Przewodnik naukowy dotyczący doboru pomp chemicznych i projektowania rurociągów

W branżach takich jak petrochemia, chemikalia wysokowartościowe, farmaceutyka i ochrona środowiska pompy chemiczne służą jako urządzenia do przenoszenia płynu rdzeniowego. Naukowość ich doboru i racjonalność projektowania rurociągów są bezpośrednio związane z bezpieczeństwem, stabilnością i kosztami eksploatacji całego zestawu urządzeń. Jednak wiele przedsiębiorstw często pomija szczegóły w praktycznych zastosowaniach, co prowadzi do częstych awarii sprzętu, nadmiernego zużycia energii, a nawet wypadków związanych z bezpieczeństwem. Z perspektywy zawodowego badacza artykuł ten systematycznie rekonstruuje podstawową logikę doboru pomp chemicznych i projektowania rurociągów oraz przedstawia kluczowe punkty decyzyjne.

I. PodstawyPompa chemicznaWybór

Podstawowym krokiem w wyborze pompy nie jest pośpiech ze sprawdzaniem instrukcji produktów, ale powrót do samego procesu i dokładne uchwycenie danych w pięciu następujących wymiarach:

1. Dynamiczna równowaga natężenia przepływu i wysokości podnoszenia: Wybór pompy powinien opierać się na maksymalnym natężeniu przepływu zapewnianym przez proces, biorąc pod uwagę normalne natężenie przepływu. W przypadku głowicy do obliczonej wartości należy dodać margines 5–10%, aby uwzględnić praktyczne sytuacje, takie jak starzenie się rurociągu i lokalne blokady. Bardzo ważne jest, aby nie wybierać pomp wyłącznie na podstawie „normalnych warunków pracy”, ponieważ spowoduje to brak marginesu regulacji systemu.
2. Właściwości medium: Czynniki decydujące przy wyborze materiału: Nazwa, stężenie, temperatura, gęstość, lepkość, zawartość cząstek stałych i korozyjność medium to najważniejsze szczegóły. W szczególności korozja chemiczna bezpośrednio determinuje materiał pompy i formę uszczelnienia.
3. System rurociągów: ukryty klucz do kosztów i wydajności: Należy uzyskać kompletny rysunek układu rurociągu, zawierający wysokość dostarczania cieczy, odległość, kierunek, specyfikacje rurociągu, długość, materiał i liczbę złączek rurowych. Dane te stanowią podstawę do obliczenia wysokości podnoszenia systemu i sprawdzenia wymaganej dodatniej wysokości ssania netto (NPSHr) i są kluczem do uniknięcia kawitacji.
4. Kompleksowe uwzględnienie warunków pracy: czy operacja jest ciągła czy przerywana? Jaka jest temperatura i ciśnienie otoczenia? Jaka jest wysokość? Czy pompa jest stała czy mobilna? Warunki te wpływają na wybór konfiguracji pompy, poziom ochrony silnika i schemat chłodzenia.
5. Priorytet bezpieczeństwa i ochrony środowiska: W przypadku mediów toksycznych, szkodliwych, łatwopalnych, wybuchowych lub drogich wyciek jest absolutnie niedopuszczalny. To bezpośrednio prowadzi do wyboru pomp szczelnych.

