid hidroklorik. Produk berkenaan syarikat termasuk: Pam berlapis fluorin IHF, pam empar tahan kakisan kuat PF (FS), pam magnet polipropilena CQ (atau pam magnet fluoroplastik), dsb.
3. Asid nitrik
Secara amnya, kebanyakan logam cepat terhakis dan musnah dalam asid nitrik. Keluli tahan karat adalah bahan tahan asid nitrik yang paling banyak digunakan. Ia mempunyai ketahanan kakisan yang baik terhadap asid nitrik semua kepekatan pada suhu bilik. Perlu dinyatakan bahawa keluli tahan karat yang mengandungi molibdenum (seperti 316, 316L) bukan sahaja tidak lebih baik daripada keluli tahan karat biasa (seperti 304, 321) dalam rintangan kakisan kepada asid nitrik, tetapi kadang-kadang lebih teruk.
Untuk asid nitrik suhu tinggi, bahan aloi titanium dan titanium biasanya digunakan. Produk berkaitan syarikat termasuk: Pam kimia DFL (W) H, pam kimia terlindung DFL (W) PH, pam proses DFCZ, pam kimia penyebuan sendiri DFLZP, pam kimia IH, pam magnet CQB, dsb., diperbuat daripada 304.
4. Asid asetik
Ia adalah salah satu bahan yang paling menghakis di kalangan asid organik. Keluli biasa akan terhakis teruk dalam asid asetik semua kepekatan dan suhu. Keluli tahan karat adalah bahan tahan asid asetik yang sangat baik. Keluli tahan karat 316 yang mengandungi molibdenum juga boleh digunakan untuk suhu tinggi dan mencairkan wap asid asetik. Untuk keperluan yang mendesak seperti suhu tinggi dan asid asetik berkepekatan tinggi atau media menghakis lain, pam keluli tahan karat aloi tinggi atau pam fluoroplastik boleh dipilih.
5. Alkali (natrium hidroksida)
Keluli digunakan secara meluas dalam larutan natrium hidroksida di bawah 80 darjah dan dalam kepekatan 30%. Terdapat juga banyak kilang yang masih menggunakan keluli biasa pada 100 darjah dan di bawah 75%. Walaupun kakisan meningkat, ia adalah menjimatkan.
Keluli tahan karat biasa tidak mempunyai kelebihan yang jelas berbanding besi tuang dalam rintangan kakisan kepada larutan alkali. Selagi sejumlah kecil besi dibenarkan untuk ditambah ke medium, keluli tahan karat tidak digalakkan. Untuk larutan alkali suhu tinggi, aloi titanium dan titanium atau keluli tahan karat aloi tinggi kebanyakannya digunakan. Pam besi tuang am syarikat boleh digunakan untuk larutan alkali kepekatan rendah pada suhu bilik. Apabila terdapat keperluan khas, pelbagai jenis pam keluli tahan karat atau pam fluoroplastik boleh digunakan.
6. Ammonia (ammonia hidroksida)
Kebanyakan logam dan bukan logam terhakis sedikit dalam ammonia cecair dan air ammonia (ammonia hidroksida), hanya aloi kuprum dan kuprum tidak sesuai digunakan. Kebanyakan produk syarikat sesuai untuk pengangkutan air ammonia dan ammonia.
7. Air garam (air laut)
Kadar kakisan keluli biasa dalam larutan natrium klorida, air laut dan air masin tidak begitu tinggi, dan secara amnya memerlukan perlindungan salutan; pelbagai jenis keluli tahan karat juga mempunyai kadar kakisan seragam yang sangat rendah, tetapi boleh menyebabkan kakisan tempatan disebabkan oleh ion klorida, dan keluli tahan karat 316 biasanya lebih baik. Semua jenis pam kimia syarikat dikonfigurasikan dengan 316 bahan.
8. Alkohol, keton, ester, eter
Media alkohol biasa termasuk metanol, etanol, etilena glikol, propanol, dsb., media keton termasuk aseton, butanone, dsb., media ester termasuk pelbagai metil ester, etil ester, dsb., media eter termasuk metil eter, etil eter, butil eter , dsb., ia pada dasarnya tidak menghakis, dan bahan yang biasa digunakan boleh digunakan. Apabila memilih, pilihan yang munasabah harus dibuat berdasarkan sifat medium dan keperluan yang berkaitan.
