Yêu cầu đặc biệt của sản xuất hóa chất trên máy bơm

Các yêu cầu đặc biệt của sản xuất hóa chất trên máy bơm như sau.

(1) Đáp ứng nhu cầu của quá trình hóa học
Trong quy trình sản xuất hóa chất, máy bơm không chỉ đóng vai trò vận chuyển nguyên liệu mà còn cung cấp cho hệ thống lượng nguyên liệu cần thiết để cân bằng phản ứng hóa học và đáp ứng áp suất mà phản ứng hóa học yêu cầu.Trong điều kiện quy mô sản xuất không thay đổi, lưu lượng và cột áp của máy bơm phải tương đối ổn định.Khi sản xuất dao động do một số yếu tố, lưu lượng và áp suất đầu ra của máy bơm cũng có thể thay đổi tương ứng và máy bơm có hiệu suất cao.

(2) Chống ăn mòn
Môi trường được vận chuyển bằng máy bơm hóa chất, bao gồm cả nguyên liệu thô và sản phẩm trung gian, chủ yếu là chất ăn mòn.Nếu vật liệu của máy bơm được chọn không đúng cách, các bộ phận sẽ bị ăn mòn và vô hiệu khi máy bơm hoạt động và máy bơm không thể tiếp tục hoạt động.
Đối với một số phương tiện chất lỏng, nếu không có vật liệu kim loại chống ăn mòn phù hợp, có thể sử dụng vật liệu phi kim loại, chẳng hạn như bơm gốm, bơm nhựa, bơm lót cao su, v.v. Nhựa có khả năng chống ăn mòn hóa học tốt hơn vật liệu kim loại.
Khi lựa chọn vật liệu, không chỉ cần xem xét khả năng chống ăn mòn mà còn cả tính chất cơ học, khả năng gia công và giá cả của nó.

(3) Chịu nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp
Môi trường nhiệt độ cao được xử lý bằng bơm hóa chất thường có thể được chia thành chất lỏng xử lý và chất lỏng mang nhiệt.Chất lỏng xử lý đề cập đến chất lỏng được sử dụng trong quá trình xử lý và vận chuyển các sản phẩm hóa học.Chất lỏng mang nhiệt dùng để chỉ chất lỏng mang nhiệt trung bình.Các chất lỏng trung bình này, trong một mạch kín, được lưu thông nhờ hoạt động của máy bơm, được đốt nóng bằng lò sưởi để tăng nhiệt độ của chất lỏng trung bình, sau đó được tuần hoàn đến tháp để gián tiếp cung cấp nhiệt cho phản ứng hóa học.
Nước, dầu diesel, dầu thô, chì kim loại nóng chảy, thủy ngân, v.v. có thể được sử dụng làm chất lỏng mang nhiệt.Nhiệt độ của môi trường nhiệt độ cao được xử lý bằng bơm hóa chất có thể đạt tới 900oC.
Ngoài ra còn có nhiều loại phương tiện đông lạnh được bơm bằng máy bơm hóa chất, chẳng hạn như oxy lỏng, nitơ lỏng, argon lỏng, khí tự nhiên lỏng, hydro lỏng, metan, ethylene, v.v. Nhiệt độ của các phương tiện này rất thấp, ví dụ, nhiệt độ của oxy lỏng được bơm vào khoảng – 183 ℃.
Là một máy bơm hóa chất được sử dụng để vận chuyển môi trường nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp, vật liệu của nó phải có đủ độ bền và độ ổn định ở nhiệt độ phòng bình thường, nhiệt độ tại chỗ và nhiệt độ phân phối cuối cùng.Điều quan trọng nữa là tất cả các bộ phận của máy bơm có thể chịu được sốc nhiệt và dẫn đến các nguy cơ giãn nở nhiệt và giòn lạnh khác nhau.
Trong trường hợp nhiệt độ cao, máy bơm phải được trang bị giá đỡ đường tâm để đảm bảo rằng các đường trục của động cơ chính và máy bơm luôn đồng tâm.
Trục trung gian và tấm chắn nhiệt phải được lắp đặt trên máy bơm nhiệt độ cao và nhiệt độ thấp.
Để giảm tổn thất nhiệt hoặc để ngăn các tính chất vật lý của môi trường vận chuyển thay đổi sau khi mất một lượng nhiệt lớn (chẳng hạn như độ nhớt sẽ tăng nếu dầu nặng được vận chuyển mà không bảo quản nhiệt), nên phủ một lớp cách nhiệt. đặt bên ngoài vỏ bơm.
Môi trường chất lỏng được cung cấp bởi bơm đông lạnh thường ở trạng thái bão hòa.Một khi nó hấp thụ nhiệt bên ngoài, nó sẽ bốc hơi nhanh chóng, khiến máy bơm không thể hoạt động bình thường.Điều này đòi hỏi các biện pháp cách nhiệt ở nhiệt độ thấp trên vỏ bơm đông lạnh.Perlite mở rộng thường được sử dụng làm vật liệu cách nhiệt ở nhiệt độ thấp.

