Jaki wpływ ma temperatura na dobór pomp odśrodkowych?

Temperatura jest jednym z najważniejszych czynników przy wyborze pompy. Temperatura pracy pompy będzie miała wpływ na wybór materiałów pompy, wybór uszczelek, wybór metod smarowania itp., dlatego przy wyborze pompy należy wziąć pod uwagę współczynnik temperaturowy.

Po pierwsze, należy zrozumieć dwa pojęcia: temperaturę i zero absolutne.

Temperatura jest miarą ilości ciepła obecnego w gazie, cieczy lub ciele stałym. Powszechnie znane wszystkim skale temperatury to Fahrenheit i Celsjusz, dwa systemy wynalezione w XVIII wieku. Obydwa systemy różnią się pod istotnymi względami:

1) Temperatura zamarzania wody wynosi 0 stopni lub 32 stopnie F

2) Temperatura wrzenia wody wynosi 100 stopni lub 212 stopni F

Zero absolutne definiuje się jako najniższą możliwą temperaturę. Jest to punkt, w którym atomy substancji są całkowicie nieruchome i nie przekazują żadnej energii cieplnej. Pomiary temperatury względem zera absolutnego wyrażane są w Kelwinach (K) w systemie Celsjusza (0 K=-273.15 o C) i w Rankinesie (o R) w systemie Fahrenheita (0 o R=459.67 o F). Należy pamiętać, że Kelvin jest jednostką miary „bez stopnia”.

Po drugie, musisz zrozumieć związek między temperaturą a ciśnieniem.

Temperatura wpływa nie tylko na stabilność i wydajność pracy pompy, ale także na ciśnienie w układzie. Kiedy temperatura gazu zbliża się do zera absolutnego, staje się cieczą. Wraz ze wzrostem temperatury wzrasta również ciśnienie gazu. Jeśli płyn kriogeniczny przekroczy temperaturę wrzenia, zamieni się w gaz, powodując poważne problemy z ciśnieniem i uszczelnieniem.

Ponieważ różne media wytwarzają ciśnienie na różne sposoby, system musi zostać zaprojektowany specjalnie pod kątem charakterystyki pompowanego medium. Jeśli nie zostanie to wzięte pod uwagę, mogą wystąpić awarie, które będą kosztować firmę dużo czasu, pieniędzy i produkcji.

Dodatkowo należy zwrócić szczególną uwagę na wpływ temperatury otoczenia w miejscu użytkowania.

Jeśli pompa jest zainstalowana na zewnątrz lub na stałe umieszczona na zewnątrz, a temperatura w nocy znacznie spada, ciecz w pompie może zamarznąć. Po ponownym uruchomieniu tych pomp mogą wystąpić problemy: - uszkodzenie lub zużycie części. Dlatego w celu zaizolowania lub ogrzania pompy może być wymagany płaszcz izolacyjny lub integralna warstwa izolacyjna. Alternatywnie pompę można zamontować na płozie lub wózku, aby operator mógł przenosić ją w pomieszczeniu.

Oczekiwany zakres temperatur, jaki pompa musi wytrzymać podczas pracy, ma kluczowe znaczenie dla dokonania właściwego wyboru, obejmującego nie tylko typ i konstrukcję pompy, ale także dobór elementów pompy. Chociaż temperatura wydaje się być znanym pojęciem, w zastosowaniach przemysłowych może ona skomplikować działanie lub zmniejszyć niezawodność sprzętu.

W procesie doboru pompy należy wziąć pod uwagę zarówno temperaturę otoczenia w miejscu instalacji, jak i temperaturę pompowanego medium.

Temperatura wpływa na pompy odśrodkowe w następujący sposób:

1. Wpływ na materiały konstrukcyjne: W przypadku pompowania niektórych chemikaliów, w zależności od temperatury, może wystąpić korozja. Gorące wrzące ciecze będą miały większy wpływ korozyjny na materiały niż chłodniejsze ciecze. Dlatego ważne jest sprawdzenie zgodności chemicznej w temperaturach pompowania. Ekstremalnie niskie temperatury (takie jak -150 o C i niższe) powodują, że wiele materiałów staje się kruchych, np. standardowa stal węglowa, dlatego w systemach takich jak pompowanie LNG lub innych cieczy kriogenicznych należy stosować specjalistyczne materiały składowe. Dodając określone elementy lub kując metale o określonej strukturze ziarna, możliwe jest stworzenie części, które wytrzymają nawet te ekstremalne warunki.
2. Elementy pompy: W przypadku uszczelek, wraz ze wzrostem temperatury, ciepło przekazywane jest z dławika przez wał do łożysk. Może to prowadzić do znacznego zmniejszenia trwałości łożysk, a nawet spowodować ich zatarcie.
3. Lepkość płynu: Ciecze pod wpływem temperatury będą zmieniać lepkość podczas pompowania. Na przykład miód stanie się cieńszy po podgrzaniu, zmieniając sposób pompowania. Dlatego zrozumienie wpływu zmian temperatury na lepkość produktu podczas pompowania zapewni wybór właściwej pompy (konstrukcji typu).
4. Rozszerzalność części: W wysokich temperaturach części metalowe będą rozszerzać się z różną szybkością. Jest to szczególnie ważne podczas procesu doboru pompy i będzie miało wpływ na wybrane materiały konstrukcyjne.
5. Izolacja lub utrzymywanie niskiej temperatury: W niektórych przypadkach aplikacja może wymagać utrzymania określonej temperatury. Można to osiągnąć utrzymując warunki przepływu lub stosując płaszcze izolacyjne/izolację integralną.

Temperatura wpływa na:

1. Konstrukcja pompy. Na przykład, gdy temperatura medium przekracza 160 stopni, wybierana jest pompa ze stopą pompy jako podporą linii środkowej; gdy temperatura medium przekracza 200 stopni, wybierana jest pompa o strukturze promieniowej dzielonej; gdy temperatura medium osiąga około 400 stopni, a ciśnienie pompowania nie jest zbyt wysokie, jak np. dolna pompa szlamu olejowego w przemyśle petrochemicznym, w celu zminimalizowania możliwych punktów wycieku zwykle wybiera się pompę OH2; gdy temperatura medium osiąga około 400 stopni, choć ciśnienie nie jest zbyt wysokie, ale pompa jedno-lub dwustopniowa-nie jest w stanie jej sprostać (np. pompa zasilająca piec radiacyjny w przemyśle petrochemicznym), aby zapewnić bezpieczeństwo, zwykle wybiera się pompę BB5; podczas transportu mediów o niskiej-temperaturze zaleca się stosowanie pionowej pompy beczkowej VS6, która ułatwia konserwację na zimno; gdy lepkość medium jest wysoka lub łatwo ulega zestaleniu lub krystalizacji w temperaturze pokojowej, konieczne jest skonfigurowanie płaszcza izolacyjnego lub ogrzanie/izolacja pompy jako całości; gdy lepkość jest zbyt wysoka w temperaturze pompowania, zwykle nie zaleca się stosowania pompy odśrodkowej.
2. Wybór materiału. Na przykład: gdy temperatura pompowanego medium jest niższa od zera, ale nie zbyt niska, zwykle stosuje się niskotemperaturową-stal węglową lub austenityczną stal nierdzewną; gdy tłoczone medium jest poniżej zera i jest niskie, zwykle stosuje się austenityczną stal nierdzewną; gdy medium pompującym jest szlam olejowy o wysokiej-temperaturze i zawiera cząstki katalizatora, wybierana jest pompa liniowa OH2, a wykładzina i wirnik są wykonane z żeliwa-odpornego na zużycie; gdy medium pompującym jest wysokotemperaturowa-zawiesina oleju i nie zawiera cząstek katalizatora, wybierana jest pompa wykładzinowa OH2, a wykładzina i wirnik są wykonane z materiału CA-6NM.
3. Dobór uszczelnień i układów mechanicznych. Na przykład: w normalnych warunkach temperaturowych zwykle wybiera się uszczelki typu A, a maksymalna temperatura robocza może osiągnąć 176 stopni; w warunkach niskiej temperatury zwykle wybiera się uszczelki typu B, a maksymalna temperatura robocza może osiągnąć 176 stopni; w warunkach wysokiej temperatury zwykle wybiera się uszczelki typu C, a maksymalna temperatura robocza może osiągnąć 400 stopni; pompy o temperaturach roboczych wyższych lub równych temperaturze-samozapłonu pompowanego medium zwykle wybierają układ 2 lub 3; w warunkach wysokiej lub niskiej temperatury zwykle konieczne jest dodanie roztworu do płukania uszczelnienia PLAN62.