Perlu juga diperhatikan bahawa keton, ester, dan eter larut dalam banyak jenis getah, jadi elakkan kesilapan semasa memilih bahan pengedap.
02. Pengaruh faktor lain
Secara amnya, kebocoran dalam sistem saluran paip boleh diabaikan dalam aliran proses pam industri, tetapi kesan perubahan proses pada aliran mesti dipertimbangkan. Jika pam pertanian menggunakan saluran terbuka untuk mengangkut air, kebocoran dan penyejatan juga mesti dipertimbangkan.
Tekanan: tekanan tangki sedutan, tekanan tangki saliran, perbezaan tekanan dalam sistem saluran paip (kehilangan kepala).
Data sistem saluran paip (diameter paip, panjang, jenis dan bilangan aksesori saluran paip, ketinggian geometri dari tangki sedutan ke tangki tekanan, dsb.).
Jika perlu, lengkung ciri peranti juga perlu dilukis.
03. Pengaruh saluran paip
Apabila mereka bentuk dan mengatur saluran paip, perkara-perkara berikut harus diambil perhatian:
(1) Pemilihan diameter saluran paip yang munasabah. Diameter saluran paip yang besar bermakna halaju aliran cecair kecil dan kehilangan rintangan kecil pada kadar aliran yang sama, tetapi harganya tinggi. Diameter saluran paip yang kecil akan membawa kepada peningkatan mendadak dalam kehilangan rintangan, meningkatkan kepala pam yang dipilih, meningkatkan kuasa, dan meningkatkan kos dan perbelanjaan operasi. Oleh itu, ia harus dipertimbangkan secara menyeluruh dari sudut teknikal dan ekonomi.
(2) Paip nyahcas dan sambungan paipnya hendaklah mengambil kira tekanan maksimum yang boleh ditahan.
(3) Talian paip hendaklah disusun lurus yang mungkin, dan bilangan aksesori dalam saluran paip dan panjang saluran paip hendaklah diminimumkan. Apabila pusingan perlu, jejari lenturan siku hendaklah 3 hingga 5 kali diameter saluran paip, dan sudut hendaklah sebesar mungkin.
(4) Injap (injap bola atau injap henti, dsb.) dan injap sehala mesti dipasang pada bahagian pelepasan pam. Injap digunakan untuk melaraskan titik operasi pam. Injap sehala boleh menghalang pam daripada terbalik apabila cecair mengalir semula dan menghalang pam daripada terkena tukul air. (Apabila cecair mengalir balik, tekanan terbalik yang besar akan dihasilkan, menyebabkan kerosakan pada pam)
04. Pengaruh kepala aliran
Penentuan aliran
(1) Jika kadar aliran minimum, normal dan maksimum diberikan dalam proses pengeluaran, kadar aliran maksimum perlu dipertimbangkan.
(2) Jika hanya kadar aliran biasa diberikan dalam proses pengeluaran, margin tertentu harus dipertimbangkan.
Untuk pam aliran besar dan kepala rendah ns100, margin aliran ialah 5%, untuk pam aliran kecil dan kepala tinggi ns50, margin aliran ialah 10%, untuk 50 Kurang daripada atau sama dengan ns Kurang daripada atau sama dengan 100 pam, aliran margin juga 5%, untuk pam yang tidak berkualiti dan keadaan operasi yang buruk, margin aliran hendaklah 10%.
(3) Jika data asas hanya memberikan aliran berat, ia harus ditukar kepada aliran volum.
05, pengaruh suhu
Pengangkutan medium suhu tinggi meletakkan keperluan yang lebih tinggi pada struktur, bahan dan sistem tambahan pam. Mari kita bincangkan tentang keperluan untuk penyejukan di bawah perubahan suhu yang berbeza dan jenis pam syarikat yang berkenaan:
(1) Untuk media dengan suhu di bawah 120 darjah, sistem penyejukan khas biasanya tidak disediakan, dan medium itu sendiri kebanyakannya digunakan untuk pelinciran dan penyejukan. Seperti pam kimia DFL(W)H, pam kimia terlindung DFL(W)PH (tahap perlindungan motor terlindung hendaklah aras H apabila melebihi 90 darjah ).
Jenis biasa DFCZ dan pam kimia IH boleh mencapai had suhu atas 140 darjah ~ 160 darjah disebabkan oleh struktur penggantungan; suhu operasi maksimum pam berbaris fluorin IHF boleh mencapai 200 darjah; hanya pam magnet biasa CQB mempunyai suhu operasi tidak melebihi 100 darjah. Perlu dinyatakan bahawa untuk media yang mudah dihablurkan atau mengandungi zarah, saluran paip pembilasan permukaan pengedap harus disediakan (antara muka dikhaskan semasa reka bentuk).
