簡析化工泵的分類和用途以及選型要點
2018-08-20 17:37:02
1、按照工作原理、結(jié)構(gòu)分類：
1)葉片泵：通過泵軸旋轉(zhuǎn)時帶動各種葉輪（指裝有動葉的輪盤）葉片給液體以離心力或軸向力，輸送液體到管道或容器，如離心泵(Centrifugal pump)、旋渦泵、混流泵、軸流泵。
2)容積式泵：利用泵缸體內(nèi)容積的連續(xù)變化輸送液體的泵，如往復(fù)泵、活塞(piston)泵、齒輪泵(gear pump)、螺桿泵。
3)其他形式的泵：有利用電磁輸送液態(tài)電導(dǎo)體態(tài)的電磁泵;利用流體能量來輸送液體的泵，如噴射泵、空氣升液器等。
2、按化工用途分類：
1)工藝流程泵：包括給料泵、回流泵、循環(huán)泵、沖洗泵、排污泵、補充泵、輸出泵等。
2)公用工程泵：包括鍋爐用泵、涼水塔泵、消防用泵、水源用深井泵等。
3)輔助用途泵：包括潤滑油泵、密封油泵、液壓傳動用泵等。 4)管路輸送泵：輸油管線用泵、裝卸車用泵等。
3、按輸送介質(zhì)(起決定作用的物質(zhì))分類：
1)水泵：包括清水泵、鍋爐給水泵、凝水泵、熱水泵。
2)耐腐蝕泵：包括(bāo kuò)不銹鋼泵、高硅鑄鐵泵、陶瓷耐酸泵、不透性石墨泵、襯硬膠泵、硬聚氯乙烯泵、屏蔽泵、隔膜泵、鈦泵等。上海凱泉泵業(yè)集團有限公司性能的技術(shù)參數(shù)有流量、吸程、 揚程、軸功率、水功率、效率等；根據(jù)不同的工作原理可分為 容積水泵、葉片泵等類型。 容積泵是利用其工作室容積的變化來傳遞能量； 葉片泵是利用回轉(zhuǎn)葉片與水的相互作用來傳遞能量，有 離心泵、 軸流泵和 混流泵等類型。
3)雜質(zhì)泵：包括漿液泵、砂泵、污水泵、煤粉泵、灰渣泵等。
4)油泵：冷油泵、熱油泵、油漿泵、液態(tài)烴泵等。
4、按使用條件分類：
1)大流量及微流量泵：流量分別為300m3/min及0.O1L/min;
2)高溫泵及低溫泵：高溫達500℃，低溫至一Z53℃;
3)高壓泵及低壓泵：高壓達200MPa，真空度為2.66---10.66kPa (20—80mmHg);
4)高速泵及低速泵：自吸泵高速達24000r /min，低速5—10r/min;
5)精確的計量泵：流量的計量精度達±0. 3%;
6)高粘度泵：粘度達數(shù)千帕秒(Pa·s)。
5、按密封形式
對于靜密封來說，通常只有密封墊和密封圈兩種形式，而密封圈又以O(shè)型圈應(yīng)用最廣;對于動密封，化工泵很少采用填料密封，以機械密封為主，機械密封又 有單端面和雙端面、平衡型和非平衡型之分，平衡型適用于高壓介質(zhì)的密封(通常指壓力大于1.0MPa)，雙端面機封主要用于高溫、易結(jié)晶、有粘度、含顆粒 以及有毒揮發(fā)的介質(zhì)，雙端面機封應(yīng)向密封腔中注入隔離液，其壓力一般高于介質(zhì)壓力0.07~0.1MPa。
6、依據(jù)化工泵材料的不同分類：
1)化工泵(不銹鋼材質(zhì))廣泛用于石油、化工、冶金、合成纖維、制藥、食品、合成纖維等部門用于輸送堿性腐化侵蝕 介質(zhì)(起決定作用的物質(zhì));
2)化工泵(氟塑料材質(zhì))使用于輸送任何酸性、堿性腐化侵蝕 性介質(zhì);
3)化工泵(鑄鐵材質(zhì))用于工業(yè)、城市給水、排水、亦可用于農(nóng)田、果園排灌，供輸送清水或物理及化學(xué)性質(zhì)類似清水的其他液體之用。
化工泵選型
●耐腐蝕問題
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，輕則損壞設(shè)備，重則造成事故甚至引發(fā)災(zāi)難。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計，化工設(shè)備的破壞約有60%是由于腐蝕引起的，因此在化工泵選型時首先要注意選材的科學(xué)性。通常有一種誤區(qū)，認為不銹鋼(不銹耐酸鋼)是 ;萬能材料(Material) ；不論什么介質(zhì)(起決定作用的物質(zhì))和環(huán)境條件都捧出不銹鋼，這是很危險的。下面針對一些常用化工介質(zhì)談?wù)勥x材的要點：
