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泵閥知識

如(rú)何選擇各種類型的(de)化工泵

一直以來,腐蝕就是化工設(shè)備最頭痛的危害之一,稍有不慎,輕則損(sǔn)壞設(shè)備,重則造(zào)成事故甚(shèn)至引發災難。據有(yǒu)關統(tǒng)計,化工設備的破壞約有60%是由於腐蝕引起的,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,認為不鏽鋼是“萬能材料”,不論什麽(me)介質和環境條件(jiàn)都捧出不鏽鋼,這是很危險的。下麵針對(duì)一些常用化工介質談談選材的要點:

    1.硫酸 作為強腐蝕介質之一,硫酸(suān)是用途非(fēi)常廣泛(fàn)的重(chóng)要工業原料。不同濃度和溫度的硫酸(suān)對材料的腐蝕差別較大,對於濃度在80%以上、溫度小於80℃的濃硫酸,碳鋼和(hé)鑄鐵(tiě)有較好的耐蝕性(xìng),但它不適合高速(sù)流動的硫酸,不適用作泵閥的(de)材料;普通不鏽鋼如304(0Cr18Ni9)、316(0Cr18Ni12Mo2Ti)對硫(liú)酸介質也用途有限。因(yīn)此輸(shū)送硫酸的(de)泵閥通常采用高矽鑄鐵(鑄造及加工難度大)、高合金不鏽鋼(20號合(hé)金)製造。氟塑(sù)料具有較好(hǎo)的耐硫酸(suān)性能,采用(yòng)襯氟泵(F46)是一種更為經濟的選擇(zé)。

    2.鹽酸 決大多數金屬材料都不耐鹽酸腐蝕(包括各種不鏽鋼材料(liào)),含(hán)鉬高矽鐵也僅可用(yòng)於50℃、30%以下鹽酸。和金屬材料相反,絕大多數非金屬材(cái)料對鹽酸(suān)都有良(liáng)好的耐腐蝕性,所以內(nèi)襯橡膠泵(bèng)和塑料泵(bèng)(如聚丙(bǐng)烯、氟塑料等)是輸(shū)送鹽酸的最好選擇。

    3.硝酸 一般(bān)金屬大多在硝酸中被迅(xùn)速(sù)腐蝕(shí)破壞,不(bú)鏽鋼是應用最廣的耐硝酸材料,對常溫下一切濃度的硝酸都有良好(hǎo)的耐蝕性,值得一提的是含鉬的不鏽鋼(如316、316L)對硝酸的耐蝕性不僅不優於普通不鏽鋼(如304、321),有時甚至不如。而對於高溫硝酸,通常采用鈦及鈦合金材料。

    4.醋酸 它是有機酸(suān)中腐蝕性最強的物質之一(yī),普通鋼鐵在一切濃度和溫度的醋酸中都會嚴重腐蝕,不鏽鋼是優良的耐醋酸材料,含鉬(mù)的316不鏽鋼還能適用於高溫和稀醋酸蒸汽。對於高(gāo)溫高濃醋酸或含(hán)有其它腐蝕介質等苛刻要求時(shí),可選(xuǎn)用高合金不鏽(xiù)鋼或氟塑料泵(bèng)。

    5.堿(jiǎn)(氫氧化鈉) 鋼鐵廣泛應(yīng)用於80℃以下、30%濃度內的氫氧化鈉溶(róng)液,也有許(xǔ)多工廠在100℃、75%以下時仍采用普通鋼鐵,雖然腐(fǔ)蝕(shí)增加,但經濟性好。普通不鏽鋼對堿液的耐蝕性(xìng)與鑄鐵(tiě)相比沒有明顯優點,隻要介質(zhì)中容許少(shǎo)量鐵份摻入不推薦采用不(bú)鏽鋼(gāng)。對於高溫(wēn)堿液多采用鈦及鈦合金或者高(gāo)合金不(bú)鏽鋼。

    6.氨(氫氧化氨) 大多數金屬和非金屬在液氨及氨水(shuǐ)(氫(qīng)氧化氨(ān))中的腐蝕都很輕微,隻(zhī)有銅(tóng)和銅合金不(bú)宜使用。

    7.鹽水(海水) 普通鋼鐵在氯化鈉溶(róng)液和海水、鹹水中腐蝕率不太高,一般須采用塗料保護;各類不鏽鋼也有很低的(de)均勻腐蝕率,但(dàn)可能因氯離子而引起局部性腐蝕(shí),通常采用316不(bú)鏽鋼較好。

