Ein umfassender Leitfaden zur Auswahl von Chemiepumpen: von der Durchflussrate bis hin zu Überlegungen zu Korrosionseffekten.

Pumpen spielen eine entscheidende Rolle in der chemischen Produktion und beeinflussen mehrere Stufen, darunter Zuführung, Rückfluss, Bodenzirkulation und Rezirkulation. Um eine reibungslose Produktion zu gewährleisten, ist es wichtig, den richtigen Pumpentyp entsprechend den spezifischen Anforderungen auszuwählen. Die Wahl der richtigen Pumpe wirkt sich nicht nur auf die Prozesseffizienz aus, sondern hat auch erheblichen Einfluss auf die allgemeine Produktionssicherheit und Wirtschaftlichkeit.

 

 

Auswahlprinzipien für Chemiepumpen

1. Stellen Sie sicher, dass der ausgewählte Pumpentyp und die Leistung den Prozessparametern wie Durchflussrate, Förderhöhe, Druck, Temperatur, Kavitationsdurchflussrate und Saugkraft entsprechen.
2. Die Pumpe muss den Anforderungen der Medieneigenschaften entsprechen.

• Bei Pumpen, die brennbare, explosive, giftige oder wertvolle Medien fördern, muss die Wellendichtung zuverlässig und leckagefrei sein, beispielsweise bei Magnetkupplungspumpen, Membranpumpen und Spaltrohrmotorpumpen.
• Bei Pumpen, die korrosive Medien fördern, müssen die Konvektionskomponenten aus korrosionsbeständigen Materialien wie korrosionsbeständigen AFB-Edelstahlpumpen und magnetgekoppelten CQF-Kunststoffpumpen bestehen.
• Bei Pumpen, die Feststoffpartikel enthalten, müssen die Konvektionskomponenten aus verschleißfesten Materialien bestehen; Bei Bedarf sollte die Wellendichtung mit einer Reinigungsflüssigkeit gespült werden.

3. Hohe mechanische Zuverlässigkeit, geringe Geräuschentwicklung und geringe Vibration.

4. Wirtschaftliche Überlegungen sollten auf der Minimierung der Gesamtkosten für Ausrüstung, Betrieb, Wartung und Verwaltung basieren.

5. Auswahl chemischer Pumpen in häufigen Situationen:

• Kreiselpumpen zeichnen sich durch hohe Geschwindigkeit, geringe Größe, geringes Gewicht, hohe Effizienz, große Durchflussrate, einfache Struktur, pulsationsfreie Förderung, stabile Leistung, einfache Bedienung und bequeme Wartung aus.
• Wenn eine Dosierung erforderlich ist, sollte eine Dosierpumpe ausgewählt werden.
• Wenn eine hohe Förderhöhe erforderlich ist, die Durchflussrate jedoch sehr gering ist und keine geeignete Kreiselpumpe mit niedriger -Durchflussrate-hoher-Förderhöhe verfügbar ist, kann eine Kolbenpumpe verwendet werden; Bei geringen Kavitationsanforderungen kann auch eine Wirbelpumpe gewählt werden.
• Wenn die Förderhöhe sehr niedrig und die Fördermenge sehr groß ist, können Axialpumpen und Mischpumpen gewählt werden.
• Wenn die mittlere Viskosität hoch ist (mehr als 650–1000 mm²/s), sollten Sie die Wahl einer Rotorpumpe oder einer Kolbenpumpe (Zahnradpumpe, Schraubenpumpe) in Betracht ziehen.
• Wenn der mittlere Gasgehalt 75 % beträgt, die Durchflussrate niedrig ist und die Viskosität weniger als 37,4 mm²/s beträgt, kann eine Wirbelpumpe gewählt werden.
• Für Situationen, in denen häufiges Starten oder Pumpen unbequem ist, können Pumpen mit selbstansaugenden Fähigkeiten verwendet werden, wie etwa selbstansaugende Kreiselpumpen, selbstansaugende Wirbelpumpen und pneumatische (elektrische) Spezialpumpen.

