Alhliða leiðarvísir um val á efnadælum: frá flæðishraða til íhugunar um tæringaráhrif.

Dælur gegna mikilvægu hlutverki í efnaframleiðslu og hafa áhrif á mörg stig, þar á meðal fóðrun, bakflæði, botnflæði og endurrás. Til að tryggja hnökralausa framleiðslu er nauðsynlegt að velja viðeigandi dælugerð út frá sérstökum þörfum. Að velja rétta dæluna hefur ekki aðeins áhrif á skilvirkni vinnslunnar heldur hefur það einnig veruleg áhrif á heildaröryggi og hagkvæmni framleiðslunnar.

 

 

Reglur um val á efnadælu

1. Gakktu úr skugga um að valin dælagerð og afköst uppfylli ferlisbreytur eins og flæðihraða, lofthæð, þrýsting, hitastig, holaflæðishraða og sog.
2. Dælan verður að uppfylla kröfur um eiginleika fjölmiðla.

• Fyrir dælur sem flytja eldfimt, sprengifimt, eitrað eða verðmæt efni verður skaftþéttingin að vera áreiðanleg og -laus, eins og seguldrifsdælur, þinddælur og niðursoðnar mótordælur.
• Fyrir dælur sem flytja ætandi efni, þurfa varmaíhlutir að vera úr tæringarþolnum efnum eins og AFB ryðfríu stáli tæringarþolnum-dælum og CQF seguldrifsdælum úr plasti.
• Fyrir dælur sem innihalda fastar agnir verða varmaþættirnir að vera úr slitþolnu efni; ef nauðsyn krefur skal skola skaftþéttinguna með hreinsivökva.

3. Mikill vélrænni áreiðanleiki, lítill hávaði og lítill titringur.

4. Hagkvæmnissjónarmið ættu að byggjast á því að lágmarka heildarkostnað við búnað, rekstur, viðhald og stjórnun.

5. Val á efnadælum í algengum aðstæðum:

• Miðflóttadælur einkennast af miklum hraða, lítilli stærð, léttri þyngd, mikilli skilvirkni, miklu rennsli, einfaldri uppbyggingu, púls-frjáls afhendingu, stöðugri afköstum, auðveldri notkun og þægilegu viðhaldi.
• Þegar þörf er á mælingu skal velja mælidælu.
• Þegar þörf er á mikilli lofthæð en flæðishraðinn er mjög lítill og hæfilegt -flæði-hraði, há- miðflæðisdæla er ekki tiltæk, er hægt að nota fram og aftur dælu; ef kröfur um holrými eru ekki miklar er einnig hægt að velja hvirfildælu.
• Þegar lofthæð er mjög lág og flæðishraði er mjög stór er hægt að velja axialrennslisdælur og blönduð flæðisdælur.
• Þegar miðlungs seigja er mikil (meiri en 650~1000 mm²/s), skaltu íhuga að velja snúningsdælu eða fram og aftur dælu (gírdælu, skrúfudælu).
• Þegar miðlungs gasinnihald er 75%, flæðihraði er lágt og seigja er minni en 37,4 mm²/s, er hægt að velja hvirfildælu.
• Í aðstæðum þar sem tíðar ræsingar eða dæling er óþægileg er hægt að nota dælur með sjálf-fræsingargetu, eins og sjálf-kveikjandi miðflóttadælur, sjálf-kveikjandi hvirfildælur og pneumatic (rafmagns) sérstakar dælur.

 

Rennslishraði og hæð efnadæla

1. Rennslishraði er ein af lykilafköstum við val á dælu, sem hefur bein áhrif á heildarframleiðslu og flutningsgetu búnaðarins. Til dæmis geta hönnunarstofnanir reiknað út venjulegt rennsli dælunnar, lágmarksrennsli og hámarksrennsli meðan á hönnun stendur. Þegar dæla er valin er eðlilegt rennsli venjulega byggt á hámarksrennsli. Ef hámarksrennsli er ekki tiltækt má taka það sem 1,1 sinnum eðlilegt rennsli.
2. Nauðsynlegur höfuð kerfisins er annar mikilvægur afköst dælunnar. Höfuðið er venjulega valið með því að auka það um 5% til 10%.
3. Eiginleikar vökvans, þar á meðal nafn, eðliseiginleikar, efnafræðilegir eiginleikar og aðrir eiginleikar sem tengjast kerfishöfuðinu, útreikningur á virku holrúmsbilinu, viðeigandi dælugerð, val á dæluefnum og gerð skaftþéttingar sem valin er.
4. Skipulagsskilyrði búnaðarkerfisins vísa til gagna eins og inntakshæð vökva, inntaksstefnu vökva, soghliðar, lágmarks vökvastigs og hámarks vökvastigs, svo og pípuforskrifta og lengd þeirra, efni, festingarforskriftir og magn, til að framkvæma útreikninga fyrir samsetningarferlið og sannreyna NPSH (NP-vökvaöryggiskerfið).
5. Ákvarða rekstrarskilyrði, svo sem vinnsluhitastig vökva, mettaður gufuþrýstingur, þrýstingur á soghlið (alger þrýstingur), þrýstingur á losunarhlið íláts, hæð yfir sjávarmáli, umhverfishitastig, rekstrarhamur (tímabundinn eða samfelldur), staðsetning dælunnar (föst eða hreyfanleg) osfrv. Þetta eru allt mikilvægir þættir fyrir val.

