مضخة كيميائية لهيكل التطبيق الأساسي وتحليل المشهد

تحليل تطبيقات ومشاهد مضخة السائل الكيميائي
1. صناعة البتروكيماويات والتكرير
المتطلبات الأساسية: نقل الوسائط شديدة الحرارة والضغط والقابلة للاشتعال أو الانفجار أو التآكل (مثل النفط الخام والبنزين وحمض الكبريتيك والبنزين وما إلى ذلك).
المشهد النموذجي:
وحدة التقطير بالانضغاط الجوي التي تنقل النفط الخام (درجة حرارة 300-400 درجة مئوية، ضغط 1-3 ميجا باسكال)، يحتاج جسم المضخة إلى استخدام سبائك الكروم الموليبدينيوم عالية الحرارة (مثل 15CrMo) أو الفولاذ المقاوم للصدأ (316L).
جهاز تكسير الإيثيلين لنقل قطران الإيثيلين (محتوى كبريت عالي)، يحتاج إلى مقاومة تآكل الكبريت لجسم مضخة من الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج (2205).
المتطلبات الرئيسية: يحتاج جسم المضخة إلى أن يكون معتمدًا وفقًا لمعيار API 610، مع تصميم مقاوم للحريق (مثل الختم الميكانيكي API 682)، لمنع تسرب الوسائط الناتج عن حوادث السلامة.
2. المواد الكيميائية والصيدلانية والكيميائيات الدقيقة
المتطلبات الأساسية: نقل المواد الكيميائية عالية النقاء أو منخفضة التلوث أو شديدة التآكل (مثل محاليل الأحماض والقلويات، والمذيبات العضوية، والوسائط الدوائية).
السيناريوهات النموذجية:
تسليم إلكتروليت بطارية الليثيوم (مذيبات عضوية كربونية)، جسم المضخة باستخدام بطانة PTFE أو PVDF، لتجنب تلوث أيونات المعادن.
ورشة عمل صيدلانية تنقل محلول البنسلين (حساس لدرجة الحموضة)، تحتاج إلى جسم مضخة من الفولاذ المقاوم للصدأ الصحي (316L، خشونة السطح Ra < 0.8 ميكرومتر)، بما يتوافق مع معايير FDA / GMP.
التصميم الخاص: يعتمد جسم المضخة تصميمًا بدون زوايا ميتة (مثل هيكل مضخة الحجاب الحاجز)، وهو مناسب لـ CIP (التنظيف المباشر) و SIP (التعقيم بالبخار).
3. الكيميائية الفحمية والفحم إلى الهيدروجين
المتطلبات الأساسية: نقل الوسائط عالية اللزوجة، التي تحتوي على جسيمات صلبة (مثل عجينة الفحم المائية، وقطران الفحم، وسائل غسل غاز الاصطناع).
المشهد النموذجي:
نقل عجينة الفحم المائية (محتوى المواد الصلبة 40-60٪، حجم الجسيمات <0.1 مم) في مصنع تحويل الفحم إلى غاز، يحتاج جسم المضخة إلى استخدام الحديد الزهر المقاوم للاهتراء (مثل Ni-Hard) أو طلاء السيراميك (Al₂O₃) لمنع التآكل الناتج عن التآكل.
في مشاريع تحويل الفحم إلى هيدروجين لنقل الهيدروجين عالي الحرارة (400 درجة مئوية، ضغط 10-30 ميجا باسكال)، يتكون جسم المضخة من سبيكة 2.25Cr-1Mo المقاومة لهشاشة الهيدروجين لتجنب التشقق الناجم عن الهيدروجين (HIC).
التحديات المتعلقة بالأداء: يحتاج جسم المضخة إلى تحمل فرق ضغط عالي (ΔP> 5 ميجا باسكال)، وغالبًا ما يستخدم هيكلًا مقسمًا متعدد المراحل (مثل مضخة كيس الأسطوانة)، لتحسين موثوقية الختم.
4. إنتاج الأسمدة ومبيدات الآفات
المتطلبات الأساسية: نقل الوسائط التي تحتوي على الأمونيا واليوريا والفوسفات وما إلى ذلك. بعض السيناريوهات تحتاج إلى مقاومة الضغط العالي والتبلور.
السيناريوهات النموذجية:
مضخة دوران برج تخليق اليوريا (نقل خليط NH₃ / CO₂، ضغط 15-25 ميجا باسكال)، جسم المضخة باستخدام سبيكة 316L + Stellite المقاومة لتآكل كربونات الأمونيوم، لمنع التآكل بين الحبيبات.
إنتاج مستحلب مبيدات الآفات الذي ينقل مذيبات الهيدروكربونات الكلورية (مثل كلوروبنزين)، يتكون جسم المضخة من حديد زهر مبطن بـ Viton لمقاومة تآكل الذوبان.
التصميم الموفر للطاقة: يعتمد جزء من السيناريو مضخة مغناطيسية (جسم المضخة بدون ختم عمود) لتجنب تسرب الأمونيا، والكفاءة أعلى بنسبة 5-8٪ من مضخات الطرد المركزي التقليدية.
5. حماية البيئة ومعالجة مياه الصرف الصحي
المتطلبات الأساسية: نقل مياه الصرف الصحي عالية التركيز، والطمي، وسائل النفايات الحمضية والقلوية (مثل مياه الصرف الصحي للطلاء الكهربائي، ومياه الصرف الصحي في الحديقة الكيميائية).
المشهد النموذجي:
ورشة عمل الطلاء الكهربائي التي تنقل مياه الصرف الصحي المحتوية على السيانيد (درجة الحموضة 1-14، تحتوي على أيونات CN-)، جسم المضخة مبطن بالمطاط (Buna-N) أو البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية (FRP) لمقاومة التآكل الجلفاني.
مصنع معالجة مياه الصرف الصحي الذي ينقل الحمأة المنشطة (محتوى المواد الصلبة 5-10٪)، اختيار جسم مضخة اللولب المفرد (الحديد الزهر + الساكن المقاوم للاهتراء)، للتكيف مع خصائص السوائل عالية اللزوجة وغير النيوتونية.
التصميم المضاد للاحتقان: قناة تدفق جسم المضخة تعتمد تصميمًا بقطر كبير وغير مسدود (مثل دوار التدفق المزدوج)، من خلال الجسيمات الصلبة التي يصل حجمها إلى 10-20 مم.
6. تحلية المياه والصناعة الكيميائية البحرية
المتطلبات الأساسية: نقل مياه البحر عالية الملوحة، أو مياه البحر المركزة أو الوسائط المسببة للتآكل في تطوير النفط والغاز البحري.
المشهد النموذجي:
مضخات عالية الضغط لمحطات تحلية مياه البحر بالخاصية العكسية (ضغط 6-8 ميجا باسكال، تحتوي على Cl- 20000 جزء في المليون)، مع أجسام مضخات مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ فائق الأوستنيتي (904L) أو سبيكة التيتانيوم (TA2)، للحماية من تآكل الإجهاد الناتج عن أيون الكلور (SCC).
الحقول النفطية البحرية لنقل مياه الصرف الصحي لاستعادة النفط (تحتوي على H₂S، CO₂)، يحتاج جسم المضخة إلى تلبية معيار NACE MR0175، واستخدام الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج (2507) أو Inconel 625، ومقاومة تآكل الإجهاد الكبريتي (SSC).