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耐腐蝕化工泵選型原則和方法
時(shí)間:2019-10-09    作者:

一、泵選型原則:

1. 使所選泵的型式和性能符合裝置流量、揚程、壓力、溫度、汽蝕流量、吸程等工藝參數的要求。

2. 必須滿(mǎn)足介質(zhì)特性的要求。

對輸送易燃、易爆有毒或貴重介質(zhì)的泵,要求軸封可靠或采用無(wú)泄漏泵,如磁力驅動(dòng)泵、隔膜泵、屏蔽泵 ;對輸送腐蝕性介質(zhì)的泵,要求對流部件采用耐腐蝕性材料,如CQB不銹鋼耐腐蝕泵,CQF工程塑料磁力驅動(dòng)泵。

對輸送含固體顆粒介質(zhì)的泵,要求對流部件采用耐磨材料,必要時(shí)軸封用采用清潔液體沖洗。

3. 機械方面可靠性高、噪聲低、振動(dòng)小。

4. 經(jīng)濟上要綜合考慮到設備費、運轉費、維修費和管理費的總成本最低。

5. 離心泵具有轉速高、體積小、重量輕、效率高、流量大、結構簡(jiǎn)單、輸液無(wú)脈動(dòng)、性能平穩、容易操作和維修方便等特點(diǎn)。

因此除以下情況外,應盡可能選用離心泵:

(1)有計量要求時(shí),選用計量泵。

(2)小流量高揚程工況,可選用單螺桿泵,旋噴泵或多級離心泵,大流量,低揚程,可選用軸流泵和混流泵。

(3)介質(zhì)粘度較大(大于65,0~1000mm2/s)時(shí),可考慮選用轉子泵或往復泵(齒輪泵、單螺桿泵)

(4)介質(zhì)含氣量75%,流量較小且粘度小于37.4mm2/s時(shí),可選用旋渦泵。

(5)對啟動(dòng)頻繁或灌泵不便的場(chǎng)合,應選用具有自吸性能的泵,如自吸式離心泵、自吸式旋渦泵、氣動(dòng)(電動(dòng))隔膜泵。

二、泵的選型依據

泵選型依據,應根據工藝流程流體輸送的要求,從五個(gè)方面加以考慮,既液體輸送量、裝置揚程、液體性質(zhì)、管路布置以及操作運轉條件等。

1. 流量是選泵的重要性能數據之一,它直接關(guān)系到整個(gè)裝置的的生產(chǎn)能力和輸送能力。如設計院工藝設計中能算出泵正常、最小、******三種流量。選擇泵時(shí),以******流量為依據,兼顧正常流量,在沒(méi)有******流量時(shí),通常可取正常流量的1.1倍作為******流量。

2. 裝置系統所需的揚程是選泵的又一重要性能數據,一般要用放大5%—10%余量后揚程來(lái)選型。

3. 液體性質(zhì),包括液體介質(zhì)名稱(chēng),物理性質(zhì),化學(xué)性質(zhì)和其它性質(zhì),物理性質(zhì)有溫度c密度d,粘度u,介質(zhì)中固體顆粒直徑和氣體的含量等,這涉及到系統的揚程,有效氣蝕余量計算和合適泵的類(lèi)型:化學(xué)性質(zhì),主要指液體介質(zhì)的化學(xué)腐蝕性和毒性,是選用泵材料和選用那一種軸封型式的重要依據。

4. 裝置系統的管路布置條件指的是送液高度送液距離送液走向,吸如側最低液面,排出側最高液面等一些數據和管道規格及其長(cháng)度、材料、管件規格、數量等,以便進(jìn)行系梳揚程計算和汽蝕余量的校核。

5. 操作條件的內容很多,如液體的操作T飽和蒸汽力P、吸入側壓力PS(絕對)、排出側容器壓力PZ、海拔高度、環(huán)境溫度操作是間隙的還是連續的、泵的位置是固定的還是可移的。

上述依據,應由設計院或用戶(hù)提出,或者由技術(shù)人員協(xié)助用戶(hù)提出,并專(zhuān)門(mén)認真填寫(xiě)好離心泵數據表或水泵訂貨咨詢(xún)單。

三、離心泵的選 型

泵的種類(lèi)也非常繁多,雖然有各種泵的樣本和產(chǎn)品說(shuō)明書(shū),供設計和使用單位選用。但如何根據生產(chǎn)條件選用合適的泵,也不是很容易的事情,需要考慮各種因素的影響。

