Ahoj! Ako dodávateľ vložkových čerpadiel mám s týmito čerpadlami svoje skúsenosti, najmä pokiaľ ide o manipuláciu so zmesami plyn - kvapalina. Vnútorné čerpadlá sú v mnohých ohľadoch celkom úžasné, ale pri zaobchádzaní s takýmito zmesami majú svoje obmedzenia. Poďme sa do toho hrabať.
Najprv si povedzme o probléme efektívnosti. Pri použití vložkového čerpadla pre zmesi plynu a kvapaliny môže prítomnosť plynu výrazne znížiť jeho účinnosť. Vidíte, čerpadlá sú určené na pohyb tekutín a plyny sa nesprávajú rovnako ako kvapaliny. Plyny sú stlačiteľné, zatiaľ čo kvapaliny sú takmer nestlačiteľné. V čerpadle s obložením má obežné koleso prenášať energiu do kvapaliny, aby ju pohybovalo systémom. Ale keď je v zmesi značné množstvo plynu, obežné koleso len ťažko robí svoju prácu. Plynové bubliny môžu narušiť prúdenie vo vnútri čerpadla, čo spôsobuje takzvané „kavitačné“ efekty. Namiesto plynulého tlačenia kvapaliny dopredu obežné koleso víri zmes plynu a kvapaliny menej účinným spôsobom. To znamená, že čerpadlo musí pracovať tvrdšie, aby dosiahlo rovnaký prietok, čo následne vedie k vyššej spotrebe energie. Napríklad, ak používate aOdstredivé čerpadlo potiahnuté PTFE PFAv prípade zmesi plynu a kvapaliny si môžete všimnúť, že pohyb rovnakého objemu zmesi vyžaduje viac energie v porovnaní s tým, keď sa manipuluje iba s kvapalinou.
Ďalšie veľké obmedzenie súvisí so schopnosťou čerpadla zvládnuť vysoké frakcie plynu. Väčšina čerpadiel s vložkou je navrhnutá s predpokladom, že sa budú zaoberať prevažne kvapalinami. Keď je podiel plynu v zmesi príliš vysoký, v niektorých prípadoch povedzme nad 10 – 15 %, čerpadlo môže začať mať vážne problémy s výkonom. Plyn sa môže hromadiť v určitých častiach čerpadla, ako je špirála alebo priechody obežného kolesa. Toto nahromadenie môže zablokovať tok kvapaliny, čo spôsobí, že čerpadlo stratí svoju náplň. Strata naplnenia znamená, že čerpadlo už nemôže vytvárať potrebný tlak na pohyb tekutiny a v podstate prestane správne fungovať. Vezmite aVysokotlaková chemická pumpa s magnetickým pohonom potiahnutá teflónomnapríklad. Ak je konfrontovaný so zmesou plynu a kvapaliny s vysokým obsahom plynu, magnetický pohon nemusí byť schopný efektívne prenášať energiu v dôsledku narušeného prietoku a čerpadlo nemusí fungovať pri požadovanom tlaku.
Veľkým problémom je aj opotrebovanie komponentov čerpadla. Zmesi plynu a kvapalín môžu spôsobiť väčší oder a eróziu na obložených plochách čerpadla. Plynové bubliny v zmesi môžu pôsobiť ako malé projektily, keď sa zrútia v blízkosti stien čerpadla. Je to podobné ako v procese kavitácie, kde náhly kolaps bublín pary vytvára vysokotlakové rázové vlny, ktoré môžu poškodiť výstelku čerpadla. Časom to môže viesť k degradácii materiálu obloženia, čím sa zníži jeho schopnosť chrániť čerpadlo pred koróziou a chemickým napadnutím. Pre aChemické prenosové čerpadlo pre kyselinu sírovú Hcl, výstelka je rozhodujúca pre manipuláciu s týmito korozívnymi chemikáliami. Ak je však neustále erodované zmesou plynu a kvapaliny, životnosť čerpadla sa môže výrazne skrátiť a dokonca z neho môžu začať unikať chemikálie, čo predstavuje obrovské bezpečnostné riziko.
