Máy bơm công nghiệp hóa chất: Hướng dẫn thực hành về lựa chọn, vật liệu và giới hạn vận hành

Mọi nhà máy hóa chất đều có một máy bơm đang nóng, rỉ nước hoặc mất công suất sau nhiều tháng lắp đặt. Nguyên nhân sâu xa hiếm khi nằm ở chính máy bơm; nó là một đặc điểm kỹ thuật được xây dựng trên dữ liệu quy trình không đầy đủ. Nồng độ axit cao hơn một vài điểm so với giả định, chất xúc tác mịn đi vào nguyên liệu hoặc chu trình thoát hơi nước đẩy vòng đệm vượt quá nhiệt độ định mức của nó.

Nguyên tắc làm việc của máy bơm công nghiệp hóa chất rất đơn giản. Kết hợp loại máy bơm với chất lỏng, kết hợp vật liệu ướt với cơ chế ăn mòn và kết hợp thiết kế với vỏ vận hành đầy đủ. Khi ba điều đó căn chỉnh, một máy bơm sẽ hoạt động trong nhiều năm giữa các lần đại tu. Khi một chiếc bị bỏ quên, không có ngân sách phụ tùng thay thế nào có thể cứu được nó.

Điều gì tạo nên một máy bơm phù hợp cho dịch vụ hóa chất

Hầu hết máy bơm hóa chất là máy ly tâm một cấp. Chúng thường không tự mồi, vì vậy chúng hoạt động với lực hút ngập nước hoặc hệ thống mồi nhỏ và chúng cung cấp dòng chảy ổn định ở áp suất xả ổn định. Sự đơn giản đó là lý do tại sao chúng thống trị các nhiệm vụ vận chuyển, lưu thông và xử lý nguyên liệu trong các nhà máy hóa chất và hóa dầu.

Thứ phân biệt máy bơm hóa chất với máy bơm nước đa năng không phải là hệ thống thủy lực. Đó là cách máy xử lý ba mối đe dọa cùng một lúc: ăn mòn các bộ phận bị ướt, rò rỉ chất lỏng được bơm và vận hành bên ngoài phạm vi áp suất-nhiệt độ dự định. Do đó, nhận dạng của máy bơm hóa chất được xác định bởi thông số kỹ thuật vật liệu, cách sắp xếp kín của nó và khoảng cách giữa điểm làm việc định mức và giới hạn của quy trình.

Tiêu chuẩn kích thước và thủy lực cũng có vấn đề. Nhiều máy bơm xử lý hóa chất tuân theo tiêu chuẩn ISO 2858 hoặc DIN 24256 trước đó, giúp đơn giản hóa việc bảo trì và dự trữ phụ tùng thay thế. Đối với dịch vụ lọc dầu và hóa dầu nặng, máy bơm API 610 cung cấp vỏ dày hơn, khung chịu lực chắc chắn hơn và động lực học rôto chặt chẽ hơn.

Các loại máy bơm chính được sử dụng trong nhà máy hóa chất

Bốn dòng máy bơm đáp ứng hầu hết các nhiệm vụ của nhà máy hóa chất: máy bơm xử lý ly tâm, máy bơm dẫn động từ cho dịch vụ không rò rỉ, máy bơm dòng trục để tuần hoàn lưu lượng cao đầu thấp và máy bơm trục vít cho chất lỏng nhớt hoặc nhạy cảm với lực cắt. Bơm màng xuất hiện trong các ứng dụng định lượng và chuyển khối lượng nhỏ.

Máy bơm ly tâm vẫn là con ngựa thồ. Đối với chất lỏng xử lý sạch hoặc có tính ăn mòn nhẹ, một mô hình tiêu chuẩn hóa như Bơm xử lý hóa chất tiêu chuẩn CZ cung cấp sự cân bằng thực tế về hiệu suất thủy lực, tính sẵn có của các bộ phận và chi phí bảo trì. Nó bao gồm các phạm vi dòng chảy và áp suất được yêu cầu bởi hầu hết các nhiệm vụ chuyển giao, tuần hoàn và cấp liệu, đồng thời nó có thể được chế tạo bằng các vật liệu ướt và bố trí bịt kín cần thiết cho dịch vụ ăn mòn vừa phải.

Nhà sản xuất, nhà máy bơm quy trình hóa học tiêu chuẩn CZ - Máy bơm Feixiang Giang Tô Máy bơm Jiangsu Feixiang là nhà sản xuất máy bơm quy trình hóa học tiêu chuẩn CZ của Trung Quốc và Nhà máy sản xuất máy bơm quy trình hóa học tiêu chuẩn CZ bán buôn, 1... Xem sản phẩm →

Máy bơm hướng trục giành được vị trí của mình ở bất cứ nơi nào có khối lượng rất lớn lưu thông ở cột áp thấp. Vòng bay hơi và kết tinh là ví dụ cổ điển: máy bơm di chuyển rượu liên tục qua bề mặt gia nhiệt và chênh lệch áp suất rất khiêm tốn ngay cả ở lưu lượng rất cao. Trong nhiệm vụ đó, chúng hiệu quả hơn nhiều so với máy bơm ly tâm buộc phải chạy gần đầu thấp của đường cong.

