Speciální požadavky chemické výroby na čerpadla jsou následující.
(1) Splňují potřeby chemického procesu
V chemickém výrobním procesu čerpadlo neplní pouze roli dopravy materiálů, ale také poskytuje systému potřebné množství materiálů pro vyvážení chemické reakce a splnění tlaku vyžadovaného chemickou reakcí.Za podmínky, že výrobní měřítko zůstane nezměněno, musí být průtok a dopravní výška čerpadla relativně stabilní.Jakmile výroba vlivem některých faktorů kolísá, může se odpovídajícím způsobem změnit i průtok a výstupní tlak čerpadla a čerpadlo má vysokou účinnost.
(2) Odolnost proti korozi
Médium dopravované chemickými čerpadly včetně surovin a meziproduktů je většinou korozivní.Pokud je materiál čerpadla vybrán nesprávně, díly budou zkorodované a neplatné, když čerpadlo pracuje, a čerpadlo nemůže pokračovat v práci.
Pro některá kapalná média, pokud neexistuje vhodný kovový materiál odolný proti korozi, lze použít nekovové materiály, jako je keramické čerpadlo, plastové čerpadlo, čerpadlo s pryžovou vložkou atd. Plasty mají lepší chemickou odolnost proti korozi než kovové materiály.
Při výběru materiálů je nutné zvážit nejen jeho korozní odolnost, ale také mechanické vlastnosti, obrobitelnost a cenu.
(3) Odolnost vůči vysokým teplotám a nízkým teplotám
Vysokoteplotní médium upravené chemickým čerpadlem lze obecně rozdělit na procesní kapalinu a teplonosnou kapalinu.Procesní kapalina označuje kapalinu používanou při zpracování a přepravě chemických produktů.Kapalina nosiče tepla se týká střední kapaliny přenášející teplo.Tyto kapaliny média v uzavřeném okruhu cirkulují prací čerpadla, ohřívají se ohřívací pecí, aby se zvýšila teplota kapaliny média, a pak cirkulují do věže, aby nepřímo poskytovaly teplo pro chemickou reakci.
Jako teplonosné kapaliny lze použít vodu, motorovou naftu, ropu, roztavené kovové olovo, rtuť atd.Teplota vysokoteplotního média upraveného chemickým čerpadlem může dosáhnout 900 ℃.
Existuje také mnoho druhů kryogenních médií čerpaných chemickými čerpadly, jako je kapalný kyslík, kapalný dusík, kapalný argon, kapalný zemní plyn, kapalný vodík, metan, ethylen atd. Teplota těchto médií je velmi nízká, např. teplota čerpaného kapalného kyslíku je asi – 183 ℃.
Jako chemické čerpadlo používané k přepravě vysokoteplotních a nízkoteplotních médií musí mít jeho materiály dostatečnou pevnost a stabilitu při normální pokojové teplotě, teplotě na místě a konečné výstupní teplotě.Je také důležité, aby všechny části čerpadla vydržely teplotní šok a z toho vyplývající různá nebezpečí tepelné roztažnosti a křehkosti za studena.
V případě vysoké teploty musí být čerpadlo vybaveno středovou konzolou, aby bylo zajištěno, že osy hnacího motoru a čerpadla budou vždy soustředné.
Na vysokoteplotních a nízkoteplotních čerpadlech musí být instalován mezihřídel a tepelný štít.
Aby se snížily tepelné ztráty nebo aby se zabránilo změnám fyzikálních vlastností dopravovaného média po velkých ztrátách tepla (např. zvýšení viskozity, pokud je těžký olej přepravován bez tepelné ochrany), měla by být vytvořena izolační vrstva umístěna mimo těleso čerpadla.
Kapalné médium dodávané kryogenním čerpadlem je obecně v nasyceném stavu.Jakmile absorbuje vnější teplo, bude se rychle vypařovat, takže čerpadlo nebude moci normálně fungovat.To vyžaduje nízkoteplotní izolační opatření na plášti kryogenního čerpadla.Expandovaný perlit se často používá jako nízkoteplotní izolační materiál.
(4) Odolnost proti opotřebení
Opotřebení chemických čerpadel je způsobeno suspendovanými pevnými látkami ve vysokorychlostním toku kapaliny.Otěr a poškození chemických čerpadel často zhoršují střední korozi.Protože odolnost proti korozi mnoha kovů a slitin závisí na pasivačním filmu na povrchu, jakmile se pasivační film opotřebuje, kov bude v aktivovaném stavu a koroze se rychle zhorší.
Existují dva způsoby, jak zlepšit odolnost chemických čerpadel proti opotřebení: jedním je použití zvláště tvrdých, často křehkých kovových materiálů, jako je křemíková litina;Druhým je potažení vnitřní části čerpadla a oběžného kola měkkou pryžovou výstelkou.Například pro chemická čerpadla s vysokou abrazivitou, jako je kal z kamencové rudy používaný k dopravě surovin draselných hnojiv, lze jako materiály čerpadel použít manganovou ocel a keramické obložení.