1螺桿泵.硫酸 作為強腐蝕介質(zhì)(起決定作用的物質(zhì))之一，硫酸是用途非常廣泛的重要工業(yè)原料。不同濃度和溫度的硫酸對材料的腐蝕差別較大，對于濃度在80%以上、溫度小于80℃的濃硫酸，碳鋼和鑄鐵有較好的耐蝕性，但它不適合高速流動的硫酸,不適用作泵閥的材料;普通不銹鋼(不銹耐酸鋼)如304(0Cr18Ni9)、316(0Cr18Ni12Mo2Ti)對硫酸介質(zhì)也用途有限。因此輸送硫酸的泵閥通常采用高硅鑄鐵(鑄造及加工難度大)、{HotTag}高合金不銹鋼(20號合金)制造。氟塑料具有較好的耐硫酸性能，采用襯氟泵(F46)是一種更為經(jīng)濟的選擇。
2.鹽酸 決大多數(shù)金屬材料都不耐鹽酸腐蝕(包括各種不銹鋼材料)，含鉬高硅鐵也僅可用于50℃、30%以下鹽酸。和金屬材料相反，絕大多數(shù)非金屬材料對鹽酸都有良好的耐腐蝕性，所以內(nèi)襯橡膠泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等)是輸送鹽酸的最好選擇。
3.硝酸 一般金屬大多在硝酸中被迅速腐化侵蝕 破壞，不銹鋼是應(yīng)用最廣的耐硝酸材料，對常溫下一切濃度的硝酸都有良好的耐蝕性，值得一提的是含鉬的不銹鋼(如316、316L)對硝酸的耐蝕性不僅不優(yōu)于普通不銹鋼(如304、321)，有時甚至不如。而對于高溫硝酸，通常采用鈦及鈦合金材料。
4.醋酸 它是有機酸中腐蝕性最強的物質(zhì)之一，普通鋼鐵在一切濃度和溫度的醋酸中都會嚴重腐蝕，不銹鋼(不銹耐酸鋼)是優(yōu)良的耐醋酸材料，含鉬的316不銹鋼還能適用于高溫和稀醋酸蒸汽。對于高溫高濃醋酸或含有其它腐蝕介質(zhì)等苛刻要求時，可選用高合金不銹鋼或氟塑料泵。
5.堿(氫氧化鈉) 鋼鐵一般應(yīng)用于80℃以下、30%濃度內(nèi)的氫氧化鈉溶液，也有許多工廠在100℃、75%以下時仍采用普通鋼鐵，雖然腐蝕增加，但經(jīng)濟性好。普通不銹鋼對堿液的耐蝕性與鑄鐵相比沒有明顯優(yōu)點，只要介質(zhì)(起決定作用的物質(zhì))中容許少量鐵份摻入不推薦采用不銹鋼。對于高溫堿液多采用鈦及鈦合金或者高合金不銹鋼。
6.氨(氫氧化氨) 大多數(shù)金屬和非金屬在液氨及氨水(氫氧化氨)中的腐蝕都很輕微，只有銅和銅合金不宜使用。凱泉泵業(yè)開動前，先將泵和進水管灌滿水，水泵運轉(zhuǎn)后，在 葉輪高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力的作用下，葉輪流道里的水被甩向四周，壓入蝸殼，葉輪入口形成真空，水池的水在外界大氣壓力下沿吸水管被吸入補充了這個空間。繼而吸入的水又被葉輪甩出經(jīng)蝸殼而進入出水管。
7.鹽水(海水) 普通鋼鐵在氯化鈉溶液和海水、咸水中腐蝕率不太高，一般須采用涂料保護;各類不銹鋼也有很低的均勻腐蝕率，但可能因氯離子而引起局部性腐蝕，通常采用316不銹鋼較好。上海凱泉由于葉輪進口不可能形成絕對真空，因此離心泵吸水高度不能超過10米，加上水流經(jīng)吸水管路帶來的沿程損失，實際允許安裝高度（水泵軸線距吸入水面的高度）遠小于10米。
8.醇類(alcohols)、酮類、酯類、醚類 常見的醇類介質(zhì)(起決定作用的物質(zhì))有甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇等，酮類介質(zhì)有丙酮、丁酮等，酯類介質(zhì)有各種甲酯、乙酯等，醚類介質(zhì)有甲醚、乙醚、丁醚等，它們基本沒有腐蝕性，常用材料均可適用，具體選用時還應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的屬性和相關(guān)要求做出合理選擇。上海凱泉泵業(yè)集團有限公司是輸送液體或使液體增壓的機械。它將原動機的 機械能或其他外部能量傳送給液體，使液體能量增加，主要用來輸送液體包括 水、油、酸堿液、 乳化液、懸乳液和 液態(tài)金屬等，也可輸送液體、氣體混合物以及含懸浮固體物的液體。另外值化工泵得注意的是酮、酯、醚對多種橡膠有溶解性，在選擇密封材料時避免出錯。