Vật liệu quyết định liệu máy bơm có tồn tại được trong năm đầu tiên hay không

Ăn mòn là lý do phổ biến nhất khiến máy bơm hóa chất bị ngừng hoạt động sớm. Vật liệu ướt phải phù hợp với chất lỏng, nồng độ và nhiệt độ thực tế chứ không phải tùy chọn mặc định của nhà cung cấp. Gang chỉ phù hợp với chất lỏng lành tính như nước làm mát. Các loại thép không gỉ như 316L xử lý các hóa chất trung tính và ăn mòn nhẹ; hợp kim song công và siêu song công tăng thêm khả năng chống clorua và nứt ăn mòn do ứng suất. Đối với axit khoáng mạnh, kiềm nóng và halogen, hợp kim có hàm lượng niken cao, hợp kim 20 hoặc titan là câu trả lời thông thường, với giá thành gấp hai đến năm lần so với thép không gỉ.

Máy bơm có lớp lót Fluoropolymer đưa ra một lộ trình khác để đạt được cùng một mục tiêu. Lớp lót PTFE, PFA hoặc ETFE bao phủ vỏ kim loại và bánh công tác, do đó ranh giới áp suất giữ được độ bền cơ học trong khi lớp lót chịu tác động hóa học. Đó là lý do tại sao Bơm ly tâm lót flo IHF là lựa chọn tiêu chuẩn cho axit clohydric, chất oxy hóa gốc clo, dung dịch mạ và các vật liệu khác có thể ăn mòn nhanh chóng thép không gỉ. Sự đánh đổi là nhiệt độ: hầu hết các lớp lót fluoropolymer được định mức ở khoảng 120-150°C và chúng chịu được chu kỳ nhiệt nhanh kém hơn so với kết cấu hoàn toàn bằng kim loại.

Nhà sản xuất, nhà máy bơm ly tâm Fluorine lót IHF - Giang Tô Feixiang Pu Máy bơm Jiangsu Feixiang là nhà sản xuất máy bơm ly tâm Fluorine lót IHF của Trung Quốc và Nhà sản xuất máy bơm ly tâm Fluorine lót IHF bán buôn... Xem sản phẩm →

Chất rắn thêm một chiều hướng khác. Chất xúc tác mịn, tinh thể kết tủa và các hạt cặn hoạt động giống như hợp chất phủ lên bánh công tác và vỏ. Bề mặt cứng, phần vỏ dày hơn và tốc độ đầu cánh quạt thấp hơn sẽ kéo dài tuổi thọ, nhưng câu trả lời chắc chắn hơn thường là loại máy bơm khác, chẳng hạn như máy bơm bùn hoặc máy bơm trục vít có stato chống mài mòn.

Giới hạn nhiệt độ, áp suất và áp suất hơi

Nhiệt độ ảnh hưởng đến việc lựa chọn máy bơm theo ba cách cùng một lúc. Nó làm giảm độ bền của vật liệu ướt và tăng tốc độ ăn mòn; nó làm tăng áp suất hơi của chất lỏng, thu hẹp biên NPSH và tăng nguy cơ tạo bọt; và nó nhấn mạnh vào các vòng đệm, miếng đệm và chất đàn hồi. Một con dấu hoạt động tốt ở 20°C có thể hỏng trong vòng vài tuần ở 150°C.

Chất lỏng truyền nhiệt là một trường hợp điển hình. Hệ thống dầu truyền nhiệt thường chạy ở nhiệt độ 200-350°C, do đó máy bơm phải hấp thụ sự giãn nở nhiệt, giữ cho vỏ phốt mát và duy trì bôi trơn ổ trục. Một người tận tâm Máy bơm ly tâm dầu nóng nhiệt độ cao AY được chế tạo cho những điều kiện này, với buồng làm kín được thông hơi hoặc làm mát và khung chịu lực được thiết kế để tăng trưởng nhiệt. Để tuần hoàn nước nóng, bơm tuần hoàn nước nóng HPK là giải pháp thay thế đơn giản hơn.