(4) Chống mài mòn
Sự hao mòn của máy bơm hóa chất là do chất rắn lơ lửng trong dòng chất lỏng tốc độ cao.Sự mài mòn và hư hỏng của máy bơm hóa chất thường làm trầm trọng thêm sự ăn mòn của môi chất.Do khả năng chống ăn mòn của nhiều kim loại và hợp kim phụ thuộc vào màng thụ động trên bề mặt nên một khi màng thụ động bị mài mòn, kim loại sẽ ở trạng thái kích hoạt và tình trạng ăn mòn sẽ nhanh chóng bị suy giảm.
Có hai cách để cải thiện khả năng chống mài mòn của máy bơm hóa chất: một là sử dụng vật liệu kim loại đặc biệt cứng, thường giòn, chẳng hạn như gang silicon;Hai là bọc phần bên trong của máy bơm và cánh quạt bằng lớp lót cao su mềm.Ví dụ, đối với máy bơm hóa chất có độ mài mòn cao, chẳng hạn như bùn quặng phèn được sử dụng để vận chuyển nguyên liệu phân bón kali, thép mangan và lớp lót gốm có thể được sử dụng làm vật liệu bơm.
Về cấu tạo, bánh công tác hở có thể dùng để vận chuyển chất lỏng mài mòn.Vỏ bơm trơn và dòng chảy của bánh công tác cũng tốt cho khả năng chống mài mòn của máy bơm hóa chất.

(5) Không có hoặc ít rò rỉ
Hầu hết các phương tiện chất lỏng được vận chuyển bằng máy bơm hóa chất đều dễ cháy, nổ và độc hại;Một số phương tiện chứa các nguyên tố phóng xạ.Nếu các phương tiện này rò rỉ vào khí quyển từ máy bơm, chúng có thể gây cháy hoặc ảnh hưởng đến sức khỏe môi trường và gây hại cho cơ thể con người.Một số phương tiện đắt tiền và rò rỉ sẽ gây lãng phí lớn.Do đó, máy bơm hóa chất bắt buộc phải không hoặc ít rò rỉ, điều này đòi hỏi phải làm việc ở phốt trục của máy bơm.Chọn vật liệu làm kín tốt và kết cấu phốt cơ khí hợp lý để giảm rò rỉ phốt trục;Nếu chọn máy bơm có vỏ bọc và máy bơm có phốt truyền động từ tính, phốt trục sẽ không bị rò rỉ ra khí quyển.