 

Fördermenge und Förderhöhe von Chemiepumpen

1. Die Durchflussrate ist einer der wichtigsten Leistungsparameter für die Pumpenauswahl und hat direkten Einfluss auf die Gesamtproduktion und Förderkapazität der Anlage. Designinstitute können beispielsweise während der Entwurfsphase die normale Durchflussrate, die minimale Durchflussrate und die maximale Durchflussrate der Pumpe berechnen. Bei der Auswahl einer Pumpe orientiert sich die normale Fördermenge üblicherweise an der maximalen Fördermenge. Wenn die maximale Durchflussrate nicht verfügbar ist, kann sie mit dem 1,1-fachen der normalen Durchflussrate angenommen werden.
2. Die erforderliche Förderhöhe des Systems ist ein weiterer wichtiger Leistungsparameter der Pumpe. Der Kopf wird typischerweise durch Erhöhen um 5 % bis 10 % ausgewählt.
3. Die Eigenschaften der Flüssigkeit, einschließlich des Namens, der physikalischen Eigenschaften, der chemischen Eigenschaften und anderer Eigenschaften im Zusammenhang mit dem Systemkopf, die Berechnung des effektiven Kavitationsspielraums, der geeignete Pumpentyp, die Auswahl der Pumpenmaterialien und der Typ der gewählten Wellendichtung.
4. Die Rohrleitungsanordnungsbedingungen des Gerätesystems beziehen sich auf Daten wie Flüssigkeitseinlasshöhe, Flüssigkeitseinlassrichtung, Saugseite, minimaler Flüssigkeitsstand und maximaler Flüssigkeitsstand sowie auf Rohrspezifikationen und deren Länge, Material, Anschlussspezifikationen und Menge, um Berechnungen für den Montageprozess durchzuführen und das NPSH (NP-Hydraulic Safety System) zu überprüfen.
5. Bestimmen Sie die Betriebsbedingungen, wie z. B. die Betriebstemperatur der Flüssigkeit, den gesättigten Dampfdruck, den Druck auf der Saugseite (Absolutdruck), den Druck auf der Druckseite des Behälters, die Höhe, die Umgebungstemperatur, den Betriebsmodus (intermittierend oder kontinuierlich), den Standort der Pumpe (fest oder mobil) usw. Dies alles sind wichtige Faktoren für die Auswahl.

 

Rohrleitungsanordnung von Chemiepumpen

• Wählen Sie den passenden Rohrdurchmesser. Ein größerer Rohrdurchmesser führt zu geringerer Strömungsgeschwindigkeit und geringerem Widerstandsverlust, aber auch zu einem höheren Preis; Ein kleinerer Rohrdurchmesser führt zu einem größeren Widerstandsverlust und erfordert eine höhere Pumpenförderhöhe. Eine erhöhte Leistung führt zu erhöhten Kosten und Betriebsausgaben. Daher ist eine umfassende Betrachtung sowohl aus technischer als auch wirtschaftlicher Sicht erforderlich.
• Das Abflussrohr und seine Verbindungen sollten so ausgelegt sein, dass sie dem maximalen Druck standhalten.
• Die Rohrleitungen sollten nach Möglichkeit mit geraden Rohren verlegt werden, wobei die Rohrverbindungen möglichst gering gehalten und die Rohrlänge so gering wie möglich gehalten werden sollten. Beim Biegen sollte der Biegeradius das 3- bis 5-fache des Rohrdurchmessers betragen und der Winkel sollte größer als 90 Grad sein.
• Die Druckseite der Pumpe muss mit einem Ventil (Kugelhahn oder Absperrschieber usw.) und einem Rückschlagventil ausgestattet sein. Dieses Ventil dient zur Regelung des Betriebspunktes der Pumpe. Das Rückschlagventil verhindert, dass die Pumpe aufgrund von Rückfluss umkehrt, und verhindert Wasserschläge (die einen erheblichen Gegendruck erzeugen und die Pumpe beschädigen können).

 

Dichtungsoptionen für Chemiepumpen

• Robben

Für statische Dichtungen gibt es normalerweise nur zwei Arten von Dichtungen und Dichtungen, wobei O-Ringe am häufigsten verwendet werden.

Bei dynamischen Dichtungen werden in Chemiepumpen selten Packungsdichtungen eingesetzt, in erster Linie kommen Gleitringdichtungen zum Einsatz. Gleitringdichtungen werden in einseitige und zweiseitige, ausgeglichene und unsymmetrische Gleitringdichtungen unterteilt. Entlastete Dichtungen eignen sich für Medien mit hohem -Druck (üblicherweise bezieht sich dies auf Drücke über 1,0 MPa). Doppel{7}}endige Gleitringdichtungen werden hauptsächlich für hochtemperaturige, leicht kristallisierende, viskose, partikelhaltige und giftige flüchtige Medien eingesetzt. Doppelendige Gleitringdichtungen erfordern das Einspritzen einer Membran in den Dichtungshohlraum, wobei der Druck im Allgemeinen 0,07 bis 0,1 MPa höher ist als der mittlere Druck.

