Выбор химического технологического насоса: руководство по материалам, уплотнениям и рабочим точкам для инженеров предприятий

Насос из нержавеющей стали 316Л, проработавший шесть лет на охлаждающей воде, может проработать за четыре месяца на линии с 15% гипохлоритом натрия при температуре 45 градусов Цельсия. Та же рабочая точка, та же скорость вала, тот же поставщик. Переменной, которая изменилась, была среда, и именно поэтому химический технологический насос должен определяться из паспорта жидкости, а не из скорости потока.

В большинстве случаев поломок, которые доходили до сервисной службы производителя насоса, гидравлика была в порядке. Смачиваемая металлургия, расположение уплотнений или предполагаемый рабочий диапазон были неправильными. Компания Jiangsu Huanyu Chemical New Materials Co., Ltd. производит насосы в Цзинцзяне, Цзянсу, с 1987 года, и в настоящее время ее каталог охватывает более десяти серий и более 300 спецификаций для конструкций из нержавеющей стали, дуплексной нержавеющей стали, никелевых сплавов, титана и фторопласта.

Что считается насосом для химических процессов

Водяной насос общего назначения и технологический насос на чертеже общего вида могут выглядеть одинаково и вести себя в эксплуатации совершенно не похоже. В технологической конструкции добавлена ​​толщина стенок для припуска на коррозию, дренаж корпуса, конструкция обратного извлечения, позволяющая вращающемуся узлу покидать корпус, не разрушая трубопроводы, камера уплотнения, размер которой соответствует фактически установленному уплотнению, и подшипники, рассчитанные на непрерывную работу.

• Припуск на коррозию корпуса и крышки, обычно 3 мм для агрессивных условий эксплуатации.
• Задний выдвижной узел и камера уплотнения соответствуют выбранному плану смыва.
• Срок службы подшипников и пределы вибрации указаны в спецификации покупки и не измеряются впоследствии.

Четыре стандарта охватывают большую часть рынка, и каждый из них определяет свой набор решений.

Прежде чем что-либо определить, сопоставьте соприкасающиеся с контактом материалы со средой

Смачиваемый материал определяет, прослужит ли насос пять лет или пять месяцев, а входные данные, которые имеют значение, — это содержание хлоридов, pH, температура и твердые частицы (именно в этом порядке).

316L используется по умолчанию по веским причинам: он хорошо сваривается, широко доступен и недорог по сравнению с никелевыми сплавами. Это также оценка, которую чаще всего применяют неправильно. При концентрации хлорида примерно 200 ppm и температуре 60 градусов по Цельсию сталь 316L подвергается точечной и щелевой коррозии, а точечное отверстие в стенке корпуса не дает о себе знать до того, как выйдет из строя. Супераустенитный сплав 904Л и дуплексный сплав 2205 или 2507 расширяют диапазон хлоридов, CD4MCu повышает устойчивость к эрозии при работе со шламами, Hastelloy C-276 выдерживает воздействие смешанных кислот и гипохлорита, а титан отлично справляется с влажным хлором и окисляющими хлоридами, но является неверным ответом на сухой хлор или метанол.

Когда среда воздействует даже на эти марки, ответом является полное удаление металла с смачиваемого пути. Фторопластовая футеровка работает с соляной кислотой, смешанными кислотами и хлоридом железа при температурах, которые могут разрушить стандартную нержавеющую сталь, и такая же футеровка может применяться на центробежных, погружных платформах или платформах с магнитным приводом.

Фторопластовый химический насос FSB для работы с агрессивными кислотами Для агрессивных кислот и окислительных сред, где металлические детали, контактирующие с рабочей средой, непригодны, этот фторопластовый химический насос обеспечивает производительность до 1400 м³/ч. Посмотреть продукт →

Выбор химического технологического насоса без превышения его размеров

Химический технологический насос должен быть рассчитан на наихудший возможный вариант эксплуатации, а затем проверен так, чтобы нормальный случай все еще находился в пределах диапазона эффективности.

Добавьте 10% к расчетному расходу и от 5% до 10% к напору, но на этом остановитесь. Завышенный размер смещает рабочее колесо далеко влево от точки его наилучшего КПД, где внутренняя рециркуляция увеличивает вибрацию и нагружает вал. Поддерживайте нормальную рабочую точку в диапазоне от 80% до 110% от BEP и рассматривайте все, что ниже 70%, как ошибку конструкции, а не проблему управления. Вязкость – это тихая ловушка: жидкость при 500 сП может сместить рабочую точку более чем на 20% после применения поправочных коэффициентов, а тяжелые суспензии обычно требуют снижения номинальных характеристик напора и увеличения рабочих зазоров.

Для нефтеперерабатывающих и нефтехимических потоков, где номинальный случай включает в себя высокие температуры и периодические нарушения, конструкция с выдвижными толстыми стенками в семействе нефтехимических технологических насосов CZ охватывает средний диапазон расхода и напора без специальной отливки.

