Chemická výroba zahŕňa zložité pracovné podmienky. Faktory ako korózia, kolísanie teploty a tlaku a požiadavky na nevýbušnosť kladú výrazne odlišné požiadavky na výkon, materiály a konštrukcie chemických čerpadiel. Nesprávny výber čerpadla môže viesť k poškodeniu čerpadla, jeho netesnosti, nízkej účinnosti, ako aj odstávkam výrobných liniek, bezpečnostným rizikám a materiálnym stratám, ktoré sú bežnými nástrahami pri obstarávaní, prevádzke a údržbe chemických zariadení. Mnoho odborníkov v odbore má problém prispôsobiť modely čerpadiel špeciálnym pracovným podmienkam. V kombinácii so široko používanými priemyselnými scenármi spoločnosť Teffiko vysvetľuje metódy výberu čerpadiel, použiteľné modely a kľúčové opatrenia pre rôzne pracovné podmienky, pričom poskytuje vysoko praktický obsah, ktorý môže slúžiť ako priama referencia pre výber čerpadla.
Korozívne médiá predstavujú najčastejšie pracovné podmienky v chemickej výrobe. Roztoky acidobázických solí, organické rozpúšťadlá, oxidanty a iné látky môžu erodovať materiály puzdra čerpadla. Jadro výberu čerpadla spočíva skôr v intenzite korózie, koncentrácii a teplote média než v prietoku a dopravnej výške.
1. Mierne korozívne podmienky (čistá voda, zriedená soľanka, slabé alkalické roztoky, rozpúšťadlá zriedené pri normálnej teplote)
Použiteľné modely: odstredivé čerpadlá z nehrdzavejúcej ocele, všeobecné antikorózne chemické čerpadlá. Nehrdzavejúca oceľ 304 je preferovaným materiálom pre svoju vysokú cenu, ktorá dokáže dostatočne odolávať miernej korózii. Tieto čerpadlá sú vhodné na všeobecnú chemickú úpravu vody a scenáre prepravy zriedeného materiálu, vyznačujúce sa stabilnou prevádzkou a nízkymi nákladmi na údržbu.
2. Stredne korozívne podmienky (zriedená kyselina sírová, zriedená kyselina chlorovodíková, zmiešané acidobázické roztoky, roztoky solí pri normálnej teplote)
Použiteľné modely: chemické čerpadlá z nehrdzavejúcej ocele 316L, pololemované čerpadlá z fluoroplastov. Materiál 316L ponúka vynikajúcu odolnosť voči kyselinám a zásadám v porovnaní s materiálom 304 s vynikajúcou odolnosťou voči korózii chloridovými iónmi. Pololemované fluoroplastové čerpadlá sa dokážu prispôsobiť väčšine stredne korozívnych médií za primeranú cenu, čo z nich robí hlavnú voľbu pre malé a stredne veľké chemické výrobné linky.
3.Vysoko korozívne podmienky (koncentrované silné kyseliny, silné zásady, silné oxidanty, organické rozpúšťadlá)
Použiteľné modely: celofluoroplastové chemické čerpadlá, PTFE odstredivé čerpadlá. Tieto čerpadlá sú vyrobené výlučne z fluoroplastu a vyznačujú sa rozsiahlym antikoróznym rozsahom, ktorý odoláva korózii z viac ako 99 % kyselinových, zásaditých a rozpúšťadiel. Odolávajú vysokým teplotám a starnutiu, úplne eliminujú riziko úniku média a perforácie krytu čerpadla a sú použiteľné pre vysoko presné scenáre, ako sú jemné chemikálie a farmaceutické chemikálie.
Praktický prípad: Výber čerpadla pre vysoko korozívne médiá s normálnou teplotou
Pre ultrakorozívne médiá, ako je aqua regia pri normálnej teplote, sú bežné telesá čerpadiel z nehrdzavejúcej ocele úplne nekompatibilné, náchylné na rýchlu koróznu perforáciu a únik média. Priemyselným štandardným riešením výberu sú fluoroplastové čerpadlá. Ako špičkový antikorózny materiál pre chemické čerpadlá umožňuje fluoroplast stabilnú prepravu ultrakorozívnych médií, ako je aqua regia, pri normálnej teplote, čím zabezpečuje stabilnú prevádzku zariadenia a dlhú životnosť.