●冷卻問題(Emerson)
高溫介質(zhì)的輸送對泵的結(jié)構(gòu)、材料以及輔助系統(tǒng)提出了更高要求，下面談一談不同的溫度變化對冷卻的要求：
1.對于溫度低于120℃的介質(zhì)，通常不設(shè)置專門的冷卻系統(tǒng)(system)，多采用本身介質(zhì)來潤滑和冷卻。像DFL(W)H化工泵、DFL(W)PH屏蔽化工泵(超過90℃時屏蔽馬達的防護等級應(yīng)采用H級);而DFCZ普通型和IH化工泵由于采用了懸架結(jié)構(gòu)可使溫度上限達到140℃~160℃;IHF襯氟泵最高使用溫度可達200℃;只有CQB普通磁力泵使用溫度不超過100℃。值得一提是對于易結(jié)晶或含有顆粒的介質(zhì)應(yīng)配有密封面沖洗管路(設(shè)計時均留有接口)。
2.對于120℃以上、300℃以內(nèi)的介質(zhì)，一般在泵蓋上須設(shè)有冷卻腔，密封室也應(yīng)接通冷卻液(須配雙端面機械密封)，當不允許冷卻液滲入介質(zhì)中時，應(yīng)采取將本身介質(zhì)冷卻后接入(可通過簡易熱交換器實現(xiàn))。
3.對于300℃以上的高溫介質(zhì)，不僅泵頭部分需要冷卻，懸架軸承(bearing)室也應(yīng)設(shè)有冷卻系統(tǒng)，泵結(jié)構(gòu)一般為中心支承形式，機械密封最好采用金屬波紋管型，但價格高(價格是普通機封的10多倍)。
● 密封問題
無泄漏是化工設(shè)備的永遠追求，正是這種要離心泵求促成了磁力泵和屏蔽泵的應(yīng)用日益擴展。然而真正做到無泄漏還有很長的路要走，比如磁力泵隔離套和屏蔽泵屏蔽套的壽命問題、材料(Material)的孔蝕問題、靜密封的可靠性問題等等。現(xiàn)就密封方面的一些基本情況簡單介紹如下：
1.密封形式 對于靜密封來說，通常只有密封墊和密封圈兩種形式，而密封圈又以O(shè)型圈應(yīng)用最廣;對于動密封，化工泵很少采用填料密封，以機械密封為主，機械密封又有單端面和雙端面、平衡型和非平衡型之分，平衡型適用于高壓介質(zhì)(起決定作用的物質(zhì))的密封(通常指壓力大于1.0MPa)，雙端面機封主要用于高溫、易結(jié)晶、有粘度、含顆粒以及有毒揮發(fā)的介質(zhì)，雙端面機封應(yīng)向密封腔中注入隔離液，其壓力一般高于介質(zhì)壓力0.07~0.1MPa。
2.密封材料 化工泵靜密封的材料一般采用氟橡膠(Rubber)，特殊情況才采用聚四氟材料;機械密封動靜環(huán)的材料配置較為關(guān)鍵，并不是硬質(zhì)合金對硬質(zhì)合金就最好，價格高是一方面，兩者沒有硬度差也并不合理，所以最好根據(jù)介質(zhì)特點區(qū)別對待。
● 粘度問題
介質(zhì)(起決定作用的物質(zhì))的粘度對泵的性能影響是很大的，當粘度增加時，泵的揚程曲線下降，最佳工況的揚程和流量均隨之下降，而功率則隨之上升，因而效率降低。凱泉泵業(yè)由此可見，若離心泵葉輪不斷旋轉(zhuǎn)，則可連續(xù)吸水、壓水，水便可源源不斷地從低處揚到高處或遠方。綜上所述，離心泵是由于在葉輪的高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力的作用下，將水提向高處的。一般樣本上的參數(shù)均為輸送清水時的性能，當輸送粘性介質(zhì)時應(yīng)進行換算。對于粘度比較高的漿類、膏類及粘稠液的輸送，建議選用螺桿泵。