1.選型的依據

各種型號的泵都有一定的適用范圍和使雖用條件。首先應當根據被輸送液體的性質(zhì)和生產(chǎn)條件的要求確定泵的種類(lèi),然后再進(jìn)一步確定泵的具體型號。例如,液體粘度不大、流量較大、揚程不高時(shí),宜選用容積式泵;液體粘度不大、流量較小、揚程不高或含有氣泡時(shí),可選用旋渦泵;液體粘度較大、流量較小、揚程較高時(shí),宜選用單螺桿。離心泵應用范圍最廣,因此,化工生產(chǎn)應用也最多。

2.離心泵的選擇方法和步驟,離心泵的選擇就按下列順序進(jìn)行。

(1)確定被輸送液體的物理和化學(xué)性質(zhì)

液體的物理和化學(xué)性質(zhì)包括溫度、粘度、密度、飽和蒸氣壓、腐蝕性和毒性等,是否含有固體粒子或氣泡。由此才能決定泵的種類(lèi)和型號,確定泵零部件的材料、密封件的類(lèi)型、防止泵腐蝕和汽蝕的措施等。

(2)確定泵的流量

根據生產(chǎn)條件的要求,計算出單位時(shí)間需要輸送的液體量,增加一定裕量后(一般取5%—10%),作為離心泵的流量。

(3)計算泵的揚程

根據泵的流量和管路及裝置的情況,計算管路的液體阻力損失,求出泵所需要的揚程,也增加一定的裕量(5%—10%),作為選泵的的依據。

(4)粘性液體的修正

若被輸送液體的運動(dòng)粘度小于20cSt(1cSt=1mm2/s),因泵的流量和揚程變化不大,可不必修正。根據泵的流量和揚程以及液體的物理化學(xué)性質(zhì),在某種類(lèi)型泵的系列圖(譜圖)上初選一種型號的離心泵。

若液體運動(dòng)粘度大于是20cSt,則進(jìn)行修正。其具體方法是:用所需的流量、揚程和液體粘度按圖3-12求得揚程修正系數KH、流量修正系數KQ以后,分別除以所需的揚程和流量,即得修正以后的揚程和流量。依據作為選泵的數據才能保證輸送粘性液體的要求。

(5)求泵的工作點(diǎn)

在離心泵的系列圖上初選某種型號的離心泵的特性曲線(xiàn)上繪出該泵聯(lián)接管路的特性曲線(xiàn)求出工作點(diǎn)。看該泵是否在效率較高的范圍內運行。若所選的離心泵流量和揚程稍高,可作為泵的裕量,用調節出口閥門(mén)開(kāi)度來(lái)調節流量和揚程。若所選用的泵流量和揚程太大,可采用切割定律的辦法降低泵的流量和揚程。若所選的泵工作點(diǎn)不在效率允許的范圍內,則就另選其它型號的離心泵。

(6)確定泵的安裝高度

離心泵的型號確定以后,根據當地的大氣壓或被輸送液體的液面壓力,液體的溫度和液體在該溫度下的飽和蒸氣壓,離心泵樣本上給出的允許吸上真空高度或允許汽蝕余量,確定泵的安裝高度。

(7)確定泵的備用率

用一臺泵能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求時(shí)應盡量采用一臺泵操作。采用兩臺泵或多臺泵并聯(lián)操作一般來(lái)說(shuō)效率較低,從“節能”的角度看是不經(jīng)濟的。但當流量較大,一臺泵滿(mǎn)足不了生產(chǎn)需要或要求有備用泵時(shí),可采用兩臺或多臺泵并聯(lián)。大型泵因起動(dòng)電流太大,對電力系統有影響時(shí),往往也采用兩臺較小型泵并聯(lián),逐個(gè)分別起動(dòng)。

備用率是指備用泵的臺數和操作泵臺數的比值。例如兩臺操作泵并聯(lián)一臺操作,另一臺備用,則備用率為100%。若三臺泵并聯(lián),兩臺操作一臺備用,則備用率為50%。