(2) Untuk media di atas 120 darjah dan dalam lingkungan 300 darjah, ruang penyejukan mesti disediakan secara amnya pada penutup pam, dan ruang pengedap juga harus disambungkan kepada penyejuk (pengedap mekanikal dua hujung mesti disediakan). Apabila penyejuk tidak dibenarkan menembusi ke dalam medium, medium itu sendiri harus disejukkan dan kemudian disambungkan (ini boleh dicapai melalui penukar haba mudah).
Pada masa ini, syarikat itu mempunyai pam proses kimia DFCZ, pam saluran paip suhu tinggi GRG dan pam edaran air panas HPK (dalam pembangunan) untuk pemilihan. Di samping itu, pam magnet suhu tinggi CQB-G boleh digunakan untuk media suhu tinggi dalam 280 darjah.
(3) Untuk media suhu tinggi melebihi 300 darjah, bukan sahaja kepala pam perlu disejukkan, tetapi ruang galas suspensi juga harus dilengkapi dengan sistem penyejukan. Struktur pam biasanya merupakan jenis sokongan tengah. Kedap mekanikal adalah sebaik-baiknya jenis belos logam, tetapi harganya tinggi (harganya lebih daripada 10 kali ganda daripada pengedap mekanikal biasa). Pada masa ini, syarikat hanya mempunyai pam minyak empar DFAY yang boleh mencapai suhu 420 darjah (dalam pembangunan).
06. Kesan prestasi pengedap
Tiada kebocoran adalah usaha kekal peralatan kimia. Keperluan inilah yang telah membawa kepada peningkatan penggunaan pam magnet dan pam terlindung. Walau bagaimanapun, masih ada jalan yang panjang untuk benar-benar mencapai tiada kebocoran, seperti hayat lengan pengasingan pam magnet dan lengan pelindung pam pelindung, masalah pitting bahan, kebolehpercayaan meterai statik, dll. Sekarang mari kita perkenalkan secara ringkas beberapa maklumat asas tentang pengedap.
Borang pengedap
Untuk pengedap statik, biasanya hanya terdapat dua bentuk: gasket pengedap dan cincin pengedap, dan cincin O adalah cincin pengedap yang paling banyak digunakan.
Untuk pengedap dinamik, pam kimia jarang menggunakan pengedap pembungkusan, dan terutamanya menggunakan pengedap mekanikal. Pengedap mekanikal dibahagikan kepada jenis satu hujung dan dua hujung, seimbang dan tidak seimbang. Jenis seimbang sesuai untuk mengedap media tekanan tinggi (biasanya merujuk kepada tekanan yang lebih besar daripada 1.0MPa). Pengedap mekanikal dua hujung digunakan terutamanya untuk media meruap bersuhu tinggi, mudah dihalurkan, likat, mengandungi zarah dan toksik. Pengedap mekanikal dua hujung hendaklah menyuntik cecair pengasingan ke dalam rongga pengedap, dan tekanannya biasanya 0.07~0.1MPa lebih tinggi daripada tekanan sederhana.
Bahan pengedap
Bahan pengedap statik pam kimia biasanya fluororubber, dan bahan polytetrafluoroethylene digunakan dalam kes-kes khas; konfigurasi bahan cincin dinamik dan statik meterai mekanikal adalah lebih kritikal, dan ia bukanlah yang terbaik untuk karbida bersimen kepada karbida bersimen. Harga yang tinggi adalah satu aspek, dan tidak munasabah bahawa tidak ada perbezaan kekerasan antara kedua-duanya, jadi lebih baik untuk merawatnya secara berbeza mengikut ciri-ciri medium.
(Nota: API 610 edisi kelapan Institut Petroleum Amerika mempunyai peraturan terperinci tentang konfigurasi tipikal pengedap mekanikal dan sistem paip dalam Lampiran D)
05. Kesan kelikatan
Kelikatan medium mempunyai pengaruh yang besar terhadap prestasi pam. Apabila kelikatan meningkat, lengkung kepala pam berkurangan, dan kepala dan kadar aliran keadaan kerja terbaik menurun dengan sewajarnya, manakala kuasa meningkat, jadi kecekapan berkurangan.