Praktický prípad: Výber čerpadla pre strednoteplotné vysoko korozívne médiá (30 % kyselina fluorovodíková, 40 °C)
Pre podmienky mierne intenzívnej korózie 30 % kyseliny fluorovodíkovej pri 40 °C nie sú potrebné vysokovýkonné čerpadlá z fluoroplastov. Vystužené polypropylénové čerpadlá z technického plastu vyvažujú nákladový výkon a praktickosť. Tento model je špeciálne prispôsobený pre špeciálne korozívne médiá, ako je kyselina fluorovodíková, vhodný pre bežné scenáre prepravy pri strednej teplote a miernej korozívnosti, s nízkymi nákladmi na prevádzku a údržbu pre normalizované použitie na malých a stredne veľkých chemických výrobných linkách.
Chemické materiály vyžadujú prepravu pri vysokých teplotách topenia alebo nízkych kryogénnych teplotách. Bežné čerpadlá sú náchylné na tepelnú deformáciu, zlyhanie tesnenia a krehké praskanie materiálu. Kľúčom k výberu je prispôsobenie parametrov tepelnej odolnosti telesa čerpadiel, tesnení a ložísk.
Vysokoteplotné podmienky: 80°C–350°C (teplonosný olej, roztavené materiály, vysokoteplotný kondenzát atď.)
Použijú sa vysokoteplotné chemické odstredivé čerpadlá vybavené grafitovými alebo vysokoteplotne odolnými mechanickými upchávkami, telesami čerpadiel z liatej ocele alebo nehrdzavejúcej ocele so štruktúrami na odvádzanie tepla, aby sa zabránilo starnutiu olejového tesnenia a kavitácii. Plastové čerpadlá a čerpadlá s obyčajnými gumovými tesneniami sú zakázané.
Príklad: Pre 140°C ľadovú kyselinu octovú s vysokou korozívnosťou sú vybrané IMD vysokoteplotné fluoroplastové magnetické čerpadlá. Ich zmáčané časti sú vyrobené z materiálov F4/F46 a PFA s maximálnou teplotnou odolnosťou 180°C. Magnetický pohon zabezpečuje nulový únik.
Nízkoteplotné podmienky: -120°C až -20°C (kvapalný dusík, nízkoteplotná soľanka, kryogénne rozpúšťadlá atď.)
Vyberú sa špeciálne chemické čerpadlá z nehrdzavejúcej ocele, ktoré odolávajú krehkému praskaniu pri nízkej teplote, spárované s tesniacimi komponentmi z fluorokaučuku odolnými voči nízkym teplotám a kompaktnými konštrukciami krytu čerpadla, aby sa zabránilo zaseknutiu spôsobenému mrazom a prasknutiu tesnenia.
Suspenzie chemickej reakcie, zrazeniny odpadovej vody a kryštalické médiá obsahujú pevné granuly a nečistoty. Bežné odstredivé čerpadlá sú náchylné na zanášanie, odieranie obežného kolesa a znížený prietok. Výber pumpy sa nezameriava len na vysokú dopravnú výšku; prioritou je stredná priechodnosť a odolnosť proti opotrebovaniu.
1. Médium s jemnými granulami (kryštalická kvapalina, mierne zakalená chemická odpadová voda)
Chemické odstredivé čerpadlá so širokým prietokovým kanálom sú použité s rozšírenými prietokovými kanálmi obežného kolesa na zníženie hromadenia granúl, vyrobené z nehrdzavejúcej ocele odolnej voči opotrebovaniu, aby sa znížilo menšie riziko upchania, vhodné na nepretržitú prevádzku výrobnej linky.
2. Médiá s vysoko koncentrovanými kalmi a veľkými zrnitými nečistotami (reakčné kaly, mineralizované chemické materiály, vyzrážaná odpadová voda)
Použiteľné sú čerpadlá na chemickú maltu a kalové čerpadlá odolné voči opotrebovaniu. Ich obežné kolesá sú vyrobené z materiálov s vysokým obsahom chrómu odolných voči opotrebovaniu s veľkými prietokovými kanálmi bez prekážok, vyznačujúce sa odolnosťou proti opotrebovaniu a odolnosťou proti navíjaniu. Môžu dlhodobo prepravovať médiá s vysokým obsahom pevných látok a znížiť frekvenciu údržby.
Praktický prípad: Pump Selection pre kyslú vodu s 20% obsahom pevných látok
Chemická výroba často zahŕňa kyslú vodu nesúcu pevné granule s obsahom pevných látok približne 20 %, čo kladie vysoké požiadavky na antikorózny výkon čerpadla, odolnosť proti opotrebeniu a proti zanášaniu.
