化学ポンプを選択する方法は?

Feb 01, 2025 伝言を残す

機器を設計するときは、ポンプの目的と性能を決定し、ポンプタイプを選択する必要があります。この選択は、最初にポンプのタイプとフォームの選択から開始する必要があります。では、ポンプを選択するためにどのような原則を使用する必要がありますか?根拠は何ですか?

ポンプ選択原則

1.選択したポンプのタイプとパフォーマンスを作成し、デバイスのフロー、ヘッド、圧力、温度、キャビテーションフロー、吸引ヘッドなどのプロセスパラメーターの要件を満たします。

2。中程度の特性の要件を満たす必要があります。

可燃性、爆発性、毒性、または貴重な媒体を輸送するポンプの場合、シャフトシールは信頼性が必要であるか、磁気ドライブポンプ、ダイアフラムポンプ、シールドポンプなどのリークフリーポンプが使用されます。腐食性媒体を輸送するポンプの場合、対流部品は、AFBステンレス鋼腐食耐性ポンプやCQFエンジニアリングプラスチック磁気駆動ポンプなどの耐食性材料で作られる必要があります。

固体粒子を含む媒体を輸送するポンプの場合、対流部品は耐摩耗性材料で作る必要があり、必要に応じてシャフトシールはきれいな液体で洗い流されます。

3.高機械的信頼性、低ノイズ、および低振動。
4.経済的には、総コストを最小限に抑えるために、機器、運用、メンテナンス、管理手数料の総コストを包括的に考慮する必要があります。
5.遠心ポンプには、高速、サイズ、軽量、高効率、大きな流れ、単純な構造、注入中の脈動なし、安定性パフォーマンス、簡単な操作、便利なメンテナンスの特徴があります。
したがって、次の状況を除いて、遠心ポンプを可能な限り使用する必要があります。
計量要件がある場合は、計量ポンプを使用する必要があります。
頭部の要件が非常に高い場合、流量は非常に小さく、適切な小さな流れと高ヘッド遠心ポンプが利用できないため、往復ポンプを使用できます。キャビテーションの要件が高くない場合、渦ポンプも使用できます。頭が非常に低く、流量が非常に大きい場合、軸流ポンプと混合フローポンプを使用できます。
中程度の粘度が比較的大きい(650〜1000mm2/sを超える)場合、ローターポンプまたは往復ポンプ(ギアポンプ、スクリューポンプ)を考慮することができます。
培地のガス含有量が75%の場合、流量は小さく、粘度が37.4mm2/s未満の場合、渦ポンプを使用できます。
開始が頻繁にかかっている場合やポンプの充填が不便な場合には、自己プライミング遠心ポンプ、自己プライミング渦ポンプ、空気圧(電気)ダイアフラムポンプなど、自己拡大性能を備えたパフォーマンスを備えたポンプを選択する必要があります。

ポンプ選択基準
ポンプの選択基準は、プロセスの流れと給水および排水の要件、すなわち液体送達量、デバイスヘッド、液体特性、パイプラインレイアウト、および動作条件に応じた5つの側面から考慮する必要があります。
1。流量
流量は、ポンプ選択の重要なパフォーマンスデータの1つであり、デバイス全体の生産能力と配信能力に直接関連しています。たとえば、ポンプの通常、最小、および最大流量は、設計研究所のプロセス設計で計算できます。ポンプを選択する場合、通常の流量を考慮して、最大流量が基底として使用されます。最大流量がない場合、通常、通常の流量の1.1倍を最大流量とみなすことができます。
2。ヘッド
デバイスシステムに必要なヘッドは、ポンプ選択のためのもう1つの重要なパフォーマンスデータです。一般に、マージンを5%-10%拡大した後の頭が選択に使用されます。
3。液体特性
液体特性には、液体媒体の名前、物理的特性、化学的特性、その他の特性が含まれます。物理的特性には、温度C、密度D、粘度U、固体粒子径、および培地内のガス含有量が含まれます。これは、システムヘッド、効果的なキャビテーションマージンの計算、適切なポンプタイプを含みます。ポンプ材料を選択するための重要な基盤であり、どのタイプのシャフトシールを選択するかは重要です。
4。パイプラインレイアウト条件
デバイスシステムのパイプラインレイアウト条件は、液体送達の高さ、液体送達距離、液体送達方向、吸引側で最も低い液体レベル、排出側で最も高い液体レベル、およびその他のデータとパイプラインの仕様とその長さを指します。システムヘッドを計算し、キャビテーションマージンを確認するために、材料、継手の仕様、数量など。
5。動作条件
動作条件には、液体動作T、飽和蒸気力P、吸引側圧力PS(絶対)、排出側容器圧力PZ、高度、周囲温度、動作が断続的か連続かどうかなど、多くの含有量が含まれています。ポンプの位置は固定または移動可能です。
石油および化学産業は、国民経済において非常に重要な地位を占めています。主要なサポート機器として、化学プロセスポンプもますます注目を集めています。化学媒体の複雑な特性と環境保護の要件の増加により、化学ポンプを選択する際にどのような側面に注意する必要がありますか?