(6) Vận hành tin cậy
Hoạt động của máy bơm hóa chất là đáng tin cậy, bao gồm hai khía cạnh: hoạt động trong thời gian dài mà không gặp sự cố và hoạt động ổn định với các thông số khác nhau.Hoạt động đáng tin cậy là rất quan trọng để sản xuất hóa chất.Nếu máy bơm thường xuyên hỏng hóc không chỉ gây ra tình trạng tắt máy thường xuyên, ảnh hưởng đến lợi ích kinh tế mà đôi khi còn gây ra những tai nạn về an toàn trong hệ thống hóa chất.Ví dụ, máy bơm dầu thô trong đường ống được sử dụng làm chất mang nhiệt khi đang chạy đột ngột dừng lại, lò sưởi không kịp dập tắt, điều này có thể khiến ống lò bị quá nóng, thậm chí có thể nổ gây cháy.
Sự biến động của tốc độ bơm đối với ngành hóa chất sẽ gây ra sự biến động của lưu lượng và áp suất đầu ra của bơm, do đó quá trình sản xuất hóa chất không thể hoạt động bình thường, phản ứng trong hệ thống bị ảnh hưởng và không thể cân bằng vật liệu, dẫn đến lãng phí;Thậm chí làm giảm chất lượng sản phẩm hoặc phế phẩm.
Đối với nhà máy yêu cầu đại tu mỗi năm một lần, chu kỳ hoạt động liên tục của máy bơm thường không được ít hơn 8000h.Để đáp ứng yêu cầu đại tu ba năm một lần, API 610 và GB/T 3215 quy định rằng chu kỳ hoạt động liên tục của máy bơm ly tâm cho ngành dầu khí, hóa chất nặng và khí tự nhiên phải ít nhất là ba năm.

(7) Có khả năng vận chuyển chất lỏng ở trạng thái tới hạn
Chất lỏng ở trạng thái tới hạn có xu hướng hóa hơi khi nhiệt độ tăng hoặc áp suất giảm.Máy bơm hóa chất đôi khi vận chuyển chất lỏng ở trạng thái quan trọng.Một khi chất lỏng bốc hơi trong máy bơm, rất dễ gây ra hiện tượng xâm thực, điều này đòi hỏi máy bơm phải có hiệu suất chống xâm thực cao.Đồng thời, sự hóa hơi của chất lỏng có thể gây ra ma sát và sự ăn khớp của các bộ phận động và tĩnh trong máy bơm, đòi hỏi phải có khe hở lớn hơn.Để tránh hư hỏng phốt cơ khí, phốt đóng gói, phốt mê cung, v.v. do ma sát khô do chất lỏng hóa hơi, máy bơm hóa chất đó phải có cơ cấu hút hết khí sinh ra trong bơm.
Đối với máy bơm vận chuyển môi trường chất lỏng quan trọng, vòng đệm kín trục có thể được làm bằng vật liệu có hiệu suất tự bôi trơn tốt, chẳng hạn như PTFE, than chì, v.v. Đối với cấu trúc phốt trục, ngoài phốt đệm, phốt cơ khí hai đầu hoặc phốt mê cung có thể cũng được sử dụng.Khi sử dụng phớt cơ khí hai đầu, khoang giữa hai mặt cuối được lấp đầy bằng chất lỏng bịt kín lạ;Khi áp dụng niêm phong mê cung, khí niêm phong với áp suất nhất định có thể được đưa vào từ bên ngoài.Khi chất lỏng bịt kín hoặc khí bịt kín rò rỉ vào máy bơm, nó sẽ vô hại đối với môi trường được bơm, chẳng hạn như rò rỉ vào khí quyển.Ví dụ, metanol có thể được sử dụng làm chất lỏng bịt kín trong khoang của phớt cơ khí hai mặt khi vận chuyển amoniac lỏng ở trạng thái tới hạn;
Nitơ có thể được đưa vào con dấu mê cung khi vận chuyển hydrocacbon lỏng dễ bay hơi.

(8) Trường thọ
Tuổi thọ thiết kế của máy bơm thường ít nhất là 10 năm.Theo API610 và GB/T3215, tuổi thọ thiết kế của máy bơm ly tâm cho ngành công nghiệp dầu khí, hóa chất nặng và khí đốt tự nhiên phải ít nhất là 20 năm.