Parámetros técnicos de las bombas químicas.
La corrosión siempre ha sido uno de los peligros más problemáticos de los equipos químicos. Si no se tiene cuidado, puede dañar el equipo o provocar accidentes o incluso desastres. Según estadísticas relevantes, alrededor del 60% de los daños a los equipos químicos son causados por la corrosión. Por lo tanto, al seleccionar una bomba química, primero se debe prestar atención a la naturaleza científica de la selección del material. Suele existir el malentendido de que el acero inoxidable es un "material universal". Es muy peligroso utilizar bombas de acero inoxidable independientemente del medio y de las condiciones ambientales. Hablemos de los puntos clave de la selección de materiales para algunos medios químicos de uso común:
⒈El ácido sulfúrico es uno de los medios altamente corrosivos. El ácido sulfúrico es una importante materia prima industrial con una amplia gama de usos. La corrosión de materiales por ácido sulfúrico a diferentes concentraciones y temperaturas es bastante diferente. Para el ácido sulfúrico concentrado con una concentración superior al 80% y una temperatura inferior a 80°C, el acero al carbono y el hierro fundido tienen buena resistencia a la corrosión, pero no son adecuados. para ácido sulfúrico que fluye a alta velocidad no es adecuado para su uso como material para válvulas de bomba, el acero inoxidable ordinario como 304 (0Cr18Ni9), 316 (0Cr18Ni12Mo2Ti) tiene un uso limitado en medios de ácido sulfúrico. Por lo tanto, las válvulas de las bombas para transportar ácido sulfúrico generalmente están hechas de hierro fundido con alto contenido de silicio (que es difícil de fundir y procesar) y acero inoxidable de alta aleación (aleación No. 20). El plástico flúor tiene buena resistencia al ácido sulfúrico y utilizar una bomba revestida de flúor (F46) es una opción más económica.
⒉ El ácido clorhídrico determina que la mayoría de los materiales metálicos no son resistentes a la corrosión del ácido clorhídrico (incluidos varios materiales de acero inoxidable), y el ferrosilicio con alto contenido de silicio que contiene molibdeno solo se puede usar en ácido clorhídrico por debajo de 50 ° C y 30%. A diferencia de los materiales metálicos, la mayoría de los materiales no metálicos tienen buena resistencia a la corrosión del ácido clorhídrico, por lo que las bombas revestidas de caucho y las bombas de plástico (como polipropileno, fluoroplásticos, etc.) son las mejores opciones para transportar ácido clorhídrico.
⒊Ácido nítrico La mayoría de los metales en general se corroen y destruyen rápidamente en ácido nítrico. El acero inoxidable es el material resistente al ácido nítrico más utilizado. Tiene buena resistencia a la corrosión a todas las concentraciones de ácido nítrico. Vale la pena mencionar que la resistencia a la corrosión del acero inoxidable que contiene molibdeno (como 316, 316L) al ácido nítrico no solo no es mejor que la del acero inoxidable ordinario (como 304, 321), sino que a veces es incluso peor. Para el ácido nítrico de alta temperatura, se suelen utilizar materiales de titanio y aleaciones de titanio.
⒋El ácido acético es una de las sustancias más corrosivas entre los ácidos orgánicos. El acero común se corroe severamente con ácido acético en todas las concentraciones y temperaturas. El acero inoxidable es un excelente material resistente al ácido acético. molibdeno También es adecuado para altas temperaturas y vapor de ácido acético diluido. Para requisitos exigentes como alta temperatura, alta concentración de ácido acético u otros medios corrosivos, se pueden seleccionar bombas de acero inoxidable de alta aleación o bombas fluoroplásticas.
⒌El acero alcalino (hidróxido de sodio) se usa ampliamente en soluciones de hidróxido de sodio por debajo de 80 °C y con una concentración del 30%. También hay muchas fábricas que todavía usan acero ordinario a 100 °C y por debajo del 75%. Aumento, pero buena economía. La resistencia a la corrosión del acero inoxidable ordinario frente a líquidos alcalinos no tiene ninguna ventaja obvia en comparación con el hierro fundido. Siempre que se permita incorporar una pequeña cantidad de hierro al medio, no se recomienda el acero inoxidable. Para soluciones alcalinas de alta temperatura, a menudo se utilizan titanio y aleaciones de titanio o acero inoxidable de alta aleación.
⒍Amoníaco (hidróxido de amonio) La mayoría de los metales y no metales se corroen muy ligeramente en amoníaco líquido y agua con amoníaco (hidróxido de amoníaco). Sólo el cobre y las aleaciones de cobre no son adecuados para su uso.
⒎ Agua salada (agua de mar) La velocidad de corrosión del acero ordinario en solución de cloruro de sodio, agua de mar y agua salada no es muy alta y, por lo general, también debe protegerse mediante revestimientos de varios tipos de acero inoxidable; tienen tasas de corrosión uniforme muy bajas, pero pueden ser iones de cloruro que causan corrosión localizada, por lo que el acero inoxidable 316 suele ser mejor.
