Quá trình từ tính bơm đến cực điểm
Từ bể cá đến axit, amin đến amoniac, máy gia tốc hạt nguyên tử đến xylen, máy bơm xử lý từ tính có thể được tìm thấy trong các điều kiện khắc nghiệt. Bài viết này tìm hiểu các đặc điểm cơ bản của máy bơm truyền động từ (hợp kim và phi kim loại) và các hệ thống đi kèm của chúng.
Máy bơm từ tính đã phát triển đáng kể từ những hoán vị ban đầu của chúng trong bể cá bảo vệ Centropyge resplendens đắt tiền (Resplendent Angelfish). Ngày nay, máy bơm kết hợp từ tính (truyền động bằng nam châm) vượt trội trong dịch vụ axit như một giải pháp thay thế cho các bộ phận phốt cơ khí bằng kim loại có xu hướng bị ăn mòn. Truyền động từ tính API lý tưởng cho các dịch vụ amin và hydrocacbon trong các nhà máy lọc dầu, và máy bơm truyền động từ tính hợp kim nặng có thể bơm amoniac lỏng nguy hiểm một cách an toàn. Máy siêu va chạm hạt nguyên tử trị giá 9 tỷ đô la tại CERN (Trung tâm nghiên cứu hạt nhân châu Âu) ở Geneva, Thụy Sĩ chứa một đường hầm đông lạnh hoạt động gần độ không tuyệt đối ở 2 Kelvin (-271,15 độ C hoặc -456 độ F) bao gồm các máy bơm ghép từ hợp kim tinh chế .
Đây là một vài ví dụ trong"Một danh sách"của chất độc hóa lỏng. Hầu như tất cả các hóa chất độc hại trong danh sách các hóa chất được quy định TRI (Kiểm kê phát hành chất độc) của EPA có thể được bơm một cách an toàn ở mức xả bằng 0 bằng máy bơm ghép từ hợp kim hoặc phi kim loại, tùy thuộc vào sự phù hợp của vật liệu bơm ướt.
Như những ví dụ này chứng minh, máy bơm truyền động từ là một loại máy bơm linh hoạt. Chúng có các khớp nối từ tính không phát thải, các đầu thủy lực độc lập và các khớp nối từ tính riêng biệt gần HP và mô-men xoắn. Các động cơ độc lập của máy bơm truyền động từ tuân thủ các yêu cầu của nhà máy.
Tiêu chuẩn và thiết kế Mag-Drive
Đặc điểm thiết kế ISO-2858
Các thiết kế máy bơm xử lý từ tính tuân thủ chặt chẽ các thông số thiết kế ISO-2858. Thiết kế ISO về cơ bản là một máy bơm DIN được trang bị mặt bích ANSI. Các ưu điểm kỹ thuật của máy bơm ISO bao gồm các cánh quạt được bao kín hoàn toàn giúp giảm tải lực đẩy dọc trục và cung cấp khoảng hở vận hành an toàn ngay cả trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt. Cải thiện độ ổn định thủy lực với vận tốc thấp hơn cho máy bơm ISO tuân thủ"5-7 Quy tắc vận tốc"(nghĩa là tốc độ hút 5 khung hình/giây và tốc độ xả 7 khung hình/giây), đặc biệt là ở tốc độ 3.500 vòng/phút.
Các giá trị NSS (Tốc độ cụ thể của lực hút ròng) thấp hơn đáp ứng các yêu cầu đối với các quy trình và nhà máy lọc dầu quan trọng. Dung sai thiết kế cho lưu lượng, cột áp, hiệu quả và kích thước cho phép khả năng thay thế trực tiếp giữa các nhà sản xuất ISO. Phạm vi bao phủ thủy lực ISO mở rộng đảm bảo hiệu quả tối ưu với nhiều kích cỡ bơm trung gian, bao gồm cánh quạt danh nghĩa 5 inch, 6 inch và 8 inch, ngay cả trong các mẫu lớn hơn.
