Выбор подходящего насоса для применения в химической отрасли

Типы насосов и материалы конструкции.

При выборе насоса для применения в химической отрасли следует учитывать множество факторов. При работе с такими материалами, как агрессивные или легковоспламеняющиеся химические вещества, необходимо уделить особое внимание совместимости выбранного продукта.

 

Определите характеристики среды

 

Из паспорта безопасности химической продукции, от производителя или поставщика можно узнать необходимую информацию, такую как название жидкости, концентрацию, температуру, относительную плотность и вязкость при температуре перекачивания. При наличии твердых частиц следует определить их концентрацию, размер частиц и твердость, а также является ли материал коррозионноактивным, легковоспламеняющимся или горючим.

 

Опишите область применения

 

Чем подробнее описание, тем лучше. Проверьте следующее:

 

  • В какой таре хранится химическое вещество? Цилиндрическая емкость, пластиковый контейнер, резервуар для сыпучих материалов, железнодорожная цистерна или автоцистерна?
  • Куда будет перемещаться жидкость? Например, из цилиндрической емкости в бак, их железнодорожной цистерны в хранилище для бестарного хранения или просто будет рециркулировать в одном и том же контейнере.
  • Есть ли жидкость под насосом? В данном случае требуется либо самовсасывающий, либо погружной насос.
  • Какой требуется расход? Расход необходим для расчета потерь на трение в трубопроводной системе.
  • Какой требуется полный напор или давление? Полный напор зависит от трубопроводной системы и используется (наряду с расходом) для выбора насоса.
  • Каков имеющийся надкавитационный напор на входе (NPSHa)? Это напор на всасывании, обеспечиваемый насосом и трубопроводной системой. Во избежание кавитации (вызывающей эрозионное разрушение компонентов насоса) NPSHa должен быть выше требуемого надкавитационного напора на входе (NPSHr).
  • Сколько времени насос будет работать в день, в неделю? Это важно для оценки энергетических затрат. Например, если насос будет работать много часов в день, насос с электрическим двигателем может обеспечить значительно более низкие эксплуатационные расходы, чем насос с пневматическим приводом.
  • Работа в помещении или на открытом воздухе? Какова максимальная и минимальная температура окружающей среды? Это важно для правильного выбора материала конструкции насоса и двигателя.
  • Какова высота? При большой высоте снижается подъемная сила, если это самовсасывающий насос, снижается NPSHa и уровень охлаждения вентилятором электродвигателя.

Обзор возможных типов насосов

 

Вот некоторые наиболее распространенные типы насосов, применяемые для перекачивания химических веществ.

 

Бочковые насосы: идеально подходят для перекачивания широкого спектра химических веществ из ведер, бочек, пластиковых контейнеров [(например, еврокубов (IBC)] и других емкостей, используемых производителями для транспортировки химической продукции. Питание может быть от электрических, литий-ионных аккумуляторов или пневматических двигателей.

 

Центробежные насосы: обеспечивают равномерный поток и обладают широкими функциональными возможностями относительно расхода и напора. Эти насосы изготавливаются из разнообразных материалов и снабжены либо торцевыми уплотнениями, либо магнитной муфтой (бессальниковые). Как правило, они работают от электродвигателей.

 

Пневматические двухдиафрагменные насосы: универсальны, просты в эксплуатации и могут перекачивать среды с твердыми частицами и вязкие жидкости. Как правило, приводятся в действие сжатым воздухом.

 

Объемные насосы: к ним относятся шестеренные, пластинчатые и поршневые насосы. Они хорошо подходят для высоковязких жидкостей и способны создавать высокое давление.

 

Правильный выбор материалов конструкции

 

Правильный выбор материалов конструкции насоса крайне важен для обеспечения безопасного перекачивания химических веществ и длительного срока службы. Вот некоторые примеры материалов, которые используются при работе с химическими реагентами.

Металлы

 

  • Нержавеющая сталь: используются марки 304 и 316; 316 обладает повышенной коррозионной стойкостью.
  • Хастеллой C / инконель / сплав 625: сплавы с высоким содержанием никеля и хрома, а также до 13% молибдена. Обладают более высокой коррозионной стойкостью, чем нержавеющая сталь, но и более дорогие.
  • Титан: лучше всего работает в окислительных средах, таких как горячая азотная кислота и гипохлорит натрия. Дорогостоящий материал.

Пластмассы

 

  • ХПВХ: хлорированный поливинилхлорид (ХПВХ) - это термопласт, который можно обрабатывать методом литья под давлением. Обладает достаточной коррозионной стойкостью и используется в трубах, клапанах, фильтрах и насосах.
  • Полиэтилен: сшитый полиэтилен (XLPE) используется в резервуарах для хранения химической продукции, перекачивающих шлангах и бюджетных бочковых насосах с ручным управлением.
  • Полипропилен: обладает стойкостью ко многим коррозионно-активным материалам. Используется в трубах, фитингах и насосах для перекачивания агрессивных сред.
  • ПВДФ: поливинилиденфторид (ПВДФ) - прочный, абразивостойкий фторполимер с высокой химической стойкостью. Применяется в трубах, фитингах, насосах и контрольно-измерительных приборах.
  • ЭТФЭ: сополимер тетрафторэтилена и этилена (ЭТФЭ) - фторполимер с более высокой химической стойкостью и более широким диапазоном температур, чем ПВДФ. Используется в магистральных трубопроводах, трубопроводной арматуре, корпусах насосов и может обрабатываться методом литья под давлением для изготовления различных продуктов, включая насосы.

Эластомеры

 

  • Бутадиен-нитрильный каучук (Buna N): универсальный масло- и водостойкий каучук со средним диапазоном рабочих температур, не совместим со многими агрессивными материалами.
  • Фторкаучук: фторэластомер с высокой химической совместимостью в широком диапазоне концентраций и температур, что делает его пригодным для разнообразных областей применений.
  • СКЭПТ: этилен-пропилен-диен-метиленовый каучук (EPDM) совместим с большинством едких веществ, имеет достаточный температурный диапазон.
  • Перфторэластомеры: перфторэластомеры (FFKM) - это эластомерная форма ПТФЭ, который полностью фторируется, обеспечивая высокую коррозионную стойкость.

Другие материалы

 

  • Керамика: Алюмооксидная керамика (оксид алюминия) широко применяется в торцевых уплотнениях, упорных кольцах, валах и втулках. Особо чистый (99,5%) оксид алюминия обладает высокой износостойкостью и коррозионной стойкостью.
  • Альфа-карбид кремния: Спеченная форма альфа-карбида кремния (SiC) обладает высокой твердостью, прочностью, износостойкостью, абразивной и коррозионной стойкостью.
  • Углеграфит: Углеграфит обладает высокой химической стойкостью, даже в отношении многих агрессивных веществ. Используется в торцевых уплотнениях, а также в качестве материала втулки в насосах других типов.

Выбор насоса

 

Правильный выбор типа насоса и материала конструкции зависит от множества переменных.

 

  • Соберите информацию о перекачиваемой среде.
  • Узнайте о гидравлических и эксплуатационных требованиях.
  • Проконсультируйтесь со специалистами. Проконсультируйтесь с производителем химической продукции, поставщиком, производителями насосов, местными дистрибьюторами, которые обладают опытом в выборе насосов для перекачивания химической продукции, изучите каталоги поставляемых изделий.

 

Пит Скэнтлбери - вице-президент по развитию компании Finish Thompson. Работает в компании более 40 лет.

 

Дополнительная информация представлена на сайте www.finishthompson.com.