Новые конструкции повышают эффективность дозирующих насосов

Размер имеет значение, когда дело касается насосной инфраструктуры. Насосы большего размера более мощные, чем насосы меньшего размера, но они и дороже. Площадь, занимаемая насосом, приводит к дополнительным затратам в цехе или на морской платформе.

Будь то нефтеперерабатывающий завод, химический завод или электростанция, занимаемая площадь и эргономичный дизайн насосной инфраструктуры играют ключевую роль в эффективности завода. Когда дело доходит до дозирующих насосов, стремление сделать насосы меньшего размера и легче, не снижающие производительность, ранее ограничивалось размером диафрагмы, которая определяет размер проточной части и нержавеющей стали, окружающей головку насоса.

Сегодня новые усовершенствования конструкции диафрагмы из политетрафторэтилена (ПТФЭ) позволяют создавать меньшие по размеру, более легкие и менее дорогие дозирующие насосы, которые обеспечивают большую эффективность без ущерба для производительности.

Насосы-дозаторы представляют собой устройства для дозирования химикатов прямого вытеснения, которые подают отмеренные объемы химикатов. На химических или нефтехимических заводах насосы-дозаторы используются для дозирования определенных объемов химикатов (при определенных температурах и определенных давлениях) для производства продукции. В морских условиях дозирующие насосы подают химикаты для обеспечения потока, которые предотвращают образование гидратов и обеспечивают плавный поток нефти через длинные подводные трубопроводы.

При переработке нефти дозирующие насосы дозируют химикаты, которые обезвоживают газ или очищают тяжелую нефть, чтобы облегчить ее перемещение по трубопроводам. На электростанциях или нефтеперерабатывающих заводах дозирующие насосы впрыскивают ингибиторы коррозии и химикаты против накипи для защиты насосной и трубопроводной инфраструктуры.

Для каждого из этих применений точность дозирующего насоса имеет первостепенное значение, поскольку чрезмерное впрыскивание химикатов для обработки на одной стадии процесса может привести к дополнительным затратам на устранение этих химикатов на дальнейших этапах процесса.

Химические вещества попадают в смачиваемую камеру насоса, когда двигатель приводит в движение поршень, создавая вакуум, который всасывает химикаты в проточную часть из внешних резервуаров. Попеременные ходы поршня создают давление, которое закрывает впускной клапан, открывает выпускной клапан и вытесняет жидкости в процесс. Внутри проточной части находится диафрагма, которая действует как барьер между поршнем и технологической жидкостью (см. Рисунок 1).

Перекачивающее движение поршня передается гидравлической жидкости, что заставляет диафрагму изгибаться вперед и назад при возвратно-поступательном движении поршня. Движение поршня, называемое отклонением, сгибает диафрагму между вогнутыми и выпуклыми положениями. Периферия диафрагмы зажата и не перемещается при прогибе. Чем больше отклонение диафрагмы, тем выше скорость потока.

Для процессов, требующих высоких скоростей потока, производителям насосов всегда приходилось создавать большие диафрагмы с большими проточными блоками и большой площадью корпуса, чтобы обеспечить необходимый объем и давление. Как и ожидалось, это приводит к появлению больших и тяжелых насосов. Насосы-дозаторы должны быть способны перекачивать широкий спектр агрессивных и агрессивных химикатов в различных концентрациях и уровнях температуры. Чтобы учесть это разнообразие, все смачиваемые части проточной части насосов должны быть изготовлены из материалов, совместимых с этими химикатами.

Насос должен быть оснащен диафрагмой — металлической или пластиковой, материал которой играет ключевую роль в стоимости и весе оборудования.

Диафрагмы из ПТФЭ существуют уже давно. Задача заключалась в использовании этого гибкого материала при высоких давлениях. Из-за скользкой природы ПТФЭ всегда было трудно зажать диафрагму достаточно плотно, чтобы выдержать большое усилие поршня, необходимое для впрыска под высоким давлением, но не слишком плотно, чтобы предотвратить уплотнение, коробление и даже разрыв.

В отличие от ПТФЭ, металлические диафрагмы могут треснуть в периферийной области зажима при значительном отклонении. Чтобы удовлетворить требования насоса к высокому расходу и совместить это с небольшим прогибом металлической диафрагмы, единственным решением является увеличение диаметра диафрагмы. Это приводит к значительно большему диаметру проточной части при использовании металлической диафрагмы по сравнению с диафрагмой из ПТФЭ. Дополнительные компромиссы, связанные с металлическими конструкциями, включают размер и вес диафрагмы, проточной части и нержавеющей стали, окружающей головку насоса. Эти материалы дороги, что увеличивает стоимость каждого насоса и приводит к волновому эффекту общих затрат в цехе или на морской платформе.