⒏Alcoholes, cetonas, ésteres y éteres Los medios alcohólicos comunes incluyen metanol, etanol, etilenglicol, propanol, etc., los medios cetónicos incluyen acetona, metiletilcetona, etc., y los medios éster Hay varios metil Los ésteres, ésteres etílicos, etc., y los medios de éter incluyen éter metílico, éter etílico, éter butílico, etc. Son básicamente no corrosivos y pueden usarse con materiales de uso común. La selección específica debe basarse en las propiedades del medio. y requisitos relacionados. También vale la pena señalar que las cetonas, ésteres y éteres son solubles en una variedad de cauchos, así que evite errores al seleccionar materiales de sellado. El transporte de medios de alta temperatura plantea requisitos más altos en cuanto a la estructura, los materiales y los sistemas auxiliares de la bomba. Hablemos de los requisitos de enfriamiento de diferentes cambios de temperatura y los tipos de bombas aplicables de la empresa:
⒈Para temperaturas inferiores. Medio a 120 ℃, normalmente no se instala ningún sistema de refrigeración especial y el propio medio se utiliza principalmente para la lubricación y la refrigeración.
Como las bombas químicas IHG, ISWH y las bombas químicas blindadas PHG (el nivel de protección del motor blindado debe ser nivel H cuando excede los 90 °C, mientras que las bombas químicas de tipo ordinario CZ y IH utilizan una estructura de suspensión para permitir la temperatura superior); límite para alcanzar 140°C~160°C ℃; la temperatura máxima de funcionamiento de la bomba revestida de flúor IHF puede alcanzar los 200 ℃; solo la temperatura de funcionamiento de la bomba magnética ordinaria CQB no supera los 100 ℃; Cabe mencionar que los medios propensos a la cristalización o que contienen partículas deben equiparse con una tubería de lavado de la superficie de sellado (las interfaces se dejan en el diseño).
⒉ Para medios por encima de 120 ℃ y dentro de 300 ℃, se debe proporcionar una cámara de enfriamiento en la tapa de la bomba y la cámara de sellado también debe estar conectada al refrigerante (debe estar equipada con un conector mecánico de doble extremo). sello). Cuando no está permitido Cuando el refrigerante penetra en el medio, el propio medio debe enfriarse y luego conectarse (esto se puede lograr mediante un simple intercambiador de calor). Además, la bomba magnética de alta temperatura CQB-G se puede utilizar para medios de alta temperatura dentro de 280 °C.
⒊Para medios de alta temperatura superiores a 300 ℃, no solo es necesario enfriar la parte del cabezal de la bomba, sino que también la cámara del cojinete de suspensión debe estar equipada con un sistema de enfriamiento. La estructura de la bomba generalmente tiene la forma de. soporte central y el sello mecánico es mejor usar el modelo de fuelle metálico, pero el precio es alto (el precio es más de 10 veces mayor que el de los sellos de máquina comunes). No tener fugas es la eterna búsqueda de los equipos químicos. Es este requisito el que ha contribuido a la creciente aplicación de bombas magnéticas y bombas encapsuladas. Sin embargo, todavía queda un largo camino por recorrer para lograr realmente que no haya fugas, como los problemas de vida útil del manguito de aislamiento magnético de la bomba y el manguito protector de la bomba enlatado, el problema de corrosión por picaduras del material, la confiabilidad del sello estático, etc. . A continuación se presenta brevemente información básica sobre el sellado:
⒈Forma de sellado Para el sellado estático, generalmente solo hay dos formas: junta y anillo de sellado, y la junta tórica es el anillo de sellado más utilizado; Para los sellos dinámicos, las bombas químicas rara vez utilizan sellos de empaque, principalmente los sellos mecánicos se dividen en cara de extremo simple y cara de extremo doble, tipo equilibrado y tipo desequilibrado. El tipo equilibrado es adecuado para sellar medios de alta presión (generalmente se refiere a presión). Más de 1,0 MPa), el sello mecánico de doble extremo se utiliza principalmente para medios de alta temperatura, fáciles de cristalizar, viscosos, que contienen partículas y tóxicos y volátiles. El sello mecánico de doble extremo debe inyectar líquido de aislamiento en el. Cavidad del sello, y su presión es generalmente 0,07 ~ mayor que la presión media 0,1 MPa.
⒉Materiales de sellado: el material del sello estático de las bombas químicas es generalmente caucho fluorado, y en casos especiales se utiliza politetrafluoroetileno, la configuración del material de los anillos dinámicos y estáticos del sello mecánico es más crítica, y No se trata solo de carburo cementado versus carburo cementado mejor, el precio es alto por un lado y no es razonable si no hay diferencia en la dureza entre los dos, por lo que es mejor tratarlos de manera diferente según las características del. medios de comunicación.
(Nota: La octava edición del Instituto Americano del Petróleo API 610 tiene disposiciones más detalladas sobre la configuración típica de sellos mecánicos y sistemas de tuberías en el Apéndice D) La viscosidad del medio tiene una gran influencia en el rendimiento. de la bomba, cuando la viscosidad aumenta, la curva de elevación de la bomba disminuye, la elevación y el caudal de las mejores condiciones de trabajo disminuyen y la potencia aumenta, por lo que la eficiencia disminuye. Generalmente, los parámetros en la muestra son el rendimiento al transportar agua limpia y deben convertirse al transportar medios viscosos (los coeficientes de corrección de diferentes viscosidades se pueden encontrar en la tabla de conversión correspondiente). Para el transporte de lodos, pastas y líquidos viscosos con mayor viscosidad, se recomienda utilizar una bomba de tornillo. La bomba de tornillo simple G es adecuada para viscosidad media de hasta 1.000.000 cst.