泵的備用率應綜合考慮各種因素的影響,包括液體的性質(zhì)、工藝上的要求、泵本身運轉的可靠性、維修的難易程度、泵的價(jià)格等等。例如煤油廠(chǎng)加熱爐的離心油泵或熱電廠(chǎng)的鍋爐加水泵,操作時(shí)任何時(shí)候也不允許停泵的情況下,必須一臺泵操作一臺泵備用,即備用率100%。對輸送含有固體粒子的液體,因為泵的零件容易損壞,經(jīng)常停泵檢修,所以也必須采用100%的備用率。對間歇操作的設備或隨時(shí)可以停泵的情況下,就可以不用備用泵,以減少投資。

四、泵選型一般程序

1. 根據裝置的布置、地形條件、水位條件、運轉條件、經(jīng)濟方案比較等多方面因素。

2. 考慮選擇臥式、立式和其它型式。

3. 根據液體介質(zhì)性質(zhì),確定清水泵,熱水泵還油泵、化工泵或耐腐蝕泵或雜質(zhì)泵,或者采用不堵塞泵。

4. 安裝在爆炸區域的泵,應根據爆炸區域等級,采用防爆電動(dòng)機。

5. 根據流量大小,選單吸泵還是雙吸泵:根據揚程高低,選單吸泵還是多吸泵,高轉速泵還是低轉速泵(空調泵)、多級泵效率比單級泵低,當選單級泵和多級泵同樣都能用時(shí),宜選用單級泵。

6. 確定泵的具體型號,采用什么系列的泵選用后,就可按******流量,放大5%——10%余量后的揚程這兩個(gè)性能主要參數,在型譜圖或系列特性曲線(xiàn)上確定具體型號。

利用泵特性曲線(xiàn),在橫坐標上找到所需流量值,在縱坐標上找到所需揚程值,從兩值分別向上和向右引垂線(xiàn)或水平線(xiàn),兩線(xiàn)交點(diǎn)正好落在特性曲線(xiàn)上,則該泵就是要選的泵,但是這種理想情況一般不會(huì )很少,通常會(huì )碰上下列幾種情況:

A、第一種:交點(diǎn)在特性曲線(xiàn)上方,這說(shuō)明流量滿(mǎn)足要求,但揚程不夠,此時(shí),若揚程相差不多,或相差5%左右,仍可選用,若揚程相差很多,則選揚程較大的泵。或設法減小管路阻力損失。

B、第二種:交點(diǎn)在特性曲線(xiàn)下方,在泵特性曲線(xiàn)扇狀梯形范圍內 ,就初步定下此型號,然后根據揚程相差多少,來(lái)決定是否切割葉輪直徑,若揚程相差很小,就不切割,若揚程相差很大,就按所需Q、H、,根據其ns和切割公式,切割葉輪直徑,若交點(diǎn)不落在扇狀梯形范圍內,應選揚程較小的泵。

選泵時(shí),有時(shí)須考慮生產(chǎn)工藝要求,選用不同形狀Q-H特性曲線(xiàn)。

7. 泵型號確定后,對水泵或輸送介質(zhì)的物理化學(xué)介質(zhì)近似水的泵,需再到有關(guān)產(chǎn)品目錄或樣本上,根據該型號性能表或性能曲線(xiàn)進(jìn)行校改,看正常工作點(diǎn)是否落在該泵優(yōu)先工作區?有效NPSH是否大于(NPSH)。也可反過(guò)來(lái)以NPSH校改幾何安裝高度?

8. 對于輸送粘度大于20mm2/s的液體泵,一定要把以水實(shí)驗泵特性曲線(xiàn)換算成該粘度的性能曲線(xiàn),特別要對吸如性能進(jìn)行認真計算或較核。

9. 確定泵的臺數和備用率:

對正常運轉的泵,一般只用一臺,因為一臺大泵與并聯(lián)工作的兩臺小泵相當,(指揚程、流量相同),大泵效率高于小泵,故從節能角度講寧可選一臺大泵,而不用兩臺小泵,但遇有下列情況時(shí),可考慮兩臺泵并聯(lián)合作:

(1)流量很大,一臺泵達不到此流量。

(2)對于需要有50%的備用率大型泵,可改兩臺較小的泵工作,兩臺備用(共三臺)

(3)對某些大型泵,可選用70%流量要求的泵并聯(lián)操作,不用備用泵,在一臺泵檢修時(shí),另一臺泵仍然承擔生產(chǎn)上70%的輸送。

(4)對需24小時(shí)連續不停運轉的泵,應備用三臺泵,運轉,一臺備用,一臺 維 修



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