Johdanto
Monilla teollisuudenaloilla keskipakopumppuja käytetään usein viskoosin nesteen kuljettamiseen.Tästä syystä kohtaamme usein seuraavat ongelmat: kuinka paljon keskipakopumpun suurin viskositeetti on;Mikä on vähimmäisviskositeetti, joka on korjattava keskipakopumpun suorituskyvyn vuoksi.Tämä koskee pumpun kokoa (pumppausvirtaus), ominaisnopeutta (mitä pienempi ominaisnopeus, sitä suurempi levyn kitkahäviö), sovelluksen (järjestelmän painevaatimukset), taloudellisuuden, huollettavuuden jne.
Tämä artikkeli esittelee yksityiskohtaisesti viskositeetin vaikutuksen keskipakopumpun suorituskykyyn, viskositeetin korjauskertoimen määrittämiseen ja käytännön suunnittelusovelluksessa huomion vaativiin asioihin yhdistettynä asiaankuuluviin standardeihin ja teknisen käytännön kokemukseen, vain viitteeksi.
1. Suurin viskositeetti, jonka keskipakopumppu pystyy käsittelemään
Joissakin ulkomaisissa referensseissä keskipakopumpun kestämäksi viskositeettirajaksi on asetettu 3000–3300 cSt (senttisenttiä, vastaa mm ²/s).Tästä aiheesta CE Petersenillä oli aikaisempi tekninen paperi (julkaistu Tyynenmeren energiayhdistyksen kokouksessa syyskuussa 1982) ja se esitti väitteen, jonka mukaan keskipakopumpun kestämä maksimiviskositeetti voidaan laskea pumpun ulostulon koon perusteella. suutin, kuten kaavassa (1) näkyy:
Vmax = 300 (D-1)
jossa Vm on pumpun suurin sallittu kinemaattinen viskositeetti SSU (Sayboltin yleisviskositeetti);D on pumpun poistosuuttimen halkaisija (tuumaa).
Käytännön suunnittelukäytännössä tätä kaavaa voidaan käyttää peukalosääntönä.Guan Xingfanin moderni pumpputeoria ja -suunnittelu väittää, että: yleensä siipipumppu sopii kuljettamiseen alle 150 cSt:n viskositeetilla, mutta keskipakopumpuille, joiden NPSHR on paljon pienempi kuin NSHA, sitä voidaan käyttää viskositeetilla 500–600 cSt;Kun viskositeetti on yli 650 cSt, keskipakopumpun suorituskyky heikkenee huomattavasti eikä se sovellu käyttöön.Koska keskipakopumppu on kuitenkin jatkuva ja sykkivä tilavuuspumppuun verrattuna, eikä se tarvitse varoventtiiliä ja virtauksen säätö on yksinkertainen, on myös yleistä käyttää keskipakopumppuja kemikaalien tuotannossa, jossa viskositeetti saavuttaa 1000 cSt.Keskipakopumpun taloudellinen käyttöviskositeetti on yleensä rajoitettu noin 500 ct:iin, mikä riippuu suurelta osin pumpun koosta ja sovelluksesta.
2. Viskositeetin vaikutus keskipakopumpun suorituskykyyn
Painehäviö, juoksupyörän kitka ja sisäinen vuotohäviö siipipyörässä ja keskipakopumpun ohjaussiipi/voluutivirtauskanavassa riippuvat suurelta osin pumpattavan nesteen viskositeetista.Siksi korkeaviskositeettista nestettä pumpattaessa vedellä määritetty suorituskyky menettää tehokkuutensa Väliaineen viskositeetilla on suuri vaikutus keskipakopumpun suorituskykyyn.Veteen verrattuna, mitä korkeampi nesteen viskositeetti on, sitä suurempi on tietyn pumpun virtaus ja painehäviö tietyllä nopeudella.Siksi pumpun optimaalinen hyötysuhde siirtyy kohti pienempää virtausta, virtaus ja nostokorkeus pienenevät, tehonkulutus kasvaa ja hyötysuhde laskee.Suurin osa kotimaisesta ja ulkomaisesta kirjallisuudesta ja standardeista sekä teknisen käytännön kokemukset osoittavat, että viskositeetilla on vain vähän vaikutusta pumpun sulkupisteen päähän.
3. Viskositeettikorjauskertoimen määritys
Kun viskositeetti ylittää 20 cSt, viskositeetin vaikutus pumpun suorituskykyyn on ilmeinen.Siksi käytännön suunnittelusovelluksissa, kun viskositeetti saavuttaa 20 cSt, keskipakopumpun suorituskykyä on korjattava.Kuitenkin, kun viskositeetti on alueella 5-20 cSt, sen suorituskyky ja moottorin yhteensopivuus on tarkistettava.
Pumpattaessa viskoosia väliainetta, ominaiskäyrää on tarpeen muuttaa pumpattaessa vettä.
Tällä hetkellä kotimaisten ja ulkomaisten standardien (kuten GB/Z 32458 [2], ISO/TR 17766 [3] jne.) viskooseille nesteille hyväksymät kaavat, kaaviot ja korjausvaiheet ovat pohjimmiltaan American Hydraulicin standardeista. instituutti.Kun pumpun kuljetusväliaineen suorituskyvyn tiedetään olevan vettä, American Hydraulic Institute -standardi ANSI/HI9.6.7-2015 [4] antaa yksityiskohtaiset korjausvaiheet ja asiaankuuluvat laskentakaavat.