Нефтехимический технологический насос серии CZ для нефтеперерабатывающих и химических предприятий Толстостенный насос CZ с задним выдвижением для нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий, обеспечивающий производительность до 2000 м³/ч и напор до 140 м. Посмотреть продукт →

Уплотнения и герметизация определяют ваш счет за обслуживание

Уплотнение, а не гидравлика, является причиной большинства утечек и незапланированных остановок насосов химических процессов, поэтому решение по уплотнению заслуживает такого же внимания, как и выбор рабочего колеса.

Для чистых нетоксичных жидкостей достаточно одного механического уплотнения с промывкой по Плану 11. Двойные уплотнения под давлением плана 53A или 53B являются стандартным решением для токсичных, кристаллизующихся сред или сред с высоким давлением паров, и им требуется подача барьерной жидкости, которую установка может поддерживать. Внешняя промывка, план 32, обычно применяется, когда содержание твердых частиц превышает примерно 2% по весу, хотя промывочная вода разбавляет продукт и увеличивает нагрузку на сточные воды. Если утечка означает происшествие с потерей рабочего времени, а не работу по очистке, план уплотнений — это решение по обеспечению безопасности столько же, сколько и техническое обслуживание.

Там, где уплотнение необходимо устранить под давлением, конструкция магнитного привода высокого давления со вторичной защитной оболочкой удерживает среду внутри насоса, даже если первичная оболочка повреждена.

Центробежный насос высокого давления с магнитным приводом HMD Бессальниковый насос с магнитным приводом для работы в агрессивных средах под высоким давлением, с изолирующей втулкой из хастеллоя C276, рассчитан на давление до 25 МПа и 300°C. Посмотреть продукт →

Контрольный список спецификаций, который предотвращает сбои на местах

Семь пунктов закрывают пробелы, которые превращают правильный выбор гидравлики в плохую установку.

1. Паспорт жидкости: состав, диапазон концентраций, нормальная и максимальная температура, удельный вес, вязкость, давление паров, pH, хлорид в частях на миллион, а также твердые частицы по размеру и процентному содержанию.
2. Выбор материала, контактирующего с рабочей средой, с указанным допуском на коррозию, а также примечание о том, как среда ведет себя во время очистки и остановки.
3. Рабочая точка: нормальный, номинальный и минимальный расход, напор, доступный NPSH и температура жидкости в каждом случае.
4. План уплотнения, подача барьерной или промывочной жидкости, а также давление и расход, которые может обеспечить подача.
5. Стандарт и документация: ISO 5199 или API 610, сертификаты на материалы и габаритный чертеж для утверждения.
6. Тестирование: испытание производительности, гидростатическое испытание при 1,5-кратном расчетном давлении и измерение вибрации во всем рабочем диапазоне.
7. Запасные части: уплотнительные поверхности, компенсационные кольца, втулка вала и комплект подшипников, соответствующий реальной эксплуатации.

Отправьте заполненный лист производителю до этапа предложения, а не после него. страница контактов перечисляет телефоны, мобильные телефоны и каналы электронной почты, используемые для технических запросов, а короткий разговор о средстве обычно предотвращает дорогостоящий второй раунд отбора.

Часто задаваемые инженерами вопросы о насосах для химических процессов

В чем разница между химическим технологическим насосом и обычным центробежным насосом?

Технологический насос предназначен для непрерывной работы с агрессивными или опасными жидкостями, поэтому он имеет допуск на коррозию, увеличенную камеру уплотнения, конструкцию обратного извлечения и подшипники, рассчитанные на 24-часовую работу. Обычный центробежный насос предназначен для работы с водоподобными жидкостями в условиях окружающей среды и не имеет ни одного из этих условий.

Что выбрать: насос с магнитным приводом или насос с механическим уплотнением?

Выбирайте магнитный привод, когда жидкость токсична, летучая или дорогая, и отсутствие утечек является приоритетом, при условии, что среда чистая, а температура остается в пределах магнитного предела. Выбирайте механическое уплотнение с документированным планом промывки в случае присутствия твердых частиц, высокой вязкости или когда режим работы близок к границе сухого хода.

Какой запас NPSH должен иметь химический технологический насос?

Поддерживайте уровень NPSH как минимум на 1 м выше требуемого при номинальном расходе и увеличьте этот запас для высокоэнергетических насосов или жидкостей, давление паров которых близко к их давлению. Небольшой запас при номинальном расходе исчезает в случае минимального расхода, где обычно начинаются кавитационные повреждения.

Как долго должен работать химический технологический насос?

При правильном выборе материала, стабильной рабочей точке между 80 % и 110 % от BEP и соблюдении плана уплотнений можно ожидать, что срок службы корпуса и рабочего колеса составит от пяти до десяти лет, а замена уплотнений произойдет примерно через 8 000 – 20 000 часов работы. Резко сократите эти числа, если какое-либо из трех неверно.