• Dichtungsmaterialien

Das Material für statische Dichtungen in Chemiepumpen ist im Allgemeinen Fluorkautschuk; in besonderen Fällen kann Polytetrafluorethylen (PTFE) verwendet werden. Kritischer ist die Materialauswahl für die stationären und dynamischen Ringe der Gleitringdichtung. Hartlegierungen bestehen nicht unbedingt aus demselben Material; Sie sind teuer und die Härteunterschiede sind unangemessen. Daher ist es am besten, sie anhand der Eigenschaften des Mediums zu unterscheiden.

 

Auswahl spezieller Medien für Chemiepumpen

• Schwefelsäure

Die Korrosivität von Schwefelsäure variiert stark je nach Konzentration und Temperatur. Bei konzentrierter Schwefelsäure (über 80 %) und unter 80 Grad bieten Kohlenstoffstahl und Gusseisen eine gute Korrosionsbeständigkeit, sind jedoch für Strömungen mit hoher Geschwindigkeit ungeeignet.

Ungeeignete Materialien für Pumpen und Ventile:

Gängige Edelstähle wie 304 (0Cr18Ni9), 316 (0Cr18Ni12Mo2Ti)

Pumpen und Ventile zum Fördern von Schwefelsäure bestehen typischerweise aus Gusseisen mit hohem -Siliziumgehalt (schwierig zu gießen und zu bearbeiten) und hoch{1}legiertem Edelstahl (Alloy 20). Fluorkunststoffe bieten eine gute Schwefelsäurebeständigkeit; Die Verwendung von mit Fluorpolymer ausgekleideten Pumpen (F46) ist eine wirtschaftlichere Wahl.

• Salzsäure

Die meisten metallischen Werkstoffe sind nicht beständig gegen Salzsäurekorrosion (einschließlich verschiedener Edelstähle). Molybdän-mit einem hohen-Siliziumgehalt an Eisen kann nur bei 50 Grad und in 30 %iger Salzsäure verwendet werden.

Im Gegensatz zu metallischen Materialien weisen die meisten nicht{0}}metallischen Materialien eine gute Beständigkeit gegen Salzsäurekorrosion auf; Daher sind Gummipumpen und Kunststoffpumpen (wie Polypropylen, Fluorkunststoffe usw.) die beste Wahl für die Förderung von Salzsäure.

• Salpetersäure

Unter normalen Umständen korrodieren die meisten Metalle und zersetzen sich in Salpetersäure schnell. Edelstahl ist das am häufigsten verwendete salpetersäurebeständige Material und weist bei Raumtemperatur eine gute Korrosionsbeständigkeit gegenüber Salpetersäure verschiedener Konzentrationen auf. Es ist erwähnenswert, dass molybdänhaltige rostfreie Stähle (wie 316 und 316L) im Vergleich zu gewöhnlichen rostfreien Stählen (wie 304 und 321) eine geringere und manchmal sogar schlechtere Beständigkeit gegen Salpetersäurekorrosion aufweisen. Für Umgebungen mit hoher Salpetersäuretemperatur werden typischerweise Titan und Titanlegierungen verwendet.

• Essigsäure

Essigsäure ist eine der ätzendsten organischen Säuren. Gewöhnliche Stähle korrodieren in Essigsäurelösungen unterschiedlicher Konzentration und Temperatur stark. Edelstahl ist ein ausgezeichnetes essigsäurebeständiges Material. Molybdän-haltiger Edelstahl 316 kann auch in Umgebungen mit hohen-Temperaturen und verdünntem Essigsäuredampf verwendet werden. Für raue Anwendungen wie hohe Temperaturen, hochkonzentrierte Essigsäure oder andere korrosive Medien können Pumpen aus hochlegiertem Edelstahl oder Fluorkunststoff verwendet werden.

