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温度对离心泵的选型有何影响?

文章出处:耐高温离心泵     发布时间 :2022-9-28 11:16:06     浏览量:232
离心泵选用中温度有关系吗,很多介质温度不同,介质特性也不同,下面需了解两个概念:温度和绝对零度。
     温度是指气体、液体或固体中存在的热量的量度。每个人都熟悉的常见温标是华氏度和摄氏度,这是1700年代发明的两种系统。这两个系统在重要方面有所不同:
1)水的冰点是0 ℃或32 °F
2)水的沸点是100 ℃或212 °F
绝对零度定义为低可能的温度。这是物质中的原子完全静止的点,不传递任何热能。相对于绝对零度的温度测量值在摄氏度系统中(0 K = -273.15 oC)中以开尔文Kelvins(K)表示,在华氏度系统中(0 oR = 459.67 oF)中以兰肯Rankine(oR)表示。请注意,开尔文是“无度数”度量单位。
其次,需要了解温度与压力之间的关系。
     温度不仅会影响泵运行的稳定性和效率,还会影响系统的压力。当气体的温度接近绝对零度时,它就会变成液体。随着温度继续升高,气体的压力也会升高。如果低温流体超过其沸点,它将变成气体并产生严重的压力和密封问题。
    由于不同的介质以不同的方式形成压力,因此必须针对泵送介质的特性专门设计一个系统。如果不考虑这一点,则可能会发生故障,从而会耗费大量业务时间、资金和生产。
另外,特别注意用户现场环境温度的影响。
    当泵被安装在室外或永久性地置于室外,并且温度在夜间大幅度下降时,泵内的液体可能会结冰。当这些泵重新启动时,可能会出现问题 - 损坏或导致零部件磨损。因此,可能需要保温夹套或整体保温层来对泵进行保温或加热。或者,泵可以安装在滑橇或手推车上,以允许操作员将其移动到室内。
     泵在运行过程中需要处理的预期温度范围对于做出正确选型至关重要,不仅涉及到泵的类型、结构型式,还涉及到泵组件的选择。尽管温度似乎是一个熟悉的概念,但在工业应用中,它可能会使运行变得复杂或设备不那么可靠。


在泵的选择过程中,必须同时考虑现场环境温度和泵送介质的温度。
1. 温度会通过以下方式影响到离心泵:
1)对结构材料的影响:如果泵送的是某些化学品,则可能会根据温度的变化而发生腐蚀。与温度较低的液体相比,热沸腾的液体对材料的腐蚀作用更大。因此,检查泵送温度下的化学兼容性很重要。
在极低的温度下(如-150 oC及以下)会使许多材料变脆,如标准碳钢,因此,如泵送LNG或其它低温液体的系统必须使用专门的组件材料。通过添加某些元素或锻造具有某些晶粒结构的金属,可以制造出即使在这些极端情况下也可以承受的零件。
2)泵的部件:对于填料密封,随着温度的升高,热量从密封填料压盖通过轴传递到轴承。这会导致轴承寿命的显著缩短,甚至可能导致轴承卡住。
3)流体粘度:受温度影响的液体在泵送过程中会改变粘度。例如,蜂蜜在加热时会变稀,从而改变其泵送方式。因此,了解泵送过程中温度变化对产品粘度的影响将确保选择正确的泵(型结构)。
4)零件膨胀:在高温下,金属零件会以不同的速率膨胀。在泵的选择过程中,这一点尤其重要,并会影响到你选择的结构材料。
5)保温或保持低温:在某些情况下,你的应用可能需要保持一定的温度。这可以通过保持流动条件或使用保温夹套/整体保温来实现。
2. 温度会影响到:
1)泵的结构。如:当介质温度超过160 ℃时,选用泵脚为中心线支撑的泵;当介质温度超过200 ℃时,选用径向剖分式结构泵;当介质温度达到400℃左右、且泵送压力不太高时,如石化行业的塔底油浆泵,为了尽量减少可能的泄漏点,通常选用OH2型泵;当介质温度达到400℃左右、尽管压力不太高,但单级泵或两级泵无法满足时(如石化行业的辐射炉进料泵),为了确保安全,通常选用BB5型泵;当输送低温类介质时,建议选用VS6型立式筒袋泵,便于保冷;常温下介质粘度较高或易凝固、易结晶时,需配置保温夹套或对泵进行整体伴热/保温;在泵送温度下粘度太高时,通常不适合选用离心泵。
2)材料选择。如:当泵送介质为零下且不太低时,通常采用低温碳钢或奥氏体不锈钢材料;当泵送介质为零下且较低时,通常采用奥氏体不锈钢材料;高温油浆、且含催化剂颗粒时,选用带衬里的OH2型泵,衬里及叶轮选用耐磨铸铁材料;当泵送介质为高温油浆、不含催化剂颗粒时,选用带衬里的OH2型泵,衬里及叶轮选用CA-6NM材料。
3)机械密封及系统的选择。如:常温工况,通常选择A型密封,使用温度可达176℃;低温工况,通常选择B型密封,使用温度可达176℃;高温工况,通常选择C型密封,使用温度可达400℃;操作温度大于等于泵送介质自燃点的泵,通常选择布置方式2或3;高温或低温工况,通常需增加PLAN62密封冲洗方案。