Acht Faktoren, die bei dem Kauf einer Pumpe berücksichtigt werden müssen

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http://p1.pstatp.com/large/pgc-image/1533023232973365de9444f 1. Grundlegende Voraussetzungen 1. Die Durchflussmenge ist eine der wichtigen Leistungsparameter bei der Auswahl einer Pumpe. Es hat direkten Einfluss auf die Produktionskapazität und den Transportaufwand des gesamten Systems. Wenn im Prozessdesign des Planungsbüros die drei Ströme der Pumpe – normal, minimal und maximal – berechnet werden können. Bei der Auswahl einer Pumpe sollte man sich am maximalen Durchfluss orientieren, wobei auch der normale Durchfluss berücksichtigt werden muss. Fällt kein maximaler Durchfluss vor, kann in der Regel 1,1-facher des normalen Durchflusses als maximaler Durchfluss angenommen werden. 2. Die erforderliche Förderhöhe des Anlagensystems ist eine weitere wichtige Leistungsgröße bei der Auswahl der Pumpe. In der Regel sollte die Nennhöhe mit einem Faktor von 5 % bis 10 % Überschuss ausgewählt werden. 3. Eigenschaften der Flüssigkeit. Dazu gehören der Name des flüssigen Mediums, seine physikalischen Eigenschaften, chemischen Eigenschaften sowie weitere Eigenschaften. Zu den physikalischen Eigenschaften zählen Temperatur, Dichte, Viskosität sowie der Durchmesser der festen Partikel im Medium und der Gasgehalt. Dies betrifft wiederum die Förderhöhe des Systems, die Berechnung des effektiven Kavitationsüberschusses sowie die Auswahl des geeigneten Pumpentyps. Die chemischen Eigenschaften, insbesondere die chemische Korrosionsfähigkeit und Toxizität der Flüssigkeiten, bilden eine wichtige Grundlage bei der Auswahl des Pumpenmaterials sowie der Art des Achsverschlusses. 4. Die Anforderungen an die Rohrleitungsanordnung im Anlagensystem beziehen sich auf die Höhe der Flüssigkeitszufuhr, die Entfernung sowie die Richtung der Flüssigkeitszufuhr. Daten wie der niedrigste Flüssigkeitsspiegel auf der Saugseite und der höchste Flüssigkeitsspiegel auf der Druckseite sowie Angaben zu den Rohrspezifikationen wie Länge, Material, Anschlussart und Menge, um die Berechnung der Saughöhe sowie die Überprüfung des Kavitationspuffers durchzuführen. 5. Es gibt viele Aspekte bezüglich der Betriebsbedingungen. Zum Umgang mit Flüssigkeiten gehören die gesättigte Dampfdruckkraft T, der Saugseite-Druck PS (absolut), der Druck im Auslassbehälter PZ, die Höhe über dem Meeresspiegel, die Umgebungstemperatur sowie ob die Betriebsweise diskret oder kontinuierlich ist und ob sich die Position der Pumpe fest oder beweglich befindet. Zweitens: Die Auswirkungen der Korrosion. Seit jeher gehört die Korrosion zu den größten Problemen für Anlagen in der Chemieindustrie. Schon eine kleine Unachtsamkeit kann dazu führen, dass die Anlagen beschädigt werden – im schlimmsten Fall sogar zu Unfällen oder Katastrophen. Laut Statistiken wird etwa 60 Prozent der Schäden an Chemieanlagen durch Korrosion verursacht. Daher ist bei der Auswahl von Chemiepumpen zunächst auf eine wissenschaftlich fundierte Wahl des Materials zu achten. Es gibt oft den Irrtum, dass Edelstahl ein „Allzweckmaterial“ sei, das in jeder Umgebung und unter allen Bedingungen geeignet sei. Das ist gefährlich – man muss je nach Umgebung das richtige Material wählen. Über die Auswahl des richtigen Materials für verschiedene Umgebungen werde ich Ihnen beim nächsten Mal ausführlich erzählen. Drittens: Andere Faktoren. Bei Pumpen für den allgemeinen Industriebereich kann man die Leckagen im Rohrleitungssystem im Prozessablauf vernachlässigen. Allerdings muss man die Auswirkungen von Veränderungen im Prozess auf den Durchfluss berücksichtigen. Wenn bei landwirtschaftlichen Pumpen Wasser über offene Kanäle transportiert wird, müssen auch das Leckagenrisiko sowie der Verdunstungsschaden berücksichtigt werden. Druck: Druck im Wasseransaugbecken, Druck im Wasserauslassbecken, Druckunterschied im Rohrleitungssystem (Hubverlust). Daten