Nhà sản xuất, nhà máy bơm ly tâm dầu nóng nhiệt độ cao AY - Giang Tô Fe Máy bơm Jiangsu Feixiang là nhà sản xuất và bán buôn máy bơm ly tâm dầu nóng nhiệt độ cao AY của Trung Quốc. Máy bơm ly tâm dầu nóng nhiệt độ cao AY... Xem sản phẩm →

Ở giai đoạn nặng nề nhất, các quy trình lọc dầu và hóa dầu đòi hỏi máy bơm phải chịu được áp suất cao và nhiệt độ cao cùng một lúc. Máy bơm xử lý công suất lớn thuộc loại này sử dụng vỏ bọc được gia cố, mặt bích lớn hơn và ổ trục chịu lực chắc chắn hơn, thường được chế tạo theo tiêu chuẩn API. Vấn đề vận hành phổ biến nhất trong điều kiện nóng vẫn là hiện tượng xâm thực: nếu NPSH có sẵn ở mức cận biên ở nhiệt độ vận hành, máy bơm sẽ mất cột áp và cánh quạt bị mòn nhanh chóng. Đường ống phía hút xứng đáng được chú ý nhiều về mặt thiết kế như bản thân máy bơm.

Niêm phong, ngăn chặn và vận hành không rò rỉ

Rò rỉ là vấn đề an toàn và tuân thủ, không chỉ là mối phiền toái về bảo trì. Phốt trục là điểm yếu nhất của bất kỳ máy bơm quay nào. Các tùy chọn bao gồm từ đệm đệm tuyến, đơn giản nhưng cố ý rò rỉ, đến phốt cơ khí đơn, phốt kép có chất lỏng ngăn và thiết kế không bịt kín.

Đối với các chất lỏng độc hại, dễ bay hơi hoặc đắt tiền như clo, hydro florua hoặc dung môi hữu cơ, bơm dẫn động từ sẽ loại bỏ hoàn toàn phốt trục. Bánh công tác được dẫn động thông qua khớp nối từ và vỏ ngăn chặn, do đó không tồn tại đường rò rỉ dọc theo trục. Máy bơm từ không được chạy khô và chất lỏng phải tương đối sạch vì các khe hở bên trong rất chặt. Vỏ ngăn chặn, nam châm và vòng bi bên trong cũng quan trọng như hệ thống thủy lực; lựa chọn vật liệu phù hợp cho máy bơm từ trong môi trường ăn mòn và mài mòn bao gồm những cạm bẫy chính và cách tránh chúng.

Danh sách kiểm tra lựa chọn thực tế

Thu thập dữ liệu quy trình sau đây trước khi hoàn thiện bất kỳ thông số kỹ thuật máy bơm nào vì mỗi mục đều thay đổi thiết kế:

1. Thành phần và nồng độ chất lỏng, bao gồm các chất gây ô nhiễm và chất rắn (loại, kích thước hạt, độ cứng).
2. Phạm vi nhiệt độ bao gồm hoạt động bình thường, khởi động, tắt hơi và đảo lộn.
3. Lưu lượng và cột áp tổng tại điểm định mức, cộng với điểm vận hành trong trường hợp xấu nhất.
4. NPSH có sẵn tại vòi hút; chất lỏng nóng và độ cao làm giảm biên độ.
5. Độ nhớt; máy bơm ly tâm mất hiệu suất trên khoảng 150-200 cSt, trong khi máy bơm trục vít xử lý các giá trị cao hơn nhiều.
6. Yêu cầu về niêm phong và phát thải tức thời.
7. Chu kỳ làm việc và các điều kiện đặc biệt: tự mồi, chạy khô, khởi động thường xuyên hoặc tải theo chu kỳ.

Sau đó so sánh chi phí trọn đời hơn là giá mua. Tuổi thọ của cánh quạt và lớp lót, khoảng thời gian thay thế phốt, mức tiêu thụ năng lượng và tính sẵn có của các bộ phận thường lớn hơn báo giá ban đầu. Việc tăng kích thước quá mức để giải quyết trường hợp xấu nhất không xác định sẽ tiêu tốn năng lượng trong suốt thời gian sử dụng.

Cuối cùng, thảo luận về dữ liệu thuế với nhà sản xuất. Một nhà sản xuất máy bơm chế tạo cả máy bơm kim loại hạng nặng và máy bơm kim loại hạng nặng có thể thu hẹp các tùy chọn một cách nhanh chóng khi nhận được các điều kiện xử lý hoàn chỉnh và điều đó rẻ hơn nhiều so với việc thay thế một máy bơm được chọn trên một bức tranh chưa hoàn chỉnh.

Máy bơm công nghiệp hóa chất không phải là thiết bị xa lạ; chúng là những phản ứng được thiết kế để chống lại sự ăn mòn, nhiệt độ, áp suất và rò rỉ. Khi các điều kiện của quy trình được ghi lại một cách trung thực và máy bơm được chọn theo mô hình thực tế, khoảng thời gian bảo trì sẽ có thể dự đoán được và quá trình sản xuất vẫn diễn ra đúng tiến độ.