II. Dopasowanie materiałów do mediów korozyjnych

• Kwas siarkowy: stal węglowa dobrze sprawdza się w temperaturach poniżej 80 ℃ i stężeniach > 80%, ale nie nadaje się do przepływu z dużą prędkością; Zalecane są pompy z żeliwa o wysokiej zawartości krzemu, stopu 20 lub pompy z wyłożeniem fluoru.
• Kwas solny: Prawie żaden metal nie jest w stanie go wytrzymać; preferowane są polipropylenowe pompy magnetyczne lub pompy perfluoroplastikowe.
• Kwas azotowy: konwencjonalnym wyborem jest stal nierdzewna 304; tytan jest zalecany do warunków pracy w wysokich temperaturach.
• Kwas octowy: stal nierdzewna 316 nadaje się do rozcieńczonego kwasu octowego w wysokiej temperaturze; w przypadku wysokich stężeń lub mediów zawierających zanieczyszczenia należy rozważyć zastosowanie fluoroplastów lub stali wysokostopowych.
• Roztwory alkaliczne (NaOH): Zwykła stal węglowa jest ekonomiczna i praktyczna; tytan lub wysokostopową stal nierdzewną można wybrać do pracy w warunkach wysokiej temperatury i wysokiego stężenia.
• Woda amoniakalna: Miedź i stopy miedzi są zabronione; inne materiały mają ogólne zastosowanie.
• Woda morska/solanka: stal nierdzewna 316 ma lepszą odporność na korozję wżerową; stal węglową należy łączyć z powłokami antykorozyjnymi.
• Alkohole, ketony, estry, etery: Zasadniczo nie powoduje korozji, ale należy zwrócić uwagę na pęczniejące działanie ketonów/estrów na uszczelki gumowe – należy zastosować uszczelki z fluorokauczuku lub PTFE.

III. Projekt systemu rurociągów

Cztery zasady projektowania rurociągów:

1. Ekonomicznie racjonalny dobór średnicy rury

• Zbyt mała średnica rury → duża prędkość przepływu → duży opór → zwiększone zapotrzebowanie na wysokość podnoszenia → zwiększona moc → wyższe koszty eksploatacji
• Zbyt duża średnica rury → wysoka inwestycja początkowa → większa powierzchnia podłogi

Zaleca się zrównoważenie technologii i ekonomii poprzez obliczenia hydrauliczne.

2. Zminimalizuj kolanka i złączki

Promień kolanek powinien być 3~5 razy większy od średnicy rury, a kąt powinien wynosić ≥ 90° tak bardzo, jak to możliwe, aby uniknąć prądów wirowych i strat ciśnienia spowodowanych ostrymi zakrętami.

3. Zawory i zawory zwrotne muszą być zainstalowane po stronie tłocznej

• Zawory regulacyjne służą do regulacji punktów pracy;
• Zawory zwrotne zapobiegają odwróceniu pompy lub uderzeniom hydraulicznym spowodowanym przepływem wstecznym, gdy pompa jest wyłączona.

4. Sprawdź dodatnią wysokość ssania netto (NPSH)

Połącz wysokość ssania cieczy, położenie poziomu cieczy, długość rurociągu i złączki, aby upewnić się, że dostępna dodatnia wysokość ssania netto jest większa niż wymagana dodatnia wysokość ssania netto pompy.

Strategie chłodzenia dla środowisk o wysokiej temperaturze

• <120 ℃: Większość pomp chemicznych może osiągnąć samosmarowanie i chłodzenie.
• 120 ~ 300 ℃: Na pokrywie pompy należy zainstalować wnękę chłodzącą, wyposażoną w podwójne uszczelnienie mechaniczne, a ciśnienie cieczy chłodzącej powinno być nieco wyższe niż ciśnienie średnie.
• 300 ℃: Zastosuj środkową konstrukcję wsporczą + uszczelnienie mechaniczne z metalowym mieszkiem.

Wniosek

Jeśli szukasz profesjonalnego wsparcia w zakresie doboru pomp chemicznych lub projektowania rurociągów w skomplikowanych warunkach pracy, Teffiko może zapewnić Ci kompleksowe usługi, od konsultacji i wyboru po rozwiązania niestandardowe. Specjalizujemy się w urządzeniach do przesyłania płynów do trudnych warunków, takich jak wysoka korozja, wysoka temperatura i wysoka czystość. Nasz asortyment produktów obejmuje pompy odśrodkowe z wyłożeniem fluoru, pompy magnetyczne, pompy w puszkach i wysokotemperaturowe pompy procesowe, które są szeroko stosowane w przemyśle petrochemicznym, farmaceutycznym, nowej energii i ochronie środowiska.

🔗 Aby dowiedzieć się więcej o rozwiązaniach technicznych i udanych przypadkach, odwiedź naszą oficjalną stronę internetową:www.teffiko.com

📧 W każdej chwili możesz skontaktować się z naszym działem sprzedaży technicznej:sprzedaż@teffiko.com