    8.醇類、酮類、酯類、醚類 常見的醇(chún)類介質有甲醇、乙(yǐ)醇(chún)、乙二醇、丙醇(chún)等(děng),酮類介質有丙酮、丁酮等,酯類介質有各種甲酯、乙酯等,醚(mí)類介質有甲(jiǎ)醚、乙醚、丁醚等,它們基本沒有腐蝕性,常用(yòng)材料均可適用(yòng),具體選(xuǎn)用時還應根據介質的屬性和(hé)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(xuǎn)擇密(mì)封材料時避(bì)免出(chū)錯。

    還有許多其它介質不能在此一一介紹,總之在選材時切(qiē)不可隨意和盲目,應多查閱相關資料或借鑒成熟經驗。

    冷卻問題
    高溫介質(zhì)的輸(shū)送(sòng)對泵的(de)結構、材料以及輔助係統提出(chū)了更高要求,下麵談一談不同的溫度變化(huà)對冷卻的要求以及公司適用泵(bèng)型:

    1.對於溫度低於120℃的(de)介質,通常不設置專(zhuān)門的冷卻係統,多采(cǎi)用(yòng)本身介(jiè)質來(lái)潤滑和冷卻。像DFL(W)H化工泵、DFL(W)PH屏蔽化工泵(超過90℃時(shí)屏蔽電機(jī)的防護等級(jí)應采用H級);而DFCZ普通型和IH化工泵由於采用了懸架結構可使溫度(dù)上限達到140℃~160℃;IHF襯氟泵(bèng)最高使用溫(wēn)度可達200℃;隻有CQB普通(tōng)磁力泵使用溫度(dù)不超過100℃。值得一提是對於(yú)易結晶或含有顆粒的介質應配有密封(fēng)麵衝洗管路(設計時均留有接口)。

    2.對於120℃以上、300℃以(yǐ)內的介質,一般在泵蓋上須設有冷(lěng)卻腔,密封室也應接通冷卻液(須配雙端麵機械密(mì)封),當不允許冷卻液滲入介質(zhì)中時,應采取將本身介質冷(lěng)卻後接入(可通(tōng)過簡易熱交換器實現)。

    3.對(duì)於300℃以(yǐ)上的高溫介質,不僅泵頭部分需要冷卻,懸架軸承室也應(yīng)設有冷卻係統(tǒng),泵結構一般為中心支(zhī)承形式,機械密(mì)封最好(hǎo)采用金屬波(bō)紋管型,但價格高(價格是普通機封的10多倍)。

    密封問(wèn)題

    無(wú)泄漏是化工設備的永遠追(zhuī)求,正是這種(zhǒng)要求促成了磁力泵和屏蔽泵(bèng)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(lí)套和屏蔽泵屏蔽套的壽命問題、材料的孔(kǒng)蝕(shí)問題、靜密封的可靠性問題等等。現就密封方麵的一些基本情況簡單介紹如下:

    1.密封形式 對於靜密(mì)封來說,通常隻有(yǒu)密封墊和密封圈兩種(zhǒng)形式,而(ér)密封圈又以O型圈應用最廣;對於(yú)動密封(fēng),化工(gōng)泵很少采用填料密封,以機械密封為主,機械密封又有單端麵和雙端麵、平衡型和非平衡型之分,平(píng)衡型(xíng)適用於高壓介質的密封(通常指(zhǐ)壓力大於1.0MPa),雙端麵機封主要用於高溫、易結晶、有(yǒu)粘度、含顆粒以及有毒揮發的介質,雙端麵機封應向密封腔中注入隔離液,其壓力一般(bān)高於介質壓力(lì)0.07~0.1MPa。

    2.密封材料 化(huà)工泵靜密封的材料一般采用(yòng)氟橡膠,特殊情況才采用聚(jù)四氟材料;機械密封動靜環(huán)的材料(liào)配置較為關鍵,並不是硬質合金對硬質合金就最好,價格高(gāo)是一方麵,兩者沒有硬度差也(yě)並不合理(lǐ),所以最好根據介質特點區(qū)別對待。

    介質的粘度對泵的性能(néng)影響是很大的,當(dāng)粘度增加時,泵(bèng)的揚程曲線下降,最佳工況(kuàng)的揚程和流量均隨之下降,而功率則隨之上升,因而(ér)效率降低。一般(bān)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(huàn)算(不同粘度的修正(zhèng)係數可查閱相關換算圖表(biǎo))。對(duì)於粘度較高的漿類、膏類及粘稠液的輸送,建議選用螺杆泵。  

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