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          化工泵用途及分類
          來源:http://www.katakila.com2017/2/15 15:15:27

          一、化工泵介紹

          化工泵是全國聯合設計的節能泵,泵的性能,技術要求,根據國際標準ISO2858所規定的性能和尺寸設計的,其優點:全系列水利性能布局合理,用戶選擇范圍寬,“后開式”結構,檢修方便、效率和吸程達到國際先進水平?;け梅诸悾翰讳P鋼化工泵,塑料化工泵,氟塑料化工泵,電動化工泵,氣動化工泵。

          二、化工泵用途

          廣泛用于工業、城市給水、排水、亦可用于農田、果園排灌,供輸送清水或物理及化學性質類似清水的其他液體之用。

          三、化工泵分類

          依據化工泵材料的不同,對其應用領域做如下分類:

          1)化工泵(不銹鋼材質)廣泛用于石油、化工、冶金、合成纖維、制藥、食品、合成纖維等部門用于輸送堿性腐蝕介質;

          2)化工泵(氟塑料材質)用于輸送任何酸性、堿性腐蝕性介質;

          3)化工泵(鑄鐵材質)用于工業、城市給水、排水、亦可用于農田、果園排灌,供輸送清水或物理及化學性質類似清水的其他液體。

          2、依據化工泵用途不同,對其分類詳細介紹:

          1)工藝流程泵:包括給料泵、回流泵、循環泵、沖洗泵、排污泵、補充泵、輸出泵等。

          2)公用工程泵:包括鍋爐用泵、涼水塔泵、消防用泵、水源用深井泵等。

          3)輔助用途泵:包括潤滑油泵、密封油泵、液壓傳動用泵等。

          4)管路輸送泵:輸油管線用泵、裝卸車用泵等。

          3、按照工作原理、結構分類:

          1)葉片泵:通過泵軸旋轉時帶動各種葉輪葉片給液體以離心力或軸向力,輸送液體到管道或容器,如離心泵、旋渦泵、混流泵、軸流泵。

          2)容積式泵:利用泵缸體內容積的連續變化輸送液體的泵,如往復泵、活塞泵、齒輪泵、螺桿泵。

          3)其他形式的泵:有利用電磁輸送液態電導體態的電磁泵;利用流體能量來輸送液體的泵,如噴射泵、空氣升液器等。

          4、按輸送介質分類:

          1)水泵:包括清水泵、鍋爐給水泵、凝水泵、熱水泵。

          2)耐腐蝕泵:包括不銹鋼泵、高硅鑄鐵泵、陶瓷耐酸泵、不透性石墨泵、襯硬膠泵、硬聚氯乙烯泵、屏蔽泵、隔膜泵、鈦泵等。

          3)雜質泵:包括漿液泵、砂泵、污水泵、煤粉泵、灰渣泵等。

          4)油泵:冷油泵、熱油泵、潛油泵、油漿泵、液態烴泵等。

          5、按使用條件分類:

          1)大流量及微流量泵:流量分別為300m3/min及0.O1L/min;

          2)高溫泵及低溫泵:高溫達500℃,低溫至一Z53℃;

          3)高壓泵及低壓泵:高壓達200MPa,真空度為2.66—10.66kPa (20—80mmHg);

          4)高速泵及低速泵:高速達24000r /min,低速5—10r/min;

          5)精確的計量泵:流量的計量精度達±0. 3%;

          6)高粘度泵:粘度達數千帕秒(Pa·s)。

          四、工作原理

          負壓泵

          開泵前,吸入管和泵內必須充滿液體。開泵后,葉輪高速旋轉,其中的液體隨著葉片一起旋轉,在離心力的作用下,飛離葉輪向外射出,射出的液體在泵殼擴散室內速度逐漸變慢,壓力逐漸增加,然后從泵出口,排出管流出。此時,在葉片中心處由于液體被甩向周圍而形成既沒有空氣又沒有液體的真空低壓區,液池中的液體在池面大氣壓的作用下,經吸入管流入泵內,液體就是這樣連續不斷地從液池中被抽吸上來又連續不斷地從排出管流出。

