Keramiska pumpspolningsplaner: extern spolning, intern spolning och självspolning-—vilken behöver du?
De våta delarna av ett keramiskt pump-hölje, impeller, axelhylsa-är gjorda av keramik av en anledning: metall tenderar att brytas ned i frätande vätskor, fasta ämnen-laddade slam eller hög-service. Men den mekaniska tätningen i en keramisk pump är fortfarande beroende av metallkomponenter. De sammankopplade ytorna på de roterande och stationära ringarna genererar värme kontinuerligt medan pumpen går. Om fasta partiklar kommer mellan dessa ytor ökar slitaget och tätningen kan misslyckas utan förvarning. En spolningsplan tar upp tre problem i tätningskammaren: värmeuppbyggnad, partiklar som kommer in och produktkristallisering.
Extern spolning: Skicka ren vätska in i tätningskammaren
Grundkonceptet med extern spolning är mycket enkel. Först tas ren vätska från utsidan av pumpen och sprutas in i pumpen med ett högre tryck än tätningen för att förhindra att flödet kommer i kontakt med tätningsytorna. På en keramisk pump är den externa spolledningen vanligtvis ansluten till tätningsglandens port. Spolvätskan korsar tätningsytorna och går direkt till dränering.
Gränserna för denna plan är ganska tydliga: hög torrhalt, kristalliseringstendens, temperatur över vad tätningen klarar av, eller en produkt med dålig smörjighet. Keramisk slurry är en klassisk icke-smörjande vätska; om tätningsytorna endast beror på produkten för smörjning är risken för torrkörning stor. Spoltrycket bör i allmänhet vara 0,05 till 0,1 MPa (cirka 7 till 15 psi) över tätningskammartrycket. Flödet måste vara tillräckligt för att avlägsna friktionsvärme och hålla tätningskammaren ren.
Avvägningen- är behovet av en kontinuerlig tillförsel av spolvätska. Om den vätskan är dyr eller tillgången är opålitlig, ökar driftskostnaderna. Spolvätskan blandas också med den pumpade produkten, så du måste bekräfta att den inte kommer att påverka nedströmsprocessen eller produktkvaliteten.
Intern spolning: Cirkulera produkten genom tätningen
Intern spolning för inte in extern vätska. Den använder tryckskillnaden som pumpen själv skapar för att cirkulera den pumpade vätskan mellan tätningskammaren och pumphuset. En vanlig uppställning tar en ledning från utloppet, sänker trycket genom en begränsningsöppning, matar tätningskammaren, tvättar tätningsytorna och återgår till suget. I API-termer är denna främre interna spolning Plan 11. Det är det enklaste och billigaste spolarrangemanget.
Med en keramisk pump fungerar intern spolning endast om vätskan är tillräckligt ren. Om den bär hårda partiklar, fortsätter spolningen faktiskt att skicka dessa partiklar tillbaka till tätningsytorna, och slitaget kan vara snabbare än utan spolning alls. Vätsketemperaturen får inte heller vara för hög. Om så är fallet kan den cirkulerande vätskan förångas inuti tätningskammaren; när vätskefilmen bryts, berör tätningsytorna. Intern spolning passar rent vatten, tunna vätskor och tjänster med endast lätta fasta ämnen.
Självspolning-: Pumpens egen geometri gör jobbet
Själv-spolning är egentligen en delmängd av intern spolning. Skillnaden är att det inte beror på utvändiga rördragningar. Den använder tryckskillnad på baksidan av pumphjulet eller cirkulationsfunktioner i tätningskammaren för att hålla vätskan i rörelse naturligt runt tätningen. Vissa keramiska pumpar har en ringformig passage i tätningskammaren. Vätska färdas från pumphusets inloppssida, runt tätningsytorna och tillbaka till utloppssidan och bildar en spolslinga utan extra rör.
Detta tillvägagångssätt är det minsta besväret, men det ger dig också minst kontroll. Spolflöde och tryck beror helt på hur pumpen går. När förhållandena flyttas bort från designpunkten kan spolprestandan sjunka kraftigt. Den passar rena vätskor, måttliga temperaturer och stabila driftsförhållanden. Det är inte ett bra aktivt val för komplicerade tjänster.
Börja med vätskan. Om den innehåller fasta ämnen eller tenderar att kristallisera, titta först på extern spolning. Ren vätska utanför tätningsytorna skapar en barriär. Om vätskan är ren men varm, utvärdera invändig spolning med en kylare. Plan 21 lägger till en kylare till självspolningsslingan- och är vanligtvis mer ekonomisk än rak extern spolning. Om vätskan är ren och inte varm, räcker det med intern eller självspolning; inget externt system behövs.
Ytterligare en faktor som ofta förbises är om spolvätska faktiskt finns tillgänglig. Om anläggningen redan har en pålitlig källa för rent vatten eller en process-kompatibel vätska är extern spolning inte svår att installera. Om det inte finns någon lämplig källa skapar det bara ett nytt problem att tvinga fram en extern spolningsplan: när spoltillförseln stoppas kan tätningen misslyckas snabbare än den skulle göra utan spolning alls.
Tätningslivslängden i en keramisk pump har ofta mindre att göra med själva tätningsmaterialet och mer med om spolplanen stämmer överens med den faktiska servicen. Ingen enskild plan är bäst i alla fall. Men om du radar upp fyra variabler-innehåll av fast material, temperatur, smörjighet och spolning-vätsketillgänglighet-snävares valet vanligtvis till ett eller två alternativ.
