Vědecký průvodce výběrem chemických čerpadel a návrhem potrubí

V průmyslových odvětvích, jako je petrochemie, jemné chemikálie, farmacie a ochrana životního prostředí, slouží chemická čerpadla jako základní zařízení pro přenos kapalin. Odbornost jejich výběru a racionalita návrhu potrubí přímo souvisí s bezpečností, stabilitou a provozními náklady celého souboru zařízení. Mnoho podniků však často přehlíží detaily v praktických aplikacích, což vede k častým poruchám zařízení, nadměrné spotřebě energie a dokonce k bezpečnostním nehodám. Z pohledu profesionálního výzkumníka tento článek systematicky rekonstruuje základní logiku výběru chemických čerpadel a návrhu potrubí a poskytuje klíčové body rozhodování.

I. Základní kamenyChemické čerpadloVýběr

Primárním krokem při výběru čerpadla není spěchat s kontrolou produktových manuálů, ale vrátit se k samotnému procesu a přesně uchopit data v následujících pěti dimenzích:

1. Dynamická rovnováha průtoku a dopravní výšky: Výběr čerpadla by měl vycházet z maximálního průtoku poskytovaného procesem, přičemž je třeba vzít v úvahu normální průtok. U spádu by se k vypočtené hodnotě měla přičíst rezerva 5 % až 10 %, aby bylo možné zvládnout praktické situace, jako je stárnutí potrubí a místní ucpání. Je velmi důležité, abyste nevybírali čerpadla pouze na základě „normálních provozních podmínek“, protože to nebude mít za následek žádné přizpůsobení systému.
2. Vlastnosti média: Rozhodující faktory pro výběr materiálu: Název, koncentrace, teplota, hustota, viskozita, obsah pevných částic a korozivnost média jsou kritickými detaily. Zejména chemická korozivnost přímo určuje materiál čerpadla a formu těsnění.
3. Potrubní systém: Skrytý klíč k nákladům a efektivitě: Je nutné získat kompletní výkres uspořádání potrubí, včetně výšky dodávky kapaliny, vzdálenosti, směru, specifikací potrubí, délky, materiálu a počtu tvarovek potrubí. Tyto údaje jsou základem pro výpočet dopravní výšky systému a ověření požadované čisté pozitivní sací výšky (NPSHr) a jsou klíčem k zamezení kavitace.
4. Komplexní zvážení provozních podmínek: Je provoz nepřetržitý nebo přerušovaný? Jaká je okolní teplota a tlak? Jaká je nadmořská výška? Je čerpadlo pevné nebo mobilní? Tyto podmínky ovlivňují výběr konfigurace čerpadla, úrovně ochrany motoru a schématu chlazení.
5. Priorita bezpečnosti a ochrany životního prostředí: U toxických, škodlivých, hořlavých, výbušných nebo drahých médií je únik absolutně nepřijatelný. To přímo vede výběr k čerpadlům bez úniku.

II. Shoda materiálů pro korozivní média

• Kyselina sírová: Uhlíková ocel funguje dobře při teplotách pod 80 ℃ a koncentracích > 80 %, ale není vhodná pro vysokorychlostní proudění; doporučují se čerpadla z litiny s vysokým obsahem křemíku, slitiny 20 nebo fluorem.
• Kyselina chlorovodíková: Téměř žádné kovy ji nevydrží; Výhodná jsou polypropylenová magnetická čerpadla nebo perfluoroplastová čerpadla.
• Kyselina dusičná: Nerezová ocel 304 je konvenční volbou; titan se doporučuje pro pracovní podmínky při vysokých teplotách.
• Kyselina octová: Nerezová ocel 316 je vhodná pro vysokoteplotní zředěnou kyselinu octovou; pro vysoké koncentrace nebo média obsahující nečistoty je třeba vzít v úvahu fluoroplasty nebo vysoce legované oceli.
• Alkalické roztoky (NaOH): Obyčejná uhlíková ocel je ekonomická a praktická; titan nebo vysoce legovanou nerezovou ocel lze zvolit pro podmínky vysoké teploty a vysoké koncentrace.
• Amoniakální voda: Měď a slitiny mědi jsou zakázány; ostatní materiály jsou obecně použitelné.
• Mořská voda/solný roztok: Nerezová ocel 316 má lepší odolnost proti důlkové korozi; uhlíková ocel by měla být kombinována s antikorozními nátěry.
• Alkoholy, ketony, estery, étery: V zásadě nekorozivní, ale je třeba věnovat pozornost bobtnacímu účinku ketonů/esterů na pryžových těsněních – je třeba použít těsnění z fluorokaučuku nebo PTFE.

III. Návrh potrubního systému

Čtyři principy návrhu potrubí:

1. Ekonomicky racionální výběr průměru potrubí

• Příliš malý průměr potrubí → vysoká rychlost proudění → vysoký odpor → zvýšená tlaková výška → zvýšený výkon → vyšší provozní náklady
• Příliš velký průměr potrubí → vysoká počáteční investice → větší podlahová plocha

Doporučuje se vyvážit technologii a ekonomiku pomocí hydraulických výpočtů.

2. Minimalizujte kolena a kování

Poloměr kolen by měl být 3~5násobek průměru potrubí a úhel by měl být co možná nejvíce ≥90°, aby se zabránilo vířivým proudům a tlakovým ztrátám způsobeným ostrými otáčkami.

3. Ventily a zpětné ventily musí být nainstalovány na výtlačné straně

• Regulační ventily se používají pro nastavení pracovních bodů;
• Zpětné ventily zabraňují zpětnému chodu čerpadla nebo nárazu vodního rázu způsobeného zpětným tokem, když je čerpadlo vypnuto.

4. Ověřte čistou pozitivní sací hlavu (NPSH)

Zkombinujte výšku sání kapaliny, polohu hladiny kapaliny, délku potrubí a armatury, abyste zajistili, že dostupná čistá kladná sací výška je větší než požadovaná čistá kladná sací výška čerpadla.

Strategie chlazení pro prostředí s vysokou teplotou

• <120℃: Většina chemických čerpadel může dosáhnout samomazání a chlazení.
• 120~300℃: Na krytu čerpadla by měla být instalována chladicí dutina vybavená dvojitou mechanickou ucpávkou a tlak chladicí kapaliny by měl být mírně vyšší než tlak média.
• 300 ℃: Přijměte středovou nosnou konstrukci + mechanickou ucpávku s kovovým měchem.

Závěr

Pokud hledáte profesionální podporu pro výběr chemických čerpadel nebo návrh potrubí ve složitých pracovních podmínkách, společnost Teffiko vám může poskytnout komplexní služby od konzultace a výběru až po řešení na míru. Specializujeme se na zařízení pro přenos kapalin pro drsná prostředí, jako je vysoká koroze, vysoká teplota a vysoká čistota. Náš sortiment zahrnuje odstředivá čerpadla s fluorovou vložkou, magnetická čerpadla, zapouzdřená čerpadla a vysokoteplotní procesní čerpadla, která jsou široce používána v petrochemii, farmacii, nové energetice a ochraně životního prostředí.

🔗 Chcete-li se dozvědět více o technických řešeních a úspěšných případech, navštivte naše oficiální stránky:www.teffiko.com

📧 Neváhejte se kdykoli obrátit na náš technický prodejní tým:sales@teffiko.com