Tiêu chuẩn máy bơm chân và đường tâm API
Phiên bản thứ 10 của API-610. thông số kỹ thuật cho phép các thiết kế gắn trên chân cung cấp khả năng hoán đổi kích thước dưới 300 độ F (150 độ C). Máy bơm gắn ở giữa được khuyên dùng cho nhiệt độ cao hơn trong máy bơm ly tâm treo thông thường. Tuy nhiên, hiện tượng hết phớt cơ khí không phải là vấn đề đối với máy bơm truyền động từ. Máy bơm truyền động từ tính được ghép nối kín có thể xử lý nhiệt độ lên đến 500 độ F, tránh được các sự cố căn chỉnh khung nguồn và khớp nối.
Thông số kỹ thuật của máy bơm không bịt kín API-685 yêu cầu lắp ở đường tâm nhưng được dành cho các dịch vụ nguy hiểm và áp suất cực cao.
Máy bơm quy trình tua-bin hợp kim đơn và nhiều tầng có thể được chế tạo theo thông số kỹ thuật API-610 Phiên bản thứ 10 hoặc API-685 cho các yêu cầu cột áp cao/lưu lượng thấp.
Thông số kỹ thuật Truyền động nam châm hợp kim (ly tâm và tua-bin)
Ứng dụng Mag-Drive hợp kim
Nguồn cảm ứng nhiệt bơm không hợp kim
Bảng 1 chỉ định các nguồn cảm ứng nhiệt của máy bơm cho máy bơm không làm kín bằng hợp kim. Tổn thất dòng điện xoáy đối với cả động cơ nam châm hợp kim (vỏ sau) và máy bơm động cơ đóng hộp (vỏ cách ly) giảm theo bình phương tốc độ (nghĩa là máy bơm 1.750 vòng/phút có 25 phần trăm tổn thất sinh ra ở tốc độ 3.500 vòng/phút). Điều khiển VFD có thể cung cấp ROI nhanh chóng chỉ để tiết kiệm năng lượng. Tổn thất dòng điện xoáy tuyến tính với độ dày xác định áp suất, nhiệt độ, khả năng chống ăn mòn và vi phạm.
Cảm ứng nhiệt động cơ vốn có của máy bơm động cơ đóng hộp là không đổi bất kể tốc độ, với nhiệt dư xuất hiện trong các chu kỳ tắt. Điều khiển phụ trợ có thể được yêu cầu cho"nồi hơi thấp"gần điểm chớp cháy.
ổ đĩa từ tính
động cơ đóng hộp
1) Tổn thất dòng điện xoáy
từ trường vĩnh cửu
Trường điện từ
2) Cuộn dây Stator động cơ
n/a, (động cơ ngoài)
Stator động cơ TENV
3) Trượt phần ứng động cơ
n/a, (động cơ ngoài)
Rôto bơm bên trong
4) Ma sát ống lót bên trong
không đáng kể
không đáng kể
5) Tuần hoàn nội bộ
Phụ thuộc vào kích thước máy bơm
Phụ thuộc vào kích thước máy bơm
Phạm vi hiệu suất cho các ổ đĩa từ tính ly tâm và tuabin hợp kim
Phạm vi hiệu suất Mag-Drive ly tâm hợp kim
- Bơm nhiệm vụ liên tục ở lưu lượng trung bình đến cao
- Thích hợp cho chất lỏng cực kỳ nguy hiểm hoặc độc hại
- Lưu lượng từ 8 đến 4.000 gpm (2 đến 1.000 m3/giờ)
- Trụ cao tới 3.850-ft (1.173-m)
- Áp suất hệ thống từ chân không lên đến 7.250-psig (500-bar)
- Nhiệt độ từ -150-độ F/-100-độ C đến +650-độ F/343-độ C (840-độ F với bộ trao đổi nhiệt)
Phạm vi hiệu suất Mag-Drive tuabin hợp kim
Bơm nhiệm vụ liên tục ở lưu lượng thấp đến trung bình
- Thích hợp cho chênh lệch cao hoặc áp suất hệ thống
- Xử lý tới 20 phần trăm khí bị cuốn theo và chống khóa hơi
- Lưu lượng lên đến 45-gpm (10-m3/hr)
- Trụ cao tới 3.250-ft (990-m)
- Áp suất hệ thống từ chân không lên đến 7.250-psig (500-bar)
- Nhiệt độ từ -150-độ F/-100-độ C đến +650-độ F/343-độ C (840-độ F với bộ trao đổi nhiệt)
Yêu cầu lưu lượng thấp đối với máy bơm ly tâm và tuabin
Cảm ứng nhiệt dòng chảy thấp và Cavitation đầu cao
Không thể tránh được nhiệt ma sát tuần hoàn của chất lỏng xử lý trong các máy bơm ly tâm hoạt động dưới lưu lượng ổn định tối thiểu, bất kể thiết kế vỏ ngăn hoặc cân bằng bánh công tác. Cảm ứng nhiệt từ quá trình tuần hoàn bên trong có thể dẫn đến hiện tượng xâm thực cột áp cao do năng lượng được truyền vào chất lỏng. Vật liệu vỏ cách nhiệt bằng nhựa nhiệt dẻo hoặc nhựa dẻo có tỷ lệ dẫn nhiệt thấp.