Z hlediska konstrukce lze pro dopravu abrazivní kapaliny použít otevřené oběžné kolo.Hladký plášť čerpadla a průtokový kanál oběžného kola jsou také dobré pro odolnost proti opotřebení chemických čerpadel.
(5) Žádný nebo malý únik
Většina kapalných médií dopravovaných chemickými čerpadly je hořlavá, výbušná a toxická;Některá média obsahují radioaktivní prvky.Pokud tato média uniknou z čerpadla do atmosféry, mohou způsobit požár nebo ovlivnit zdraví životního prostředí a poškodit lidské tělo.Některá média jsou drahá a únik způsobí velké plýtvání.Proto se vyžaduje, aby chemická čerpadla neměla žádné nebo menší úniky, což vyžaduje práci na hřídelové ucpávce čerpadla.Vyberte dobré těsnicí materiály a přiměřenou strukturu mechanické ucpávky, abyste snížili únik těsnění hřídele;Pokud je zvoleno stíněné čerpadlo a čerpadlo s ucpávkou magnetického pohonu, hřídelová ucpávka nebude unikat do atmosféry.
(6) Spolehlivý provoz
Provoz chemického čerpadla je spolehlivý, včetně dvou aspektů: dlouhodobý provoz bez poruchy a stabilní provoz různých parametrů.Spolehlivý provoz je pro chemickou výrobu zásadní.Pokud čerpadlo často selhává, způsobí to nejen časté vypínání, ovlivní ekonomické výhody, ale také někdy způsobí bezpečnostní nehody v chemickém systému.Například potrubní čerpadlo surového oleje používané jako nosič tepla se náhle zastaví, když běží, a ohřívací pec nemá čas zhasnout, což může způsobit přehřátí nebo dokonce prasknutí trubky pece, což způsobí požár.
Kolísání rychlosti čerpadla pro chemický průmysl způsobí kolísání průtoku a výstupního tlaku čerpadla, takže chemická výroba nemůže fungovat normálně, reakce v systému je ovlivněna a materiály nemohou být vyváženy, což má za následek odpad;Dokonce způsobí, že kvalita produktu klesne nebo se ztratí.
V továrně vyžadující generální opravu jednou ročně by nepřetržitý provozní cyklus čerpadla obecně neměl být kratší než 8000 hodin.Aby byl splněn požadavek generální opravy každé tři roky, API 610 a GB/T 3215 stanoví, že nepřetržitý provozní cyklus odstředivých čerpadel pro ropný průmysl, těžký chemický průmysl a zemní plyn musí být minimálně tři roky.
(7) Schopné dopravovat kapalinu v kritickém stavu
Kapaliny v kritickém stavu mají tendenci se vypařovat, když teplota stoupá nebo tlak klesá.Chemická čerpadla někdy dopravují kapalinu v kritickém stavu.Jakmile se kapalina v čerpadle odpaří, je snadné způsobit poškození kavitací, což vyžaduje, aby čerpadlo mělo vysoký antikavitační výkon.Současně může vypařování kapaliny způsobit tření a záběr dynamických a statických částí v čerpadle, což vyžaduje větší vůli.Aby se zabránilo poškození mechanické ucpávky, těsnění ucpávky, labyrintového těsnění atd. v důsledku suchého tření v důsledku odpařování kapaliny, musí mít takové chemické čerpadlo takovou konstrukci, aby plně odčerpalo plyn generovaný v čerpadle.
U čerpadel dopravujících kritické kapalné médium může být těsnění hřídelové ucpávky vyrobeno z materiálů s dobrým samomazným výkonem, jako je PTFE, grafit atd. Pro konstrukci hřídelové ucpávky může být kromě těsnění ucpávky dvojitá mechanická ucpávka nebo labyrintová ucpávka také použít.Když je použito dvojité mechanické těsnění, je dutina mezi dvěma čelními plochami vyplněna cizí těsnicí kapalinou;Při použití labyrintového těsnění může být zvenčí přiváděn těsnicí plyn s určitým tlakem.Když těsnící kapalina nebo těsnící plyn uniknou do čerpadla, měly by být pro čerpané médium neškodné, např. únik do atmosféry.Methanol lze například použít jako těsnící kapalinu v dutině dvouplošné mechanické ucpávky při přepravě kapalného amoniaku v kritickém stavu;
Při přepravě kapalných uhlovodíků, které se snadno odpařují, lze do labyrintového těsnění zavádět dusík.
(8) Dlouhá životnost
Konstrukční životnost čerpadla je obecně minimálně 10 let.Podle API610 a GB/T3215 má být konstrukční životnost odstředivých čerpadel pro ropný, těžký chemický a zemní plyn nejméně 20 let.
Čas odeslání: 27. prosince 2022