01。腐食の影響

腐食は常に化学装置の最も厄介な危険の1つです。注意していない場合は、少なくとも機器を損傷し、最悪の場合は事故や災害さえ引き起こします。関連する統計によると、化学装置の損傷の約60%は腐食によって引き起こされます。したがって、化学ポンプを選択するときは、まず材料選択の科学的性質に注意を払う必要があります。

通常、ステンレス鋼は「普遍的な材料」であるという誤解があります。中程度の環境条件や環境条件に関係なく、ステンレス鋼を使用することは非常に危険です。以下は、一般的に使用されるいくつかの化学媒体の材料選択の重要なポイントの議論です。

1。硫酸

強力な腐食性媒体の1つとして、硫酸は幅広い用途を備えた重要な工業原料です。異なる濃度と温度の硫酸は、材料の腐食に大きな違いがあります。濃度が80%を超え、温度が80度未満の濃縮硫酸の場合、炭素鋼と鋳鉄は良好な耐性耐性を持っていますが、高速流量硫酸には適しておらず、使用するのに適していません。ポンプとバルブ用の材料。
3 0 4(0 cr18ni9)や316(0cr18ni12mo2ti)などの通常のステンレス鋼も、硫酸培地の用途が限られています。したがって、硫酸を運ぶためのポンプとバルブは、通常、高シリコン鋳鉄(鋳造および処理が困難)と高合金ステンレス鋼(No. 20合金)で作られています。フルオロ形成術は硫酸に対して良好な耐性を持ち、フッ素で裏打ちされたポンプ(F46)を使用することはより経済的な選択です。同社の該当する製品には、IHFフッ素が裏付けられたポンプ、PF(FS)高度に耐性の遠心ポンプ、CQB-Fフッ素プラスチック磁気ポンプなどが含まれます。
2。塩酸
ほとんどの金属材料は、塩酸酸耐性(さまざまなステンレス鋼材料を含む)に耐性がなく、モリブデンを含む高シリコン鉄は、50度および30%未満の塩酸にのみ使用できます。金属材料とは反対に、ほとんどの非金属材料は塩酸に対して良好な腐食耐性を持っているため、ラバーポンプやプラスチックポンプ(ポリプロピレン、フルオロ形成薬など)が塩酸を伝えるための最良の選択です。同社の該当する製品には、IHFフッ素が裏付けられたポンプ、PF(FS)強力な耐腐食性遠心ポンプ、CQポリプロピレン磁気ポンプ(または蛍光砕屑性磁気ポンプ)などが含まれます。
3。硝酸
一般に、ほとんどの金属はすぐに腐食し、硝酸で破壊されます。ステンレス鋼は、最も広く使用されている硝酸耐性材料です。室温でのすべての濃度の硝酸に対する良好な腐食耐性があります。モリブデンを含むステンレス鋼(316、316Lなど)は、硝酸に対する腐食耐性では通常のステンレス鋼(304、321など)よりも優れているだけでなく、さらに悪いことに言及する価値があります。
高温硝酸の場合、通常、チタンおよびチタン合金材料が使用されます。同社の該当する製品には、DFL(W)H化学ポンプ、DFL(W)PHシールド化学ポンプ、DFCZプロセスポンプ、DFLZPセルフプライミング化学ポンプ、IH化学ポンプ、CQB磁気ポンプなどが含まれます。
4。酢酸
それは有機酸の中で最も腐食性物質の1つです。普通の鋼は、あらゆる濃度と温度の酢酸でひどく腐食します。ステンレス鋼は、優れた酢酸耐性物質です。モリブデンを含む316ステンレス鋼は、高温および希釈酢酸蒸気にも使用できます。高温や高濃度の酢酸または他の腐食性培地などの要件を要求するために、高合金ステンレス鋼または蛍光ポンプを選択できます。
5。アルカリ(水酸化ナトリウム)
鋼は、80度以下の水酸化ナトリウム溶液で30%以内で広く使用されています。また、100度以下で普通の鋼を使用している多くの工場もあります。腐食は増加しますが、経済的です。
通常のステンレス鋼は、アルカリ溶液に対する耐食性において鋳鉄よりも明らかな利点はありません。少量の鉄を媒体に追加できる限り、ステンレス鋼は推奨されません。高温のアルカリ溶液の場合、チタンおよびチタン合金または高合金ステンレス鋼が主に使用されています。同社の一般的な鋳鉄ポンプは、室温での低濃度アルカリ溶液に使用できます。特別な要件がある場合、さまざまな種類のステンレス鋼ポンプまたは蛍光ポンプを使用できます。
6。アンモニア(水酸化アンモニア)
ほとんどの金属と非金属は、液体アンモニア水とアンモニア水(水酸化アンモニア)でわずかに腐食しており、銅と銅合金のみが使用に適していません。会社の製品のほとんどは、アンモニア水とアンモニア水の輸送に適しています。
7。塩水(海水)
塩化ナトリウム溶液、海水、塩水中の通常の鋼の腐食速度はそれほど高くなく、一般にコーティング保護が必要です。さまざまな種類のステンレス鋼も非常に均一な腐食速度を低くしますが、塩化物イオンのために局所腐食を引き起こす可能性があり、通常316ステンレス鋼の方が優れています。会社のあらゆる種類の化学ポンプは、316の材料で構成されています。
8。アルコール、ケトン、エステル、エーテル
一般的なアルコール媒体には、メタノール、エタノール、エチレングリコール、プロパノールなど、ケトン媒体にはアセトン、ブタノンなどが含まれます。エステル媒体には、さまざまなメチルエステル、エチルエステルなどが含まれます。 、など、それらは基本的に非腐食性であり、一般的に使用される材料を使用できます。選択するときは、媒体および関連する要件のプロパティに基づいて合理的な選択を行う必要があります。
また、ケトン、エステル、エーテルは多くのタイプのゴムに溶けやすいので、シーリング材料を選択するときは間違いを避けてください。