Xếp hạng lưu lượng bơm ly tâm
Máy bơm ly tâm được thiết kế cho lưu lượng trung bình đến cao với hiệu quả tối ưu tại BEP (Điểm hiệu quả tốt nhất). Hướng dẫn được chấp nhận để áp dụng máy bơm ly tâm dao động từ 10 phần trăm ở bên phải của BEP và 20 phần trăm ở bên trái. Hướng dẫn này được sử dụng để đảm bảo hiệu quả thủy lực tối ưu và ngăn chặn cả hiện tượng chảy nước và tạo bọt ở cột áp cao.
Tăng lên để Tắt và Kiểm soát Lưu lượng
Máy bơm tuabin được đánh giá cho nhiệm vụ liên tục trong các hệ thống cột áp cao có lưu lượng thấp. Sự thay đổi trong các đầu vi sai có ảnh hưởng tối thiểu đến lưu lượng bơm tuabin do mức tăng cao để ngắt. Các đặc tính bơm tuabin động phù hợp với điều chỉnh van điều khiển mà không bỏ qua. Nên sử dụng bộ lọc hút cho máy bơm tua-bin (cỡ lưới 100) nếu có các hạt rắn và các mảnh vụn khi khởi động.
Thông số kỹ thuật Mag-Drive phi kim loại
Các ứng dụng tiêu biểu cho Ổ đĩa từ phi kim loại
Các ứng dụng điển hình cho máy bơm truyền động từ phi kim loại bao gồm tất cả các hóa chất ăn mòn được EPA giám sát, axit ăn mòn (HCL, H2SO4, HF, nitric, photphoric, axetic, v.v.), chất ăn da (natri hydroxit, kali hydroxit, v.v.), clo , natri hypoclorit, dung dịch halogen (clo, flo, brom, HCL nóng), chất lỏng có độ tinh khiết cao và chất lỏng quý.
Fluoroplastic và nhựa nhiệt dẻo
Tốc độ thẩm thấu của vật liệu phi kim loại (nhựa fluoroplastic và nhựa nhiệt dẻo) phụ thuộc vào cấp, độ dày và mật độ của vật liệu bơm, nồng độ và nhiệt độ của chất lỏng xử lý cũng như áp suất hệ thống. Máy bơm truyền động bằng nam châm được trang bị lớp lót fluoroplastic cung cấp khả năng kháng hóa chất rộng, nhưng lớp lót có độ dày từ 0,100 inch đến 0,125 inch yêu cầu kiểm tra bảo trì sau khi hệ thống bị rối loạn, xâm thực, chất rắn bị cuốn theo hoặc"nam châm bị rơi"do hỏng vòng bi bên trong.
Các đặc tính cơ học của vật liệu bơm phi kim loại bị ảnh hưởng với nhiệt độ khắc nghiệt (ví dụ: độ bền kéo với nhiệt độ cao, độ giòn với nhiệt độ thấp, v.v.).