des Rohrsystems (Rohrdurchmesser, Länge, Arten und Anzahl der Rohranschlüsse, geometrische Höhenlage vom Saugbecken bis zum Druckbecken) usw. Falls nötig, sollten auch die Kennlinien der Anlage erstellt werden. IV. Einfluss der Rohre Bei der Planung der Rohrverlegung sollten folgende Punkte berücksichtigt werden: A. Die Rohrdicke sollte sinnvoll gewählt werden. Bei einer größeren Rohrdicke ist bei gleicher Durchflussmenge die Strömungsgeschwindigkeit geringer, wodurch die Widerstandseinbußen geringer ausfallen. Allerdings ist die Kostenbelastung höher. Bei einer kleineren Rohrdicke nehmen die Widerstandseinbußen stark zu, was dazu führt, dass die Leistung des ausgewählten Pumps erhöht werden muss. Dadurch steigen auch die Anschaffungskosten sowie die Betriebskosten. Daher sollte es aus technischer und wirtschaftlicher Sicht umfassend betrachtet werden. B. Bei den Ablaufrohren sowie deren Anschlüssen muss die maximale Druckbelastung berücksichtigt werden, der sie standhalten können. C. Die Rohrleitungen sollten so weit wie möglich in gerader Form angeordnet werden. Es sollte versucht werden, die Anzahl der Verbindungsstücke in den Rohren zu minimieren sowie die Länge der Rohre zu verkürzen. Wenn Kurven notwendig sind, sollte der Biegeradius der Kurven 3 bis 5 Mal so groß sein wie der Durchmesser der Rohre. Der Winkel der Kurven sollte idealerweise größer als 90° sein. D. Auf der Auslassseite der Pumpe müssen Ventile (Kugelventile oder Stoppventile usw.) sowie Rückflussventile installiert werden. Ventile dienen dazu, den Betriebspunkt der Pumpe zu regulieren. Rückflussventile verhindern, dass die Pumpe bei Rückfluss des Flüssigkeitsstroms in die umgekehrte Richtung läuft, und schützen sie so vor den Auswirkungen des Wasserhammers. (Wenn die Flüssigkeit rückwärts fließt, entsteht ein enormer Gegendruck, der die Pumpe beschädigen kann.) V. Einfluss von Durchfluss und Förderhöhe: Bestimmung des Durchflusses: Wenn im Herstellungsprozess bereits ein Mindest-, Normal- und Maximaldurchfluss angegeben sind, sollte man vom Maximaldurchfluss ausgehen ； Wenn im Herstellungsprozess nur ein Normalfluss angegeben wird, sollte ein gewisser Puffer berücksichtigt werden. Wenn die Grunddaten nur den Massenstrom angeben, muss dieser in einen Volumenstrom umgerechnet werden. Für die Pumpen der Serie ns100 mit hohem Durchfluss und niedrigem Druck beträgt der Durchflusspuffer 5 %. Bei den Pumpen der Serie ns50 mit geringem Durchfluss und hohem Druck liegt der Durchflusspuffer bei 10 %. Für Pumpen mit einem Wert von 50 ≤ ns ≤ 100 gilt ebenfalls ein Durchflusspuffer von 5 %. Bei Pumpen von schlechter Qualität oder unter schwierigen Betriebsbedingungen sollte der Durchflusspuffer 10 % betragen. VI. Einfluss der Temperatur
Der Transport von Medien bei hohen Temperaturen stellt höhere Anforderungen an die Konstruktion der Pumpe, die verwendeten Materialien sowie die Hilfsysteme. Im Folgenden werden die Anforderungen an die Kühlung bei unterschiedlichen Temperaturveränderungen erläutert: 1. Bei Medien mit einer Temperatur unter 120 °C wird in der Regel kein spezielles Kühlsystem eingesetzt; stattdessen wird das Medium selbst zur Schmierung und Kühlung verwendet. Wie die DFL(W)H-Chemiepumpen, die DFL(W)PH-geschützten Chemiepumpen (bei Temperaturen über 90 °C muss der Schutzgrad des Motors der Klasse H sein) ； Die herkömmlichen DFCZ-Pumpen sowie die IH-Kemikalienpumpen können aufgrund ihrer Aufhängungskonstruktion eine Temperatur von 140°C bis 160°C erreichen℃ ； Die IHF-Pumpen mit Fluorkunststoffbeschichtung können eine maximale Betriebstemperatur von 200 erreichen℃ ； Nur die gewöhnlichen Magnetpumpen der CQB-Serie dürfen bei Temperaturen bis zu 100 °C eingesetzt werden. Es sei darauf hingewiesen, dass für medien, die leicht kristallisieren oder Partikel enthalten, Leitungen zur Spülung der Dichtflächen vorgesehen sein sollten (bei der Konstruktion werden hierfür immer Anschlüsse bereitgestellt). 