Technická analýza: Normy sekundárnej izolácie v systémoch vysokotlakových čerpadiel s magnetickým pohonom

Základy mechanickej integrity a dizajnu bez tesnenia

1. The vysokotlakové čerpadlo s magnetickým pohonom je skonštruovaná ako hermeticky uzavretá jednotka, ktorá eliminuje tradičné mechanické tesnenie, ktoré je hlavným bodom zlyhania pri vysokom prenose tekutín. Pri vstrekovaní nebezpečných chemikálií sa beztesniaca pumpová technológia zaisťuje, že procesná tekutina zostáva úplne v rámci tlakovej hranice, pričom namiesto dynamických tesnení využíva statický ochranný plášť.
2. Kritický porovnanie čerpadiel s magnetickým pohonom a mechanickými tesneniami odhaľuje, že prvý z nich poskytuje definitívne riešenie s nulovým únikom. The vysokotlakové čerpadlo s magnetickým pohonom dosahuje to pomocou magnetickej spojky na prenos krútiaceho momentu cez plášť, pričom udržiava bariéru statického tlaku, ktorá dokáže odolať systémovým tlakom presahujúcim hodnotenia PN250 alebo ANSI 2500#.
3. The tlak roztrhnutia plášťa obalu je dôležitým technickým parametrom. Výrobcovia zvyčajne používajú Hastelloy C-276 alebo zliatiny titánu na zabezpečenie integrita ochranného obalu pri extrémnom hydraulickom namáhaní pri minimalizácii strata vírivých prúdov v magnetických čerpadlách . Tento výber materiálov s vysokým odporom zabraňuje lokalizovanému prehriatiu v zóne magnetickej väzby.

Pokročilý tepelný manažment a axiálne vyvažovanie záťaže

1. Nepretržitá prevádzka vo vysoko zaťažených cykloch vyžaduje sofistikované tepelný manažment v magnetických čerpadlách . Vnútorná dráha chladiaceho toku presmeruje časť výbojovej tekutiny cez oblasť magnetu a objímkové ložiská. Toto vnútorný obehový tok je nevyhnutný na odvádzanie tepla generovaného vírivými prúdmi a na zabezpečenie mazania ložiská z karbidu kremíka (SiC). .
2. Orientácia na SiC ložiská vo vysokotlakových čerpadlách je rozhodujúce pre udržanie vyváženie axiálneho ťahu . Vysoké tlakové rozdiely vytvárajú obrovské axiálne sily; avšak, an automatický systém vyrovnávania ťahu , využívajúce špecializované tlakové otvory a vyvažovacie otvory, zaisťuje, že obežné koleso "pláva" v plášti, čím sa znižuje mechanické opotrebenie náporových plôch na zanedbateľnú úroveň.
3. Pri zvažovaní sekundárna izolácia v chemických čerpadlách , vysokotlakové čerpadlo s magnetickým pohonom funguje ako dvojitá bariéra. Ak by došlo k porušeniu primárneho ochranného obalu, mnohé priemyselné vzory obsahujú sekundárne mechanické tesnenie alebo tlakový nosný rám, ktorý poskytuje dodatočnú vrstvu ochrany spĺňajúcu najprísnejšie sekundárne referenčné hodnoty zadržiavania na toxickú alebo horľavú injekciu.

Celkové náklady na vlastníctvo a súlad s predpismi v rafinériách

1. Výpočet celkové náklady na vlastníctvo čerpadiel s magnetickým pohonom zahŕňa viac ako počiatočné kapitálové výdavky. Odstránením potreby systémov na podporu tesnenia API a vonkajšej chladiacej vody údržba vysokotlakových čerpadiel je zjednodušený, výsledkom čoho sú výrazne nižšie prevádzkové náklady počas 10-ročného životného cyklu v rafinérskych aplikáciách.
2. The štandardy vstrekovania nebezpečných chemikálií (ako je API 685) nariaďujú prísne testovanie čerpadiel bez upchávky. A vysokotlakové čerpadlo s magnetickým pohonom spĺňa tieto predpisy tým, že ponúka vysokú pevnosť v ťahu kryty (ASTM A351 CF8M alebo podobné) a magnetické materiály s vysokou Curie teplotná stabilita aby sa zabránilo demagnetizácii pri zvýšených procesných teplotách.
3. Nakoniec, výhody magnetických čerpadiel bez tesnenia rozšíriť na súlad so životným prostredím. V jurisdikciách s prísnymi emisnými limitmi prchavých organických zlúčenín (VOC) poskytuje povaha statického tesnenia tejto technológie riešenie odolné voči vyvíjajúcim sa environmentálnym bezpečnostným predpisom.

Časté otázky o inžinierstve

1. Ako si vysokotlakové čerpadlo s magnetickým pohonom poradí s pevnými látkami? Tieto čerpadlá sú primárne určené pre čisté kvapaliny. Avšak s externým splachovaním (API Plan 11 alebo 32) dokážu zvládnuť menšie koncentrácie pevných látok tým, že im zabránia vstúpiť do oblasti magnetickej väzby.
2. Čo sa stane, ak je vnútorný prietok chladenia zablokovaný? Na spustenie núdzového vypnutia sa odporúča monitor výkonu alebo teplotný snímač na plášti kontajnmentu, ktorý zabráni tepelnému poškodeniu magnetov.
3. Je obalový plášť náchylný na únavu? Napätie cez hrúbku sa vypočítava počas fázy návrhu pomocou analýzy konečných prvkov (FEA), aby sa zabezpečilo, že škrupina bude fungovať dobre v rámci svojho elastického limitu počas svojej životnosti.
4. Môžu tieto čerpadlá bežať nasucho? Štandardné čerpadlá s magnetickým pohonom nemôžu bežať nasucho. Ložiská z karbidu kremíka vyžadujú neustále mazanie kvapalinou; chod nasucho povedie k rýchlemu tepelnému šoku a poruche ložísk.
5. Aký je maximálny tlak pre štandardný vysokotlakový model? Zatiaľ čo existujú vlastné konštrukcie pre vyššie tlaky, štandardné priemyselné modely často dosahujú až 400 barov (40 MPa) pre špecifické vstrekovacie aplikácie.

Technické referencie

1. API Standard 685: Bezuzáverové odstredivé čerpadlá pre petrochemický, petrochemický a plynárenský priemysel.
2. ISO 15783: Rotodynamické čerpadlá bez tesnenia - Trieda I - Špecifikácia.
3. ASTM A351/A351M: Štandardná špecifikácia pre odliatky, austenitické, pre časti obsahujúce tlak.