02。他の要因の影響

一般に、パイプラインシステムの漏れは、工業用ポンプのプロセスフローで無視できますが、プロセスの変化が流れに影響することを考慮する必要があります。農業ポンプが開いたチャネルを使用して水を輸送する場合、漏れと蒸発も考慮する必要があります。

圧力:吸引タンクの圧力、排水タンクの圧力、パイプラインシステムの圧力差(頭部損失)。

パイプラインシステムデータ(パイプの直径、長さ、タイプ、およびパイプラインアクセサリの数、吸引タンクから圧力タンクまでの幾何学的標高など)。

必要に応じて、デバイス特性曲線も描画する必要があります。

03。パイプラインの影響

パイプラインの設計と配置の場合、次の問題に注意する必要があります。

(1)パイプライン直径の合理的な選択。パイプラインの直径が大きいと、同じ流量での小さな液体流速と小さな抵抗損失が意味されますが、価格は高くなります。パイプラインの直径が少ないと、抵抗損失が急激に増加し、選択されたポンプのヘッドが増加し、電力が増加し、コストと営業費用が増加します。したがって、それは技術的および経済的観点から包括的に考慮されるべきです。
(2)排出パイプとそのパイプジョイントが耐えることができる最大圧力を考慮する必要があります。

(3)パイプラインは可能な限りまっすぐに配置する必要があり、パイプラインのアクセサリーの数とパイプラインの長さを最小限に抑える必要があります。ターンが必要な場合、肘の曲げ半径はパイプラインの直径の3〜5倍でなければならず、角度はできるだけ大きくする必要があります。

(4)バルブ(ボールバルブまたは停止バルブなど)およびチェックバルブは、ポンプの排出側に取り付けなければなりません。バルブは、ポンプの動作点を調整するために使用されます。チェックバルブは、液体が戻ったときにポンプが逆転するのを防ぎ、ポンプがウォーターハンマーに当たるのを防ぐことができます。 (液体が戻ると、大きな逆圧が生成され、ポンプに損傷が発生します)