Đường cong độ bền kéo
Gia công ép đùn nhựa nhiệt dẻo
Máy bơm truyền động từ tính có sẵn bằng nhựa nhiệt dẻo gia công ép đùn với mật độ cao hơn để chống thấm hoặc thủng do độ dày thành vỏ cao hơn. Tuy nhiên, đường ống hợp kim hoặc thép có lớp lót phải được đỡ đúng cách và các kết nối ống mềm có thể được yêu cầu trong điều kiện nhiệt độ thay đổi hoặc chu kỳ khắc nghiệt.
Nhựa nhiệt dẻo đúc
Các thành phần nhựa nhiệt dẻo đúc, đặc biệt là PP chứa thủy tinh tổng hợp, có thể bị tấn công và thấm bởi nhiều hóa chất ăn mòn (ví dụ: chất ăn da, clorua, florua, bromua, v.v.) do quá trình ăn mòn và thấm hút của sợi thủy tinh, dẫn đến thấm. Vỏ nhựa nhiệt dẻo đúc với các cổng có ren NPT thiếu độ cứng cần thiết để đảm bảo bịt kín bong bóng.
Rối loạn hệ thống và giám sát
Run-out hoặc High Head Cavitation
Máy bơm truyền động từ phải được cung cấp các hướng dẫn lưu lượng tối thiểu và tối đa cho biết giới hạn vận hành liên tục an toàn của máy bơm trong phạm vi các thông số của hệ thống. Ví dụ, cột áp không đủ là nguyên nhân chính gây ra sự cố máy bơm ly tâm do tình trạng cạn kiệt và yêu cầu NPSH tăng đột biến. Xâm thực cột nước cao có thể xảy ra khi vận hành dưới dòng chảy tối thiểu ổn định.
chạy khô
Các máy bơm nhỏ hơn có thể được trang bị ổ trục carbon cung cấp chất bôi trơn nội tại để chịu được tình trạng chạy khô không liên tục. Carbon không thực tế đối với máy bơm quy trình công suất cao do tải trọng mang. Lớp phủ kim cương cho cacbua silic có thể cung cấp khả năng bảo vệ hạn chế cho đến khi lớp phủ bề mặt bị mòn. Giám sát lưu lượng hoặc công suất là biện pháp bảo vệ tốt nhất để tránh chạy khô.
chết đầu
Tùy thuộc vào hệ thống lưu thông vòng bi bên trong, có thể chấp nhận được hiện tượng chết đầu không liên tục. Các giới hạn vận hành khuyến nghị nên được nhà sản xuất chỉ định tùy thuộc vào độ ổn định của chất lỏng xử lý.
Xử lý chất rắn
Máy bơm quy trình truyền động bằng nam châm được thiết kế với tuần hoàn vòng bi xả sản phẩm có thể được trang bị các kế hoạch xả API khác nhau để quản lý các hạt rắn. Cần xem xét đặc biệt đến bản chất của chất rắn (ví dụ: tỷ lệ phần trăm, độ cứng, kích thước, kim loại màu, liên kết hoặc không liên kết, v.v.). Thường nên xả hoặc lọc hệ thống đường ống xử lý đúng cách trước khi khởi động.
Hệ thống giám sát
Màn hình công suất tuyến tính là một phương tiện bảo vệ máy bơm hiệu quả, không xâm lấn với khả năng độc đáo để phát hiện xâm thực. Đo lưu lượng có thể được ưu tiên trong các quy trình có độ nhớt, trọng lượng riêng và nhiệt độ khác nhau. Đầu dò nhiệt độ cho máy bơm hợp kim giúp bảo vệ chống lại các cổng bôi trơn bị tắc nghẽn hoặc sự can thiệp của các bộ phận quay. Đầu dò cảm biến chất lỏng và niêm phong trên vỏ bộ chuyển đổi cung cấp khả năng ngăn chặn thứ cấp.
https://www.pumpsandsystems.com