          正壓泵

          主要指液下泵其工作原理以加油站潛油泵 和長軸液下泵為例,潛油泵是將電機和泵一起浸入罐底,電機帶動葉輪增壓將介質推送到地面目標,長軸液下泵是將泵和電機分開用長軸連接,其工作原理是正壓輸送介質,因此解決了負壓輸送介質時產生的氣阻問題和葉輪的汽蝕問題。潛油泵的電機不在液面上,而是在液面下。電機是潛沒電機,與泵輪連接成一體潛在液體里,這樣設計的主要優點是:泵的軸承只有幾百毫米,沒有長軸,不會出現擺動問題,運行平穩,聲音很小,幾乎沒有磨損。

          化工泵密封形式主要有:油封密封、墊片密封、螺紋密封、迷宮密封、填料密封和動力密封、機械密封。

          1、油封密封

          是一種自緊式唇狀密封,其結構簡單,尺寸小,成本低廉,維護方便,阻轉矩較小,既能防止介質泄漏,也能防止外部塵土和其它有害物質侵入,而且對磨損有一定的補償能力,但不耐高壓,所以一般用在低壓場合的化工泵上。

          2、墊片密封

          墊片是離心泵靜密封的基本元件,使用范圍非常廣泛。墊片的選型主要根據化工泵輸送介質、溫度、壓力和腐蝕性等因素決定。

          3、螺紋密封

          在化工泵上一般有兩種形式,一種是螺紋聯接墊片密封,一種是螺紋加填充濟密封,二者皆用于小直徑螺紋連接的密封場合。螺紋聯電動隔膜泵接墊片密封的密封件是墊片,而螺紋只起提供壓緊力的作用。

          4、迷宮密封

          在設計合理,加工精良,裝配完好、轉速較高時,迷宮密封效果很好。但在實際應用中,因此而產生的化工泵泄漏卻很多,所以在化工泵密封中不常用。

          5、填料密封

          是將富有壓縮性和回彈性的填料放入填料函內,依靠壓蓋的軸向壓緊力轉化為徑向密封力,從而起到密封作用。

          這種密封方法稱為填料密封,這種填料稱為密封填料。由于填料密封結構形式簡單,更換方便、價格低廉、適應轉速、壓力、介質寬泛而在化工泵的設計中得到普遍采用。

          6、動力密封

          化工泵在與運轉時,副葉輪所產生的壓頭平衡了主葉輪出口高壓液體,從而實現密封。停車時,副葉輪不起作用,因此必須同時配備停車密封裝置解決停車時可能產生的化工泵泄漏。

          副葉輪密封結構簡單、密封可靠、使用壽命長,化工泵運轉中可實現滴水不漏,因此在化工泵輸送含雜質介質的泵上經常采用。

          7、機械密封

          現在化工泵行業使用優越為廣泛的密封形式,由于機械密封具有泄漏量少和壽命長等優點,所以當今世界上機械密封是在這些設備優越主要的軸密封方式。機械密封又叫端面密封,在國家有關標準中是這樣定義的:“由至少一對垂直于旋轉軸線的端面在流體壓力和補償機構彈力(或磁力)的作用以及輔助密封的配合下保持貼合并相對滑動而構成的防止流體泄漏的裝置?!?/p>

          五、化工泵技術參數

          冷卻問題

          高溫介質的輸送對泵的結構、材料以及輔助系統提出了更高要求,下面談一談不同的溫度變化對冷卻的要求以及公司適用泵型:

          ⒈對于溫度低于120℃的介質,通常不設置專門的冷卻系統,多采用本身介質來潤滑和冷卻。像IHG、ISWH化工泵、PHG屏蔽化工泵(超過90℃時屏蔽電機的防護等級應采用H級);而CZ普通型和IH化工泵由于采用了懸架結構可使溫度上限達到140℃~160℃;IHF襯氟泵優越高使用溫度可達200℃;只有CQB普通磁力泵使用溫度不超過100℃。值得一提是對于易結晶或含有顆粒的介質應配有密封面沖洗管路(設計時均留有接口)。

          ⒉對于120℃以上、300℃以內的介質,一般在泵蓋上須設有冷卻腔,密封室也應接通冷卻液(須配雙端面機械密封),當不允許冷卻液滲入介質中時,應采取將本身介質冷卻后接入(可通過簡易熱交換器實現)。另外CQB-G高溫型磁力泵可用于280℃以內的高溫介質。

          ⒊對于300℃以上的高溫介質,不僅泵頭部分需要冷卻,懸架軸承室也應設有冷卻系統,泵結構一般為中心支承形式,機械密封優越好采用金屬波紋管型,但價格高(價格是普通機封的10多倍)。

          密封問題

          無泄漏是化工設備的永遠追求,正是這種要求促成了磁力泵和屏蔽泵的應用日益擴展。然而真正做到無泄漏還有很長的路要走,比如磁力泵隔離套和屏蔽泵屏蔽套的壽命問題、材料的孔蝕問題、靜密封的可靠性問題等等?,F就密封方面的一些基本情況簡單介紹如下:

          ⒈密封形式 對于靜密封來說,通常只有密封墊和密封圈兩種形式,而密封圈又以O型圈應用優越廣;對于動密封,化工泵很少采用填料密封,以機械密封為主,機械密封又有單端面和雙端面、平衡型和非平衡型之分,平衡型適用于高壓介質的密封(通常指壓力大于1.0MPa),雙端面機封主要用于高溫、易結晶、有粘度、含顆粒以及有毒揮發的介質,雙端面機封應向密封腔中注入隔離液,其壓力一般高于介質壓力0.07~0.1MPa。

          ⒉密封材料 化工泵靜密封的材料一般采用氟橡膠,特殊情況才采用聚四氟材料;機械密封動靜環的材料配置較為關鍵,并不是硬質合金對硬質合金就優越好,價格高是一方面,兩者沒有硬度差也并不合理,所以優越好根據介質特點區別對待。

          (注:美國石油學會API 610第八版對機械密封和管路系統的典型配置在附錄D中有比較詳盡的規定)

          粘度問題

          介質的粘度對泵的性能影響是很大的,當粘度增加時,泵的揚程曲線下降,優越佳工況的揚程和流量均隨之下降,而功率則隨之上升,因而效率降低。一般樣本上的參數均為輸送清水時的性能,當輸送粘性介質時應進行換算(不同粘度的修正系數可查閱相關換算圖表[2] )。對于粘度較高的漿類、膏類及粘稠液的輸送,建議選用螺桿泵,G單螺桿泵適用介質粘度可達1000000cst。

          六、注意事項

          1、延長使用壽命

          為了能讓泵運轉正常,每天就應該養成良好的習慣——檢查與維護,這樣可以避免很多麻煩,同樣也能提高工作效率,因此日常的檢查和維護很重要,大家不可忽視啊。

          2、環境質量

          雖然我國對于泵的運轉環境都在不斷的提高和進行改善,但是仍然有一部分人的把泵放在環境低劣的的地方,但是如果放在條件比較差的地方都要經常進行清潔,在這種情況下,大家更應該經常進行檢查和維護。

          3、日常檢查

          在日常檢查大家要對化工泵除充分運行控制,測試儀表外,還要發揮人的主觀能動作用。檢查各部分儀表指示的壓力、電流、電壓、流量、溫度是否正常,有沒有變形、變樣以及有沒有出現泄漏、堵塞物等等;聽聽各部分有沒有異常的聲響,如像撞擊聲、折斷聲、摩擦聲等等,同時也要注意化工泵的振動是不是很大。

