Какое влияние оказывает температура на выбор центробежных насосов?

Температура является одним из наиболее важных факторов при выборе насоса. Рабочая температура насоса будет влиять на выбор материалов насоса, выбор уплотнений, выбор методов смазки и т. д., поэтому при выборе насоса необходимо учитывать температурный фактор.

Во-первых, нужно понять два понятия: температура и абсолютный ноль.

Температура – ​​это мера количества тепла, присутствующего в газе, жидкости или твердом теле. Общие температурные шкалы, с которыми все знакомы, — это градусы Фаренгейта и Цельсия, две системы, изобретенные в 1700-х годах. Эти две системы различаются по важным аспектам:

1) Точка замерзания воды составляет 0 градусов или 32 градуса по Фаренгейту.

2) Температура кипения воды составляет 100 градусов или 212 градусов по Фаренгейту.

Абсолютный ноль определяется как самая низкая возможная температура. Это точка, в которой атомы вещества совершенно неподвижны и не передают никакой тепловой энергии. Измерения температуры относительно абсолютного нуля выражаются в Кельвинах (К) в системе Цельсия (0 К=-273.15 о С) и в Ренкинах (о Р) в системе Фаренгейта (0 о Р=459.67 о F). Обратите внимание, что Кельвин — это единица измерения без градусов.

Во-вторых, нужно понять взаимосвязь между температурой и давлением.

Температура влияет не только на стабильность и эффективность работы насоса, но и на давление в системе. Когда температура газа приближается к абсолютному нулю, он становится жидкостью. Поскольку температура продолжает расти, давление газа также увеличивается. Если криогенная жидкость превысит температуру кипения, она превратится в газ и создаст серьезные проблемы с давлением и герметичностью.

Поскольку разные среды создают давление по-разному, систему необходимо проектировать специально с учетом характеристик перекачиваемой среды. Если это не учитывать, могут возникнуть сбои, стоящие предприятию много времени, денег и производства.

Кроме того, обратите особое внимание на влияние температуры окружающей среды на месте пользователя.

Если насос установлен на открытом воздухе или стационарно размещен на открытом воздухе, а ночью температура значительно падает, жидкость в насосе может замерзнуть. При перезапуске этих насосов могут возникнуть проблемы: - повреждение или износ деталей. Поэтому для изоляции или обогрева насоса может потребоваться изоляционная оболочка или встроенный изоляционный слой. В качестве альтернативы насос можно установить на салазках или тележке, чтобы оператор мог перемещать его внутри помещения.

Ожидаемый диапазон температур, который должен выдерживать насос во время работы, имеет решающее значение для правильного выбора, включая не только тип и конструкцию насоса, но и выбор его компонентов. Хотя температура кажется знакомым понятием, в промышленных применениях она может усложнить работу или сделать оборудование менее надежным.

В процессе выбора насоса необходимо учитывать как температуру окружающей среды на объекте, так и температуру перекачиваемой среды.

Температура влияет на центробежные насосы следующим образом:

1. Влияние на конструкционные материалы: При перекачивании определенных химикатов в зависимости от температуры может возникнуть коррозия. Горячие кипящие жидкости оказывают более сильное коррозионное воздействие на материалы, чем более холодные жидкости. Поэтому важно проверять химическую совместимость при температуре перекачивания. Чрезвычайно низкие температуры (например, -150°C и ниже) сделают многие материалы хрупкими, например стандартную углеродистую сталь, поэтому в таких системах, как перекачка СПГ или других криогенных жидкостей, должны использоваться специализированные материалы для компонентов. Добавляя определенные элементы или куя металлы с определенной структурой зерен, можно создавать детали, способные выдерживать даже эти экстремальные условия.
2. Компоненты насоса: Для сальниковых уплотнений при повышении температуры тепло передается от сальника через вал к подшипникам. Это может привести к значительному сокращению срока службы подшипников и даже к их заклиниванию.
3. Вязкость жидкости: Жидкости, на которые влияет температура, изменяют вязкость во время перекачки. Например, мед при нагревании станет жиже, что изменит способ его накачивания. Таким образом, понимание влияния изменений температуры на вязкость продукта во время перекачивания обеспечит выбор правильного насоса (типовой конструкции).
4. Расширение детали: при высоких температурах металлические детали расширяются с разной скоростью. Это особенно важно при выборе насоса и повлияет на выбор конструкционных материалов.
5. Изоляция или поддержание низкой температуры. В некоторых случаях для вашего приложения может потребоваться поддержание определенной температуры. Этого можно достичь, поддерживая условия потока или используя изоляционные рубашки/встроенную изоляцию.

Температура влияет:

1. Конструкция насоса. Например, когда температура среды превышает 160 градусов, выбирается насос с опорой насоса в качестве центральной опоры; когда температура среды превышает 200 градусов, выбирается насос с радиальной разделенной структурой; когда температура среды достигает около 400 градусов и давление перекачки не слишком высокое, например, шламовый насос донного масла в нефтехимической промышленности, чтобы свести к минимуму возможные точки утечки, обычно выбирается насос OH2; когда температура среды достигает около 400 градусов, хотя давление не слишком высокое, но одно-или двухступенчатый насос не может его удовлетворить (например, питательный насос радиационной печи в нефтехимической промышленности), в целях обеспечения безопасности обычно выбирается насос BB5; при транспортировке низкотемпературных сред рекомендуется использовать вертикальный бочковой насос VS6 для облегчения консервации в холоде; когда вязкость среды высокая или она легко затвердевает или кристаллизуется при комнатной температуре, необходимо сконфигурировать изоляционную рубашку или нагреть/изолировать насос в целом; когда вязкость слишком высока при температуре перекачки, обычно нецелесообразно использовать центробежный насос.
2. Выбор материала. Например: когда температура перекачиваемой среды ниже нуля, но не слишком низкая, обычно используется низко-углеродистая сталь или аустенитная нержавеющая сталь; при температуре перекачиваемой среды ниже нуля и низкой обычно используется аустенитная нержавеющая сталь; когда перекачиваемая среда представляет собой высокотемпературную-масляную суспензию и содержит частицы катализатора, выбирается гильзовый насос OH2, а гильза и рабочее колесо изготавливаются из износостойкого-чугуна; когда перекачиваемая среда представляет собой высокотемпературную-масляную суспензию и не содержит частиц катализатора, выбирается насос OH2 с гильзой, а гильза и рабочее колесо изготавливаются из материала CA-6NM.
3. Выбор торцовых уплотнений и систем. Например: при нормальных температурных условиях обычно выбираются уплотнения типа А, а максимальная рабочая температура может достигать 176 градусов; в условиях низких температур обычно выбирают уплотнения типа В, а максимальная рабочая температура может достигать 176 градусов; в условиях высоких температур обычно выбираются уплотнения типа C, а максимальная рабочая температура может достигать 400 градусов; насосы с рабочей температурой, большей или равной температуре самовоспламенения перекачиваемой среды, обычно выбирают схему 2 или 3; в условиях высоких или низких температур обычно необходимо добавить раствор для промывки уплотнений PLAN62.