04。フローヘッドの影響

流れの決定

(1)生産プロセスで最小、通常、および最大流量が与えられている場合、最大流量を考慮する必要があります。

(2)生産プロセスで通常の流量のみが与えられている場合、特定のマージンを考慮する必要があります。
NS100の大きな流れと低いヘッドポンプの場合、フローマージンは5%、NS50の小さなフローとハイヘッドポンプの場合、フローマージンは10%で、100ポンプ以下のNS以下の50個以下で、流れは流れです。マージンも5%です。品質が低く、動作条件が低いポンプでは、流れマージンは10%でなければなりません。
(3)基本的なデータが重量流のみを与える場合、ボリュームフローに変換する必要があります。
05、温度の影響
高温培地の輸送は、ポンプの構造、材料、補助システムに高い要件を置きます。さまざまな温度変化の下での冷却の要件と、会社の該当するポンプタイプについて話しましょう。
(1)温度が120度を下回る媒体の場合、通常、特別な冷却システムはセットアップされず、媒体自体は主に潤滑と冷却に使用されます。 DFL(W)H化学ポンプと同様に、DFL(W)シールド化学ポンプ(シールドモーターの保護レベルは、90度を超える場合はHレベルでなければなりません)。
DFCZの通常のタイプとIH化学ポンプは、懸濁液構造により、140度160度の上限範囲に達することができます。 IHFフッ素で覆われたポンプの最大動作温度は200度に達することができます。 CQBの通常の磁気ポンプのみが、100度を超えない動作温度を持っています。粒子を簡単に結晶化したり封じ込めたりするメディアの場合、シーリング表面フラッシングパイプラインを提供する必要があることに言及する価値があります(インターフェイスは設計中に予約されています)。
(2)120度を超えて300度以内には、通常、ポンプカバーに冷却室を提供する必要があり、シーリングチャンバーもクーラントに接続する必要があります(ダブルエンドの機械シールを提供する必要があります)。クーラントが培地に浸透することが許可されていない場合、媒体自体を冷却してから接続する必要があります(これは、単純な熱交換器を介して達成できます)。
現在、同社はDFCZ化学プロセスポンプ、GRG高温パイプラインポンプ、および選択のためのHPK温水循環ポンプ(開発中)を持っています。さらに、CQB-Gの高温磁気ポンプは、280度以内の高温媒体に使用できます。
(3)300度を超える高温媒体の場合、ポンプヘッドを冷却する必要があるだけでなく、サスペンションベアリングチャンバーに冷却システムを装備する必要があります。ポンプ構造は通常、センターサポートタイプです。メカニカルシールは、できれば金属製ベローズタイプですが、価格は高くなります(価格は通常の機械シールの10倍以上です)。現在、同社は、420度の温度に達することができるDFAY遠心オイルポンプのみを持っています(開発中)。

06。シーリングパフォーマンスの影響

化学機器の永遠の追求は漏れではありません。磁気ポンプとシールドポンプの適用の増加につながったのは、この要件です。ただし、磁気ポンプ分離スリーブの寿命やシールドポンプのシールドスリーブ、材料の孔食の問題、静的シールの信頼性など、漏れを真に達成するための長い道のりがまだあります。 。

シーリングフォーム

静的シールの場合、通常、シーリングガスケットとシーリングリングの2つのフォームしかありません。Oリングは最も広く使用されているシーリングリングです。
動的シールの場合、化学ポンプは梱包シールを使用することはめったになく、主に機械シールを使用します。機械シールは、シングルエンドおよびダブルエンド、バランスのとれたバランスの取れたタイプに分かれています。バランスの取れたタイプは、高圧媒体の密閉に適しています(通常、圧力は1を超える圧力を指します。0 MPA)。ダブルエンドの機械シールは、主に高温、結晶、粘性、粒子含有、毒性の揮発性媒体に使用されます。ダブルエンドの機械シールは、分離液をシーリングキャビティに注入する必要があり、その圧力は一般に0。0 7〜0.1mpaが中程度の圧力よりも高くなります。

シーリング材料

化学ポンプの静的シールの材料は一般に蛍光剤であり、ポリテトラフルオロエチレン材料は特別な場合に使用されます。機械的シールの動的リングと静的リングの材料構成はより重要であり、セメント炭化炭化炭化物に最適ではありません。高い価格は1つの側面であり、2つの間に硬度の違いがないことは合理的ではないため、媒体の特性に応じて異なる方法で扱うことが最善です。
(注:アメリカ石油研究所のAPI 610の第8版には、付録Dの機械シールと配管システムの典型的な構成に関する詳細な規定があります)

05。粘度の影響

培地の粘度は、ポンプの性能に大きな影響を与えます。粘度が増加すると、ポンプの頭部曲線が減少し、最良の作業条件の頭と流量はそれに応じて減少し、電力が増加し、効率が低下します。

一般的なサンプルのパラメーターは、透明な水を伝えるときの性能です。粘性媒体を伝えるときは、それらを変換する必要があります(関連する変換チャートには、異なる粘度の補正係数が見つかります)。粘度が高いスラリー、ペースト、粘性の液体を運ぶには、ネジポンプを使用することをお勧めします。シングルスクリューポンプは、最大1000000CSTの粘度を持つメディアに適しています。

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