 

Lagnaskipulag efnadæla

• Veldu viðeigandi pípuþvermál. Stærra pípuþvermál leiðir til minni flæðishraða og minna viðnámstaps, en einnig hærra verð; Minni pípuþvermál veldur meiri viðnámstapi og krefst hærri dæluhaus. Aukinn kraftur leiðir til aukins kostnaðar og rekstrarkostnaðar. Þess vegna er alhliða athugun bæði frá tæknilegum og efnahagslegum sjónarhóli nauðsynleg.
• Útblástursrörið og samskeyti þess ættu að vera hönnuð til að standast hámarksþrýsting.
• Lagnir skulu lagðar út með beinum rörum þegar mögulegt er, lágmarka lagnafestingar og stytta rörlengd eins og hægt er. Þegar þú gerir beygjur ætti beygjuradíusinn að vera 3-5 sinnum þvermál pípunnar og hornið ætti að vera meira en 90 gráður.
• Útblásturshlið dælunnar verður að vera búin loki (kúluloki eða hliðarloki osfrv.) og afturloka. Þessi loki er notaður til að stjórna rekstrarpunkti dælunnar. Afturlokan kemur í veg fyrir að dælan snúist við vegna bakflæðis og kemur í veg fyrir vatnshamri (sem myndar verulegan bakþrýsting og getur skemmt dæluna).

 

Innsiglunarmöguleikar fyrir efnadælur

• Selir

Fyrir kyrrstöðuþéttingar eru venjulega aðeins tvær gerðir af þéttingum og þéttingum, þar sem O-hringir eru oftast notaðir.

Fyrir kraftmikla innsigli nota efnadælur sjaldan pakkningarþéttingar, fyrst og fremst með vélrænni innsigli. Vélræn innsigli eru flokkuð sem ein-enda og tvöföld-enda, jafnvægi og ójafnvæg. Jafnvægir innsigli henta fyrir háþrýstingsmiðla (venjulega vísar til þrýstings sem er meiri en 1,0 MPa). Tvöfaldur-vélræn innsigli eru aðallega notuð fyrir háan-hita, auðvelt að kristalla, seigfljótandi, agnir sem innihalda-og eitrað rokgjarnt efni. Tvöfaldur-vélræn innsigli krefst þess að þind sé sprautað inn í þéttingarholið, með þrýstingi sem er yfirleitt 0,07~0,1 MPa hærri en meðalþrýstingurinn.

• Þéttiefni

Efnið fyrir kyrrstöðuþéttingar í efnadælum er yfirleitt flúorgúmmí; í sérstökum tilvikum er hægt að nota pólýtetraflúoróetýlen (PTFE). Efnisval fyrir kyrrstæða og kraftmikla hringa vélrænni innsigli er mikilvægara. Harðar málmblöndur eru ekki endilega gerðar úr sama efni; þau eru dýr og hörkumunurinn er ósanngjarn. Þess vegna er best að aðgreina þá eftir eiginleikum miðilsins.

 

Val á sérstökum miðlum fyrir efnadælur

• Brennisteinssýra

Ætandi virkni brennisteinssýru er mjög mismunandi eftir styrk hennar og hitastigi. Fyrir óblandaða brennisteinssýru (yfir 80%) og undir 80 gráður, bjóða kolefnisstál og steypujárn góða tæringarþol, en henta ekki fyrir mikinn-hraða.

Óhentug efni fyrir dælur og lokar:

Algengt ryðfrítt stál, eins og 304 (0Cr18Ni9), 316 (0Cr18Ni12Mo2Ti)

Dælur og lokar til að flytja brennisteinssýru eru venjulega gerðar úr háu-kísilsteypujárni (erfitt að steypa og véla) og há-blendi ryðfríu stáli (álfelgur 20). Flúorplast býður upp á góða brennisteinssýruþol; að nota flúorfjölliða-fóðraðar dælur (F46) er hagkvæmari kostur.

• Saltsýra

Flest málmefni eru ekki ónæm fyrir saltsýrutæringu (þar á meðal ýmis ryðfríu stáli). Mólýbden-sem inniheldur mikið-kísiljárn er aðeins hægt að nota við 50 gráður og við 30% saltsýruskilyrði.

Öfugt við málmefni hafa flest ó-málmefni góða mótstöðu gegn saltsýrutæringu; því eru gúmmídælur og plastdælur (eins og pólýprópýlen, flúorplast o.s.frv.) besti kosturinn til að flytja saltsýru.