• Alkali (Natriumhydroxid)

Gewöhnlicher Edelstahl bietet im Vergleich zu Gusseisen keinen wesentlichen Vorteil in der Alkalibeständigkeit. Edelstahl wird nicht empfohlen, wenn geringe Mengen Eisen im Medium zulässig sind.

Für alkalische Flüssigkeiten mit hoher Temperatur werden typischerweise Titan und Titanlegierungen oder hochlegierter Edelstahl verwendet. Unsere universellen -Gusseisenpumpen können in alkalischen Lösungen mit niedriger-Konzentration bei Raumtemperatur eingesetzt werden. Für besondere Anforderungen können verschiedene Edelstahl- oder Fluorkunststoffpumpen eingesetzt werden.

• Ammoniak (Ammoniumhydroxid)

Die meisten Metalle und Nichtmetalle wirken in flüssigem Ammoniak und Ammoniak (Ammoniumhydroxid) leicht korrosiv, mit Ausnahme von Kupfer und Kupferlegierungen.

• Sole (Meerwasser)

Gewöhnlicher Stahl ist in Natriumchloridlösungen, Meerwasser oder Salzlake nicht stark korrosiv und erfordert im Allgemeinen einen Lackschutz. Verschiedene rostfreie Stähle weisen ebenfalls sehr geringe gleichmäßige Korrosionsraten auf, es kann jedoch aufgrund der Wirkung von Chloridionen zu örtlicher Korrosion kommen; Edelstahl 316 bietet normalerweise eine bessere Leistung.

• Alkohole, Ketone, Ester, Ether

Zu den gängigen Alkoholmedien gehören Methanol, Ethanol, Ethylenglykol, Propanol usw.; Zu den Ketonmedien gehören Aceton, Methylethylketon usw.; Estermedien umfassen verschiedene Methylester, Ethylester usw.; Zu den Ethermedien gehören Dimethylether, Diethylether, Butylether usw. Diese Medien sind im Allgemeinen nicht-korrosiv und häufig verwendete Materialien sind geeignet. Die konkrete Auswahl sollte auf den Eigenschaften des Mediums und den relevanten Anforderungen basieren.

 

Es ist zu beachten, dass Ketone, Ester und Ether in einer Vielzahl von Kautschuken löslich sind, wodurch Fehler bei der Auswahl der Dichtungsmaterialien vermieden werden.

 

Einfluss von Viskosität und Temperatur

Die Viskosität des Mediums hat einen erheblichen Einfluss auf die Pumpenleistung. Mit zunehmender Viskosität nimmt die Förderhöhenkurve der Pumpe ab, und unter optimalen Betriebsbedingungen sinken auch Förderhöhe und Fördermenge, während die Leistung zunimmt und somit der Wirkungsgrad sinkt. Im Allgemeinen sind die Leistungsparameter einer Pumpe beim Pumpen von Wasser ihre Leistungsindikatoren. Bei der Förderung viskoser Medien ist eine Umrechnung erforderlich (Korrekturfaktoren für unterschiedliche Viskositäten finden Sie in den entsprechenden Umrechnungstabellen). Zum Pumpen von hochviskosem Zellstoff, Pasten und viskosen Flüssigkeiten werden Schraubenpumpen empfohlen.

 

Für Medien mit Temperaturen unter 120 Grad ist in der Regel kein spezielles Kühlsystem vorgesehen; Das Medium selbst dient als Schmier- und Kühlmittel.

Für Medien mit Temperaturen über 120 Grad aber unter 300 Grad sollte eine Kühlkammer am Pumpendeckel vorgesehen werden. Die Dichtungskammer sollte auch mit dem Kühlmittel verbunden sein (über eine doppelte Gleitringdichtung). Wenn das Kühlmittel nicht in das Medium eindringen kann, sollte das Medium zum Kühlen herausgezogen und mit dem Kühlmittel verbunden werden (dies kann durch einen einfachen Wärmetauscher erreicht werden).

 

Für Hochtemperaturmedien mit Temperaturen über 300 Grad muss nicht nur der Pumpenkopf gekühlt werden, sondern auch der Lagerhohlraum der Aufhängung sollte mit einem Kühlsystem ausgestattet sein. Pumpen werden grundsätzlich zentral unterstützt. Gleitringdichtungen vom Metallbalgtyp werden bevorzugt, sind jedoch teurer (mehr als das Zehnfache des Preises herkömmlicher Gleitringdichtungen).