2. Für Medien mit einer Temperatur von über 120 °C und bis zu 300 °C muss in der Regel eine Kühlkammer auf dem Pumpendeck vorhanden sein. Auch der Verschlussraum sollte mit Kühlflüssigkeit versorgt werden (es müssen doppelwandige mechanische Dichtungen verwendet werden). Wenn es nicht zulässig ist, dass Kühlflüssigkeit in das Medium eindringt, muss das Medium selbst gekühlt werden, bevor es in den Systemkreislauf eingeführt wird – dies kann durch einen einfachen Wärmetauscher erreicht werden. 3. Für Hochtemperaturmedien ab 300 °C muss nicht nur der Pumpenkopf gekühlt werden, sondern auch die Lagerkammern des Aufhängungssystems sollten über ein Kühlsystem verfügen. Die Pumpenstruktur ist in der Regel von zentraler Stützung ausgelegt. Als mechanische Dichtung eignet sich am besten eine Dichtung vom Typ Metallwellenmembran – doch deren Preis ist hoch (mehr als das Zehnfache eines herkömmlichen Dichtungstyps). 7. Auswirkungen auf die Dichtigkeit: Keine Lecks sind das ständige Ziel bei chemischen Anlagen. Gerade diese Anforderung trägt dazu bei, dass Magnetpumpen und abgeschirmte Pumpen immer häufiger eingesetzt werden. Um jedoch wirklich eine undichte Konstruktion zu erreichen, bleibt noch viel zu tun – beispielsweise bei den Lebensdauerproblemen der Isolierschalen von Magnetpumpen sowie der Abschirmungsschalen von Abschirmpumpen, bei den Problemen der Lochkorrosion im Material oder bei der Zuverlässigkeit der statischen Dichtungen usw. Hier wird eine kurze Einführung in die grundlegenden Aspekte der Abdichtung gegeben. 1. Was die Formen der Abdichtung angeht, so gibt es bei statischen Abdichtungen in der Regel nur zwei Arten: Dichtungen und Abdichtungsringe. Dabei werden O-Ringe am häufigsten eingesetzt ； Bei dynamischen Dichtungen werden in Chemiepumpen selten Fülldichtungen verwendet; stattdessen kommen hauptsächlich mechanische Dichtungen zum Einsatz. Mechanische Dichtungen wiederum können eindimensional oder zweidimensional sein, außerdem gibt es ausgeglichene und ungleichgewichtige Varianten. Ausgeglichene Dichtungen eignen sich zur Abdichtung von Medien unter hohem Druck – in der Regel bei einem Druck von mehr als 1,0 MPa. Zweidimensionale mechanische Dichtungen werden hauptsächlich für Medien verwendet, die hohe Temperaturen aufweisen, leicht kristallisieren, zähflüssig sind, Partikel enthalten oder giftige Dämpfe abgeben. In solchen Fällen muss in die Dichtkammer ein Trennfluid eingeführt werden; der Druck dieses Fluids liegt in der Regel 0,07–0,1 MPa über dem Druck des Mediums. 2. Dichtmaterialien: Für die statische Dichtung von Chemiepumpen wird in der Regel Fluorkautschuk verwendet; nur in besonderen Fällen kommt Polytetrafluorethylen zum Einsatz ； Die Materialauswahl für die statischen und dynamischen Ringe einer mechanischen Dichtung ist von großer Bedeutung. Es ist nicht immer am besten, wenn Hartmetall gegen Hartmetall eingesetzt wird – der hohe Preis ist dabei ein Problem. Zudem ist es auch nicht sinnvoll, wenn zwischen den beiden Materialien kein Unterschied in der Härte besteht. Deshalb sollte man je nach Eigenschaften der zu dichtenden Flüssigkeit unterschiedlich vorgehen. 8. Einfluss der Viskosität: Die Viskosität des Mediums hat einen erheblichen Einfluss auf die Leistung der Pumpe. Wenn die Viskosität zunimmt, sinkt die Förderhöhe der Pumpe. Sowohl die Förderhöhe als auch das Durchflussvolumen im optimalen Betriebszustand nehmen ab, während die Leistung steigt. Dadurch sinkt die Effizienz. Die Werte für die Parameter in den üblichen Proben beziehen sich auf die Leistung beim Transport von klarem Wasser. Beim Transport von viskosen Medien muss eine Umrechnung vorgenommen werden (die Korrekturfaktoren für unterschiedliche Viskositäten können in den entsprechenden Umrechnungstabellen nachgeschlagen werden). Für den Transport von Pasten, Cremes sowie zähen Flüssigkeiten mit hoher Viskosität wird empfohlen, Schraubenpumpen zu verwenden.