• Saltpéturssýra

Undir venjulegum kringumstæðum tærast flestir málmar og brotna hratt niður í saltpéturssýru. Ryðfrítt stál er mest notaða saltpéturssýru-þolna efnið, sem sýnir góða tæringarþol gegn saltpéturssýru í mismunandi styrkleika við stofuhita. Þess má geta að mólýbden-sem inniheldur ryðfrítt stál (eins og 316 og 316L) hefur lakari viðnám gegn saltpéturssýru tæringu samanborið við venjulegt ryðfrítt stál (eins og 304 og 321), og stundum jafnvel verra. Fyrir há- saltpéturssýruumhverfi eru títan og títan málmblöndur venjulega notaðar.

• Ediksýra

Ediksýra er ein ætandi lífræna sýran. Venjulegt stál tærist alvarlega í ediksýrulausnum af mismunandi styrkleika og hitastigi. Ryðfrítt stál er frábært ediksýru-þolið efni. Mólýbden-sem inniheldur 316 ryðfríu stáli er einnig hægt að nota í umhverfi með háum-hita og þynntri ediksýrugufu. Fyrir erfiða notkun eins og háan-hita, háan-styrk ediksýra eða önnur ætandi efni er hægt að nota há-blendi ryðfríu stáli eða flúorplastdælur.

• Alkalí (natríumhýdroxíð)

Venjulegt ryðfrítt stál býður ekki upp á verulegan kost í basaþol samanborið við steypujárn. Ekki er mælt með ryðfríu stáli þegar leyfilegt er að vera lítið magn af járni í miðlinum.

Fyrir há-basískt vökva er venjulega notað títan og títan málmblöndur eða há-blendi ryðfrítt stál. Almennar-steypujárnsdælurnar okkar er hægt að nota í lág-þéttni basískra lausna við stofuhita. Fyrir sérstakar kröfur er hægt að nota ýmsar ryðfríu stáli eða flúorplastdælur.

• Ammóníak (ammóníumhýdroxíð)

Flestir málmar og ó-málmar eru örlítið ætandi í fljótandi ammoníaki og ammoníaki (ammóníumhýdroxíði), nema kopar og koparblendi.

• Saltvatn (sjór)

Venjulegt stál er ekki mjög ætandi í natríumklóríðlausnum, sjó eða saltvatni og þarf yfirleitt málningarvörn. Ýmis ryðfríu stáli hefur einnig mjög lágan samræmdan tæringarhraða, en staðbundin tæring getur átt sér stað vegna klóríðjónaverkunar; 316 ryðfríu stáli virkar venjulega betur.

• Alkóhól, ketónar, esterar, etrar

Algengar alkóhólmiðlar eru metanól, etanól, etýlenglýkól, própanól osfrv .; ketónmiðlar innihalda asetón, metýletýlketón osfrv.; estermiðlar innihalda ýmsa metýlestera, etýlestera osfrv.; Etermiðlar innihalda dímetýleter, díetýleter, bútýleter o.s.frv. Þessir miðlar eru yfirleitt ekki-ætandi og almennt notuð efni henta vel. Sérstakt val ætti að byggjast á eiginleikum miðilsins og viðeigandi kröfum.

 

Það er athyglisvert að ketónar, esterar og eter eru leysanleg í ýmsum gúmmíum, þannig að forðast villur við val á þéttiefni.

 

Áhrif seigju og hitastigs

Seigja miðilsins hefur veruleg áhrif á afköst dælunnar. Eftir því sem seigja eykst minnkar höfuðferill dælunnar og lofthæð og flæðishraði við ákjósanlegar rekstraraðstæður minnka einnig, á meðan afl eykst og dregur þannig úr skilvirkni. Almennt eru frammistöðubreytur dælu þegar vatn er dælt afkastavísum hennar. Þegar dælt er seigfljótandi miðli þarf umbreytingu (leiðréttingarstuðla fyrir mismunandi seigju má finna í samsvarandi umbreytingartöflum). Til að dæla kvoða, deigi og seigfljótandi vökva með mikilli-seigju er mælt með skrúfudælum.

 

Fyrir fjölmiðla með hitastig undir 120 gráður er sérstakt kælikerfi venjulega ekki til staðar; miðillinn sjálfur þjónar sem smurefni og kælivökvi.

Fyrir efni með hitastig yfir 120 gráður en undir 300 gráður ætti að vera með kælihólf á dælulokinu. Lokahólfið ætti einnig að vera tengt við kælivökvann (með því að nota tvöfalda vélrænni innsigli). Þegar kælivökvinn kemst ekki í gegnum miðilinn skal draga miðilinn út til kælingar og tengja við kælivökvann (þetta er hægt að ná með einföldum varmaskipti).

 

Fyrir miðla með háan-hita með hitastig yfir 300 gráður þarf ekki aðeins dæluhausinn að kæla, heldur ætti burðarholið fjöðrunar einnig að vera búið kælikerfi. Dælur eru almennt miðlægar. Vélræn innsigli úr málmbelg eru æskileg, en þau eru dýrari (meira en 10 sinnum verð á venjulegum vélrænni innsigli).