4. Tekninen sovelluskokemus
Keskipakopumppujen kehittämisen jälkeen pumpputeollisuuden edeltäjät ovat koonneet yhteen useista menetelmistä keskipakopumppujen suorituskyvyn muuttamiseksi vedestä viskoosisiin väliaineisiin, joista jokaisella on etuja ja haittoja:
4.1 AJStepanoff-malli
4.2 Paciga-menetelmä
4.3 American Hydraulic Institute
4.4 Saksa KSB-menetelmä
5. Varotoimet
5.1Soveltuva tietoväline
Muunnoskaavio ja laskentakaava soveltuvat vain homogeeniseen viskoosiseen nesteeseen, jota kutsutaan yleisesti newtonilaiseksi nesteeksi (kuten voiteluöljyksi), mutta ei ei-newtonilaiseen nesteeseen (kuten neste, jossa on kuitua, kermaa, massaa, hiilivesiseoksen nestettä jne. .)
5.2 Sovellettava virtaus
Lukeminen ei ole käytännöllistä.
Tällä hetkellä korjauskaavat ja kaaviot kotimaassa ja ulkomailla ovat empiiristen tietojen yhteenvetoa, jota testausolosuhteet rajoittavat.Siksi käytännön suunnittelusovelluksissa on kiinnitettävä erityistä huomiota: eri virtausalueille tulee käyttää erilaisia korjauskaavoja tai -kaavioita.
5.3 Sovellettava pumpputyyppi
Muutetut kaavat ja kaaviot koskevat vain keskipakopumppuja, joissa on perinteinen hydrauliikkarakenne, avoimet tai suljetut siipipyörät ja jotka toimivat lähellä optimaalista hyötysuhdetta (eikä pumppukäyrän ääripäässä).Erityisesti viskooseille tai heterogeenisille nesteille suunnitellut pumput eivät voi käyttää näitä kaavoja ja kaavioita.
5.4 Sovellettava kavitaatioturvamarginaali
Kun pumpataan nestettä, jolla on korkea viskositeetti, NPSHA:lla ja NPSH3:lla on oltava riittävä kavitaatioturvamarginaali, joka on korkeampi kuin joissakin standardeissa ja spesifikaatioissa (kuten ANSI/HI 9.6.1-2012 [7]) määritelty.
5.5 Muut
1) Viskositeetin vaikutusta keskipakopumpun suorituskykyyn on vaikea laskea tarkalla kaavalla tai tarkistaa kaaviolla, ja se voidaan muuntaa vain testistä saadun käyrän avulla.Siksi käytännön suunnittelusovelluksissa ajovarusteita valittaessa (voimalla) tulee harkita riittävän turvamarginaalin varaamista.
2) Nesteiden, joiden viskositeetti on korkea huoneenlämpötilassa, jos pumppu (kuten jalostamon katalyyttisen krakkausyksikön korkean lämpötilan lietepumppu) käynnistetään normaalia käyttölämpötilaa alhaisemmassa lämpötilassa, pumpun mekaaninen rakenne (kuten pumpun akselin lujuus) sekä käyttölaitteen ja kytkimen valinnassa tulee ottaa huomioon viskositeetin kasvun aiheuttaman vääntömomentin vaikutus.Samalla on huomioitava, että:
① Vuotopisteiden (mahdollisten onnettomuuksien) vähentämiseksi on käytettävä yksivaiheista ulokepumppua niin pitkälle kuin mahdollista;
② Pumpun vaippa on varustettava eristysvaipalla tai lämmönseurantalaitteella, joka estää keskimääräisen jähmettymisen lyhytaikaisen sammutuksen aikana;
③ Jos sammutusaika on pitkä, kuoressa oleva väliaine on tyhjennettävä ja puhdistettava;
④ Jotta pumppua ei olisi vaikea purkaa viskoosin väliaineen jähmettymisen vuoksi normaalilämpötilassa, pumppukotelon kiinnikkeet tulee löysätä hitaasti ennen kuin väliaineen lämpötila laskee normaalilämpötilaan (huomio henkilösuojaus palovammojen välttämiseksi ), jotta pumpun runko ja pumpun kansi voidaan irrottaa hitaasti.
3) Pumppu, jonka ominaisnopeus on suurempi, on valittava mahdollisimman pitkälle viskoosin nesteen kuljettamiseen, jotta viskoosin nesteen vaikutus sen suorituskykyyn vähenee ja viskoosin pumpun hyötysuhde paranee.
6. Johtopäätös
Väliaineen viskositeetilla on suuri vaikutus keskipakopumpun suorituskykyyn.Viskositeetin vaikutusta keskipakopumpun suorituskykyyn on vaikea laskea tarkalla kaavalla tai tarkistaa kaaviosta, joten pumpun suorituskyvyn korjaamiseksi tulee valita sopivat menetelmät.
Vain kun pumpattavan väliaineen todellinen viskositeetti tunnetaan, se voidaan valita tarkasti, jotta vältetään monet paikan päällä esiintyvät ongelmat, jotka aiheutuvat suuresta erosta toimitetun viskositeetin ja todellisen viskositeetin välillä.
Postitusaika: 27-12-2022