Okrem fyzického poškodenia môže prítomnosť plynu v zmesi ovplyvniť aj chemickú kompatibilitu obloženia. Niektoré obkladové materiály sú starostlivo vyberané tak, aby boli kompatibilné so špecifickými chemikáliami. Plyn v zmesi však môže spôsobiť nové chemické reakcie alebo zmeniť miestne prostredie vo vnútri čerpadla. Napríklad, ak je v zmesi plynný kyslík, môže to spôsobiť oxidáciu výstelkového materiálu, najmä ak ide o výstelku na báze polyméru. Táto oxidácia môže oslabiť výstelku a urobiť ju náchylnejšou na praskanie a odlupovanie. Takže aj keď bola výstelka pôvodne kompatibilná s kvapalnou zložkou zmesi, plyn môže hádzať kľúč do práce.
Teraz si povedzme o problémoch riadenia čerpadiel. Pri práci so zmesami plynu a kvapalín je oveľa ťažšie kontrolovať výkon čerpadla v porovnaní s tým, keď pumpuje iba kvapalinu. Prietok a tlak zmesi plynu a kvapaliny môžu byť nepredvídateľnejšie, pretože plynná fáza sa môže rozširovať alebo zmršťovať v závislosti od zmien tlaku a teploty. To znamená, že tradičné metódy ovládania, ako je použitie jednoduchého škrtiaceho ventilu na úpravu prietoku, nemusia fungovať tak efektívne. Plyn môže spôsobiť, že pokles tlaku na ventile bude odlišný od toho, čo sa očakáva, čo vedie k nepresnej regulácii prietoku. Ako dodávateľ som mal zákazníkov, ktorí boli frustrovaní, pretože nedokázali dosiahnuť, aby čerpadlo udržalo stabilný prietok pri práci so zmesami plynu a kvapaliny.
Čo sa teda dá s týmito obmedzeniami urobiť? Jednou z možností je použiť odlučovač plynu a kvapaliny pred čerpadlom. Tento separátor môže odstrániť značnú časť plynu zo zmesi predtým, ako vstúpi do čerpadla, čo umožňuje čerpadlu pracovať efektívnejšie a s menším opotrebovaním. Ďalším riešením je vybrať si čerpadlo, ktoré je špeciálne navrhnuté pre zmesi plynu a kvapaliny. Na trhu existuje niekoľko špecializovaných čerpadiel, ktoré majú vlastnosti ako väčšie vôle obežného kolesa a lepšie možnosti manipulácie s plynom. Tieto čerpadlá však môžu byť drahšie a nemusia byť tak ľahko dostupné ako štandardné čerpadlá.
Ak hľadáte čerpadlo s vložkou a máte čo do činenia so zmesami plynu a kvapaliny, je dôležité zvážiť tieto obmedzenia. Musíte starostlivo zhodnotiť vašu aplikáciu a vybrať si správne čerpadlo pre danú úlohu. Neváhajte nás kontaktovať, ak máte nejaké otázky alebo potrebujete pomoc pri výbere najvhodnejšieho čerpadla. Sme tu, aby sme vám pomohli nájsť najlepšie riešenie pre vaše špecifické potreby, či už ide o manipuláciu s korozívnymi chemikáliami alebo o riešenie náročných zmesí plynov a kvapalín. Kontaktujte nás, aby sme začali diskusiu o obstarávaní a poďme spolupracovať, aby sme vám poskytli čerpadlo, ktoré bude optimálne fungovať vo vašom systéme.
Referencie
- „Príručka pumpy“ od Igora Karassika a spol.
- "Chemical Process Pump Technology" od Heinza P. Blocha a Freda K. Geitnera