
化工離心泵特性要求區(qū)別以及怎樣根據(jù)介質(zhì)選水泵材質(zhì)
2020-09-09
泵是進(jìn)行液體輸送的機(jī)械,化工離心泵是其中的一種,它通過(guò)葉輪使流經(jīng)葉輪的液體受到離心力的作用,提高液體的機(jī)械能,從而進(jìn)行液體輸送,它是一個(gè)增加液體能量的機(jī)器。由于化工生產(chǎn)對(duì)泵的特殊要求,化工離心泵與其它離心泵相比有以下幾個(gè)特點(diǎn):

(1)能適應(yīng)化工工藝需要
水泵在化工生產(chǎn)中,不但要輸送液體物料并提供工藝要求的必要壓力,還必須保證輸送的物料量,在一定的化工單元操作中,要求泵的流量和揚(yáng)程要穩(wěn)定,保持泵高效率可靠運(yùn)行。
(2)耐腐蝕
化工泵輸送的介質(zhì),包括原料、反應(yīng)中間物等往往多為腐蝕性介質(zhì)。這就要求泵的材料選擇適當(dāng)和合理,保證泵的安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)壽命運(yùn)轉(zhuǎn)。
(3)耐高溫、低溫
化工泵輸送的高溫介質(zhì),有流程液體物料,也有反應(yīng)過(guò)程所需要和產(chǎn)生的載熱液體。例如:冷凝液泵、鍋爐給水泵、導(dǎo)熱油泵。化工泵輸送的低溫介質(zhì)種類(lèi)也很多,例如:液氧、液氮、甲烷等,泵的低溫工作溫度大都在一20~一10℃。不管輸送高溫或低溫的化工泵,選材和結(jié)構(gòu)必須適當(dāng),必須有足夠的強(qiáng)度,設(shè)計(jì)、制造的泵的零件能耐熱沖擊、熱膨脹和低溫冷變形、冷脆性等的影響。
(4)耐磨損、耐沖刷
由于化工泵輸送的物流中含有懸浮固體顆粒,同時(shí)泵的葉輪、腔體也有的在高壓高流速下工作,泵的零部件表面保護(hù)層被破壞,其壽命較短,所以必須提高化工泵的耐磨性、耐沖刷性,這就要求泵的材料選用耐磨的錳鋼、陶瓷、鑄鐵等,選用耐沖刷的鈦材、錳鋼等。
(5)運(yùn)行可靠
化工泵的運(yùn)行可靠包括兩個(gè)含義:一是長(zhǎng)周期運(yùn)行不出故障;二是運(yùn)行中各種參數(shù)平穩(wěn)。運(yùn)行的可靠性對(duì)化工生產(chǎn)至關(guān)重要。若泵經(jīng)常發(fā)生故障,不僅會(huì)造成經(jīng)常停產(chǎn),影響產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益,而且有時(shí)還可能造成化工系統(tǒng)的事故。化工泵轉(zhuǎn)速的波動(dòng),會(huì)引起流量及泵出口壓力的波動(dòng),使化工生產(chǎn)不能正常進(jìn)行或系統(tǒng)中的反應(yīng)受到影響,物料不能平衡,不僅造成浪費(fèi),甚至造成產(chǎn)品質(zhì)量下降或使產(chǎn)品報(bào)廢。
(6)無(wú)泄漏或少泄漏
化工泵輸送的介質(zhì)多數(shù)為易燃、易爆、有毒、有害的液體,一旦泄漏將嚴(yán)重污染環(huán)境,危及人身安全和職工的身心健康,更不符合無(wú)泄漏工廠(chǎng)和清潔文明工廠(chǎng)的要求,這就必須保證化工泵運(yùn)行時(shí)不泄漏,在泵的密封上采用新技術(shù)、新材料,按規(guī)程操作,高質(zhì)量檢修。
(7)能輸送臨界狀態(tài)的液體
臨界狀態(tài)的液體,當(dāng)溫度升高或壓力降低時(shí),往往會(huì)汽化。化工泵有時(shí)輸送臨界狀態(tài)的液體,一旦液體在泵內(nèi)汽化,則易于產(chǎn)生氣蝕破壞,這就要求泵具有較高的抗氣蝕性能。同時(shí),液體的汽化,可能引起泵內(nèi)動(dòng)靜部分的摩擦膠合,這就要求有關(guān)間隙取大一些。為了避免由于液體的汽化使機(jī)械密封、填料密封、迷宮密封等因干摩擦而破壞,這類(lèi)化工泵必須有將泵內(nèi)發(fā)生的氣體充分排除的結(jié)構(gòu)。