          4、檢查次數

          使用化工泵為了保證工作效率,大家每天至少要檢查兩次,就算是自動化程度較高的泵,也需要做定期的檢查。

          七、化工泵的選型方法

          一直以來,腐蝕就是化工設備優越頭痛的危害之一,稍有不慎,輕則損壞設備,重則造成事故甚至引發災難。據有關統計,化工設備的破壞約有60%是由于腐蝕引起的,因此在化工泵選型時首先要注意選材的科學性。通常有一種誤區,認為不銹鋼是“萬能材料”,不論什么介質和環境條件都捧出不銹鋼泵,這是很危險的。

          下面針對一些常用化工介質談談化工泵的選材的要點:

          1、硫酸 作為強腐蝕介質之一,硫酸是用途非常廣泛的重要工業原料。不同濃度和溫度的硫酸對材料的腐蝕差別較大,對于濃度在80%以上、溫度小于80℃的濃硫酸,碳鋼和鑄鐵有較好的耐蝕性,但它不適合高速流動的硫酸,不適用作泵閥的材料;普通不銹鋼如304(0Cr18Ni9)、316(0Cr18Ni12Mo2Ti)對硫酸介質也用途有限。因此輸送硫酸的泵閥通常采用高硅鑄鐵(鑄造及加工難度大)、高合金不銹鋼(20號合金)制造。氟塑料具有較好的耐硫酸性能,采用襯氟泵(F46)是一種更為經濟的選擇。

          2、鹽酸 決大多數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%以下鹽酸。和金屬材料相反,絕大多數非金屬材料對鹽酸都有良好的耐腐蝕性,所以內襯橡膠泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等)是輸送鹽酸的優越好選擇。

          3、硝酸 一般金屬大多在硝酸中被迅速腐蝕破壞,不銹鋼是應用優越廣的耐硝酸材料,對常溫下一切濃度的硝酸都有良好的耐蝕性,值得一提的是含鉬的不銹鋼(如316、316L)對硝酸的耐蝕性不僅不優于普通不銹鋼(如304、321),有時甚至不如。而對于高溫硝酸,通常采用鈦及鈦合金材料。

          4、醋酸 它是有機酸中腐蝕性優越強的物質之一,普通鋼鐵在一切濃度和溫度的醋酸中都會嚴重腐蝕,不銹鋼是優良的耐醋酸材料,含鉬的316不銹鋼還能適用于高溫和稀醋酸蒸汽。對于高溫高濃醋酸或含有其它腐蝕介質等苛刻要求時,可選用高合金不銹鋼泵或氟塑料泵。

          5、堿(氫氧化鈉) 鋼鐵廣泛應用于80℃以下、30%濃度內的氫氧化鈉溶液,也有許多工廠在100℃、75%以下時仍采用普通鋼鐵,雖然腐蝕增加,但經濟性好。普通不銹鋼對堿液的耐蝕性與鑄鐵相比沒有明顯優點,只要介質中容許少量鐵份摻入不推薦采用不銹鋼。對于高溫堿液多采用鈦及鈦合金或者高合金不銹鋼。

          6、氨(氫氧化氨) 大多數金屬和非金屬在液氨及氨水(氫氧化氨)中的腐蝕都很輕微,只有銅和銅合金不宜使用。

          7、鹽水(海水) 普通鋼鐵在氯化鈉溶液和海水、咸水中腐蝕率不太高,一般須采用涂料保護;各類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,通常采用316不銹鋼較好。

          8、醇類、酮類、酯類、醚類 常見的醇類介質有甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇等,酮類介質有丙酮、丁酮等,酯類介質有各種甲酯、乙酯等,醚類介質有甲醚、乙醚、丁醚等,它們基本沒有腐蝕性,常用材料均可適用,具體選用時還應根據介質的屬性和相關要求做出合理選擇。另外值得注意的是酮、酯、醚對多種橡膠有溶解性,在選擇密封材料時避免出錯。

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