Milyen hatással van a hőmérséklet a centrifugálszivattyúk kiválasztására?

A hőmérséklet az egyik legfontosabb tényező a szivattyú kiválasztásánál. A szivattyú üzemi hőmérséklete befolyásolja a szivattyú anyagok kiválasztását, a tömítések kiválasztását, a kenési módszerek kiválasztását stb., ezért a hőmérsékleti tényezőt figyelembe kell venni a szivattyú kiválasztásakor.

Először is két fogalmat kell megérteni: a hőmérsékletet és az abszolút nullát.

A hőmérséklet a gázban, folyadékban vagy szilárd anyagban jelen lévő hő mennyiségének mértéke. A mindenki által ismert általános hőmérsékleti skála a Fahrenheit és a Celsius, két rendszer, amelyet az 1700-as években találtak fel. A két rendszer lényegesen különbözik egymástól:

1) A víz fagyáspontja 0 fok vagy 32 fok F

2) A víz forráspontja 100 fok vagy 212 fok F

Az abszolút nulla a lehető legalacsonyabb hőmérséklet. Ez az a pont, ahol az anyag atomjai teljesen mozdulatlanok, és nem adnak át hőenergiát. Az abszolút nullához viszonyított hőmérsékletméréseket a Celsius-rendszerben Kelvin-ben (K) (0 K=-273.15 o C), a Fahrenheit-rendszerben pedig Rankines-ben (o R) fejezzük ki (0 o R=459.67 o F). Vegye figyelembe, hogy a Kelvin egy "fok nélküli" mértékegység.

Másodszor, meg kell értenie a hőmérséklet és a nyomás közötti kapcsolatot.

A hőmérséklet nem csak a szivattyú működésének stabilitását és hatékonyságát befolyásolja, hanem a rendszer nyomását is. Amikor egy gáz hőmérséklete megközelíti az abszolút nullát, folyadékká válik. Ahogy a hőmérséklet tovább emelkedik, a gáz nyomása is nő. Ha a kriogén folyadék meghaladja a forráspontját, akkor gáz lesz, és komoly nyomás- és tömítési problémákat okoz.

Mivel a különböző közegek különböző módon képeznek nyomást, a rendszert kifejezetten a szivattyúzott közeg jellemzőihez kell megtervezni. Ha ezt nem vesszük figyelembe, meghibásodások léphetnek fel, amelyek sok időbe, pénzbe és termelésbe kerülnek a vállalkozásnak.

Ezenkívül fordítson különös figyelmet a környezeti hőmérséklet hatására a felhasználó telephelyén.

Ha a szivattyút a szabadban vagy tartósan a szabadban helyezik el, és a hőmérséklet éjszaka jelentősen csökken, a szivattyúban lévő folyadék megfagyhat. Amikor ezeket a szivattyúkat újraindítják, problémák léphetnek fel - az alkatrészek sérülése vagy kopása. Ezért a szivattyú szigeteléséhez vagy fűtéséhez szigetelőköpenyre vagy beépített szigetelőrétegre lehet szükség. Alternatív megoldásként a szivattyú felszerelhető csúszótalpakra vagy kocsira, hogy a kezelő beltérben mozgassa.

Az a várható hőmérséklet-tartomány, amelyet a szivattyúnak működés közben kezelnie kell, kulcsfontosságú a megfelelő kiválasztásához, amely nemcsak a szivattyú típusát és szerkezetét foglalja magában, hanem a szivattyú alkatrészeinek kiválasztását is. Bár a hőmérséklet ismert fogalomnak tűnik, az ipari alkalmazásokban bonyolulttá teheti a működést, vagy kevésbé megbízhatóvá teheti a berendezést.

A szivattyú kiválasztásánál figyelembe kell venni mind a telephely környezeti hőmérsékletét, mind a szivattyúzott közeg hőmérsékletét.

A hőmérséklet a következő módokon befolyásolja a centrifugálszivattyúkat:

1. Hatás a szerkezeti anyagokra: Bizonyos vegyszerek szivattyúzásakor a hőmérséklettől függően korrózió léphet fel. A forró, forrásban lévő folyadékok nagyobb korrozív hatást gyakorolnak az anyagokra, mint a hidegebbek. Ezért fontos a kémiai kompatibilitás ellenőrzése szivattyúzási hőmérsékleten. Az extrém alacsony hőmérsékletek (például -150 o C és az alatti) sok anyagot, például a szabványos szénacélt rideggé tesznek, ezért az olyan rendszerekben, mint az LNG vagy más kriogén folyadékok szivattyúzása, speciális alkatrészeket kell használniuk. Bizonyos elemek hozzáadásával vagy bizonyos szemcseszerkezetű fémek kovácsolásával olyan alkatrészeket lehet készíteni, amelyek még ezeknek az extrém körülményeknek is ellenállnak.
2. Szivattyú alkatrészei: A tömítéseknél a hőmérséklet emelkedésével a hő a tömítőgyűrűből a tengelyen keresztül a csapágyakba kerül. Ez a csapágy élettartamának jelentős csökkenéséhez vezethet, és akár a csapágyak beszorulását is okozhatja.
3. Folyadék viszkozitása: A hőmérséklet által befolyásolt folyadékok viszkozitása megváltozik a szivattyúzás során. Például a méz hígabb lesz, ha melegítjük, és megváltoztatja a szivattyúzás módját. Ezért a hőmérséklet-változásoknak a termék viszkozitására gyakorolt ​​hatásának megértése a szivattyúzás során biztosítja a megfelelő szivattyú (típusszerkezet) kiválasztását.
4. Alkatrésztágulás: Magas hőmérsékleten a fém alkatrészek különböző sebességgel tágulnak. Ez különösen fontos a szivattyú kiválasztásánál, és hatással lesz a választott szerkezeti anyagokra.
5. Szigetelés vagy alacsony hőmérséklet tartása: Bizonyos esetekben előfordulhat, hogy az alkalmazásnak bizonyos hőmérsékletet kell fenntartania. Ez az áramlási feltételek fenntartásával vagy szigetelőköpenyek/beépített szigetelés alkalmazásával érhető el.

A hőmérséklet befolyásolja:

1. A szivattyú szerkezete. Például, ha a közeg hőmérséklete meghaladja a 160 fokot, egy szivattyú kerül kiválasztásra, amelynek középvonala a szivattyútalp; ha a közeg hőmérséklete meghaladja a 200 fokot, egy radiális osztott szerkezetű szivattyút választanak; amikor a közeg hőmérséklete eléri a körülbelül 400 fokot, és a szivattyúzási nyomás nem túl magas, mint például a petrolkémiai iparban az alsó olajszuszpenziós szivattyú, az esetleges szivárgási pontok minimalizálása érdekében általában OH2 szivattyút választanak; amikor a közeg hőmérséklete eléri a 400 fok körüli értéket, bár a nyomás nem túl magas, de egy-fokozatú szivattyú vagy egy két-fokozatú szivattyú nem képes megfelelni ennek (például a petrolkémiai iparban a sugárkemencés tápszivattyú), a biztonság érdekében általában BB5 szivattyút választanak; alacsony hőmérsékletű-hőmérsékletű közegek szállításakor ajánlatos VS6 függőleges hordós szivattyút használni a könnyű hidegen tartósítás érdekében; ha a közepes viszkozitás magas, vagy szobahőmérsékleten könnyen megszilárdul vagy kristályosodik, szigetelőköpenyt kell konfigurálni, vagy a szivattyú egészét fűteni/szigetelni kell; ha a viszkozitás túl magas a szivattyúzási hőmérsékleten, általában nem megfelelő a centrifugálszivattyú használata.
2. Anyagválasztás. Például: ha a szivattyúzó közeg nulla alatt van, de nem túl alacsony, általában alacsony hőmérsékletű szénacélt vagy ausztenites rozsdamentes acélt használnak; ha a szivattyúzó közeg nulla alatt van és alacsony, általában ausztenites rozsdamentes acélt használnak; ha a szivattyúzó közeg magas hőmérsékletű olajiszap, és katalizátorrészecskéket tartalmaz, egy OH2 szivattyút kell kiválasztani, és a bélés és a járókerék kopásálló öntöttvasból készül; Ha a szivattyúzó közeg magas hőmérsékletű olajszuszpenzió, és nem tartalmaz katalizátorrészecskéket, egy OH2-szivattyút kell kiválasztani, és a bélés és a járókerék CA-6NM anyagból készül.
3. Mechanikus tömítések és rendszerek kiválasztása. Például: normál hőmérsékleti viszonyok között általában A típusú tömítéseket választanak, és a maximális üzemi hőmérséklet elérheti a 176 fokot; alacsony hőmérsékleti körülmények között általában B típusú tömítéseket választanak, és a maximális üzemi hőmérséklet elérheti a 176 fokot; magas hőmérsékleti körülmények között általában C típusú tömítéseket választanak, és a maximális üzemi hőmérséklet elérheti a 400 fokot; a szivattyúzó közeg öngyulladási pontjánál nagyobb vagy azzal egyenlő üzemi hőmérsékletű szivattyúk általában a 2. vagy 3. elrendezést választják; magas vagy alacsony hőmérsékleti körülmények között általában PLAN62 tömítésöblítő oldatot kell hozzáadni.