1、硫酸介質(zhì)下水泵材質(zhì)的選擇
作為強(qiáng)腐蝕介質(zhì)之一,硫酸是用途非常廣泛的重要工業(yè)原料。不同濃度和溫度的硫酸對(duì)材料的腐蝕差別較大,對(duì)于濃度在80%以上、溫度小于80℃的濃硫酸,碳鋼和鑄鐵材質(zhì)的水泵有較好的耐蝕性,但它不適合高速流動(dòng)的硫酸,不適用作泵閥的材料;普通不銹鋼如304(0Cr18Ni9)、316(0Cr18Ni12Mo2Ti)對(duì)硫酸介質(zhì)也用途有限。因此輸送硫酸的水泵泵閥通常采用高硅鑄鐵、高合金不銹鋼制造。氟塑料具有較好的耐硫酸性能,采用襯氟泵是一種更為經(jīng)濟(jì)的選擇。
2、鹽酸介質(zhì)下水泵材質(zhì)的選擇
決大多數(shù)金屬材料都不耐鹽酸腐蝕(包括各種不銹鋼材料),含鉬高硅鐵也僅可用于50℃、30%以下的鹽酸。和金屬材料相反,絕大多數(shù)非金屬材料對(duì)鹽酸都有良好的耐腐蝕性,所以?xún)?nèi)襯橡膠的水泵或塑料的水泵(如聚丙烯、氟塑料等)是輸送鹽酸的最好選擇。
3、硝酸介質(zhì)下水泵材質(zhì)的選擇
一般金屬大多在硝酸中被迅速腐蝕破壞,不銹鋼是應(yīng)用最廣的耐硝酸材料,對(duì)常溫下一切濃度的硝酸都有良好的耐蝕性,所以介質(zhì)為硝酸時(shí),應(yīng)選擇不銹鋼作為水泵的材質(zhì)。值得一提的是,含鉬的不銹鋼(如316、316L)對(duì)硝酸的耐蝕性不僅不優(yōu)于普通不銹鋼(如304、321),有時(shí)甚至不如。而對(duì)于高溫硝酸,水泵通常采用鈦及鈦合金作為材質(zhì)。
4、醋酸介質(zhì)下水泵材質(zhì)的選擇
醋酸是有機(jī)酸中腐蝕性最強(qiáng)的物質(zhì)之一,普通鋼鐵在一切濃度和溫度的醋酸中都會(huì)嚴(yán)重腐蝕,不銹鋼是優(yōu)良的耐醋酸材料,含鉬的316不銹鋼還能適用于高溫和稀醋酸蒸汽。所以,對(duì)于高溫高濃醋酸或含有其它腐蝕介質(zhì)等苛刻要求時(shí),可選用高合金不銹鋼水泵或氟塑料水泵。
5、堿性介質(zhì)下水泵材質(zhì)的選擇(氫氧化鈉)
鋼鐵廣泛應(yīng)用于80℃以下、30%濃度內(nèi)的氫氧化鈉溶液,也有許多工廠(chǎng)在100℃、75%以下時(shí),水泵材質(zhì)仍采用普通鋼鐵,雖然腐蝕增加,但經(jīng)濟(jì)性好。普通不銹鋼對(duì)堿液的耐蝕性與鑄鐵相比沒(méi)有明顯優(yōu)點(diǎn),只要介質(zhì)中容許少量鐵份摻入,不推薦采用不銹鋼。對(duì)于高溫堿液下,水泵材質(zhì)多采用鈦及鈦合金或者高合金不銹鋼。
6、氨介質(zhì)下水泵材質(zhì)的選擇(氫氧化氨)
大多數(shù)金屬和非金屬在液氨及氨水(氫氧化氨)中的腐蝕都很輕微,所以水泵在這種介質(zhì)下只有銅和銅合金不宜使用。
7、鹽水介質(zhì)下水泵材質(zhì)的選擇(海水)
普通鋼鐵做成的水泵,在氯化鈉溶液和海水、咸水中腐蝕率不太高,一般水泵須采用涂料保護(hù);各類(lèi)不銹鋼也有很低的均勻腐蝕率,但可能因氯離子而引起局部性腐蝕,所以水泵在鹽水下通常采用316不銹鋼材質(zhì)較好。
8、醇類(lèi)、酮類(lèi)、酯類(lèi)、醚類(lèi)
常見(jiàn)的醇類(lèi)介質(zhì)有甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇等,酮類(lèi)介質(zhì)有丙酮、丁酮等,酯類(lèi)介質(zhì)有各種甲酯、乙酯等,醚類(lèi)介質(zhì)有甲醚、乙醚、丁醚等,它們基本沒(méi)有腐蝕性,水泵材質(zhì)選用常見(jiàn)的材料均可適用,具體選用時(shí)還應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的屬性和相關(guān)要求做出合理選擇。另外值得注意的是酮、酯、醚對(duì)多種橡膠有溶解性,在選擇水泵的密封材料時(shí)避免出錯(cuò)。