Dielne na výrobu petrochémie, čistých chemikálií a organických rozpúšťadiel obsahujú horľavé a výbušné plyny a prchavé materiály. Bežné motorové čerpadlá môžu vytvárať elektrické iskry a spúšťať bezpečnostné nehody, preto sú pre takéto pracovné podmienky povinné konfigurácie odolné voči výbuchu.
Výberová norma: Všetky chemické čerpadlá prepravujúce horľavé a výbušné médiá, ako sú benzín, metanol, etanol, acetón a zlúčeniny benzénu, musia byť chemické čerpadlá v nevýbušnom prevedení vybavené motormi odolnými proti výbuchu s ochranou proti výbuchu, s integrovanou beziskrovou konštrukciou a kompletnou ochranou uzemnenia, plne vyhovujúce bezpečnostným špecifikáciám pre chemické dielne v nevýbušnom prevedení.
Poznámka: Bežné civilné čerpadlá nenahrádzajú nevýbušné čerpadlá v pracovných podmienkach s nebezpečenstvom výbuchu. To povedie nielen k zlyhaniu prijatia bezpečnostného dozoru, ale predstaví aj vážne bezpečnostné riziká.
Niektoré chemické procesy vyžadujú podtlakové plnenie a nízkoprietokovú vysokotlakovú dopravu. Bežné odstredivé čerpadlá nespĺňajú tlakové nároky, sú náchylné na kavitáciu, neschopnosť čerpať materiály a nedostatočný tlak.
Podmienky podtlaku a podtlaku
Použiteľné modely: samonasávacie chemické čerpadlá. Nevyžadujú žiadne nasávanie, poskytujú silnú samonasávaciu kapacitu, vhodnú na plnenie zásobníkov chemikálií a scenáre podtlakovej prepravy s jednoduchou obsluhou, prispôsobujú sa prerušovanej prevádzke.
Podmienky nízkeho prietoku a vysokého tlaku
Použiteľné modely: viacstupňové chemické odstredivé čerpadlá. Tlak sa zvyšuje prostredníctvom viacstupňových obežných kolies, ktoré stabilne vydávajú vysokú dopravnú výšku za podmienok nízkeho prietoku, aby presne zodpovedali procesným požiadavkám, ako je tlakovanie chemického potrubia a preprava stopového materiálu.
Sanitárne chemické scenáre, ako sú potravinárske prídavné látky, farmaceutické medziprodukty a kozmetické suroviny, kladú extrémne vysoké požiadavky na kvalitu sanitácie na kryty čerpadiel, aby sa eliminovali zvyšky nečistôt a zrážanie ťažkých kovov.
Výberové riešenie: Vyberú sa chemické čerpadlá sanitárnej kvality z nehrdzavejúcej ocele vyrobené výlučne z nehrdzavejúcej ocele 316L s vnútorným a vonkajším zrkadlovým leštením bez mŕtvych rohov a odnímateľnou konštrukciou pre ľahké čistenie a dezinfekciu. Spĺňajú hygienické výrobné normy pre potraviny a liečivá s nulovým zvyškom materiálu a bez kontaminácie.
Zvládnite nasledujúce kroky, aby ste sa vyhli 90 % chýb pri výbere čerpadla pre väčšinu chemických scenárov, bez ohľadu na pracovné podmienky:
Výber chemického čerpadla nie je nikdy len výber modelov na základe parametrov, ale presné prispôsobenie zariadenia scenárom pracovných podmienok. Pri korozívnych podmienkach sa zamerajte na materiály; pri teplotných podmienkach sa zamerajte na teplotnú odolnosť; pre podmienky zrnitých médií sa zamerajte na ochranu proti upchávaniu a opotrebeniu; pre podmienky ohrozené výbuchom sa zamerať na bezpečnostné konfigurácie; pre hygienické podmienky sa zamerajte na hygienické stupne.
Presný výber čerpadla nielenže zaručuje stabilnú prevádzku chemických výrobných liniek, ale tiež drasticky znižuje náklady na údržbu zariadení a spotrebu energie a zároveň predlžuje životnosť čerpadla, čo slúži ako kľúčový článok pre efektívnu prevádzku a údržbu chemických zariadení.
Ak narazíte na nejaký problém vo svojich projektoch, neváhajte nás kontaktovať.Teffikoposkytne plnú odbornú podporu na uľahčenie hladkej implementácie projektu a stabilnej prevádzky.
