ปั๊มไดรฟ์แม่เหล็กแนวนอน OH1
Cat:ปั๊มแม่เหล็ก
ช่วงประสิทธิภาพ: · เส้นผ่านศูนย์กลาง: DN25 ~ DN400 · อัตราการไหล: สูงถึง 2000 m³/h · หัว: สูงถึง 250 เมตร · พลั...
ดูรายละเอียดปั๊มเคมีเป็นอุปกรณ์ทางกลที่ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อถ่ายเท จ่าย หรือหมุนเวียนของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อน เป็นอันตราย มีฤทธิ์กัดกร่อน หรือเกิดปฏิกิริยาได้อย่างปลอดภัยและเชื่อถือได้ ต่างจากปั๊มน้ำมาตรฐานที่ออกแบบมาสำหรับของเหลวที่ไม่เป็นอันตราย ปั๊มเคมีจะต้องต้านทานการย่อยสลายจากตัวกลางที่มีฤทธิ์รุนแรง เช่น กรดแก่ เช่น กรดซัลฟูริกและกรดไฮโดรคลอริก อัลคาไล เช่น โซเดียมไฮดรอกไซด์ ตัวทำละลาย ตัวออกซิไดเซอร์ และสารละลายที่มีของแข็งแขวนลอย ต้องเลือกวัสดุที่ใช้ในส่วนประกอบที่เปียก (ส่วนที่สัมผัสกับของเหลว) ระบบซีล และรูปทรงภายในของปั๊มโดยคำนึงถึงสารเคมีเฉพาะ
ผลที่ตามมาจากการใช้ปั๊มที่ไม่เข้ากันในการใช้งานทางเคมีมีตั้งแต่การสึกหรอและรั่วซึมแบบเร่งไปจนถึงความล้มเหลวร้ายแรง การบาดเจ็บของผู้ปฏิบัติงาน และการปนเปื้อนต่อสิ่งแวดล้อม ตัวปั๊มที่ละลายได้ภายใต้การสัมผัสกรดไฮโดรฟลูออริก ซีลเชิงกลที่พองตัวและพังเมื่อสัมผัสกับตัวทำละลายคีโตน หรือใบพัดที่ถูกกัดเซาะภายในไม่กี่สัปดาห์ด้วยสารละลายที่มีฤทธิ์กัดกร่อน สิ่งเหล่านี้คือโหมดความล้มเหลวในโลกแห่งความเป็นจริงที่ทำให้การเลือกปั๊มที่ถูกต้องเป็นการตัดสินใจทางวิศวกรรมที่มีความสำคัญต่อความปลอดภัย ไม่ใช่แค่คำถามด้านประสิทธิภาพเท่านั้น การทำความเข้าใจประเภทหลักของปั๊มเคมีและเงื่อนไขแต่ละประเภทได้รับการออกแบบมาจึงเป็นความรู้พื้นฐานสำหรับทุกคนที่เกี่ยวข้องกับวิศวกรรมกระบวนการ การบำรุงรักษาโรงงาน หรือการออกแบบระบบการจัดการสารเคมี
ปั๊มเคมีทั้งหมดอยู่ภายใต้หนึ่งในสองหลักการทำงานพื้นฐาน: ปั๊มจลน์ (หรือไดนามิก) และปั๊มดิสเพลสเมนต์เชิงบวก หมวดหมู่เหล่านี้มีความแตกต่างกันในเรื่องวิธีการจ่ายพลังงานให้กับของไหล และทำให้เกิดลักษณะการไหลและความดันที่แตกต่างกัน ซึ่งทำให้แต่ละประเภทเหมาะสมกับการใช้งานบางอย่างมากขึ้น
ปั๊มจลนศาสตร์ - ปั๊มแบบแรงเหวี่ยงโดยทั่วไป - เร่งของไหลโดยใช้ใบพัดหมุนเพื่อแปลงพลังงานจลน์เป็นแรงดันที่ทางออกของปั๊ม ให้การไหลที่ต่อเนื่องและค่อนข้างราบรื่นและมีอัตราการไหลสูงพร้อมความต้องการแรงดันปานกลาง อัตราการไหลจะแตกต่างกันไปตามแรงดันต้านของระบบ ซึ่งหมายความว่าจะต้องจับคู่อย่างระมัดระวังกับเส้นโค้งของระบบ ในทางตรงกันข้าม ปั๊มดิสเพลสเมนต์เชิงบวกจะเคลื่อนย้ายของเหลวโดยการกักปริมาตรคงที่ไว้ในคาวิตี้ และบังคับให้ของเหลวไหลออกในแต่ละจังหวะหรือรอบการหมุน ให้อัตราการไหลที่สม่ำเสมอโดยส่วนใหญ่เป็นอิสระจากแรงดันของระบบ ทำให้เหมาะสำหรับการจ่ายที่แม่นยำ ของเหลวที่มีความหนืดสูง และการใช้งานที่มีแรงดันสูง การทำความเข้าใจว่าประเภทใดที่เหมาะกับกระบวนการของคุณเป็นขั้นตอนแรกในการเลือกปั๊ม
ปั๊มหอยโข่งเป็นปั๊มประเภทที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมแปรรูปสารเคมี เนื่องจากความเรียบง่าย ความสามารถในการไหลสูง และต้นทุนที่ค่อนข้างต่ำ ในปั๊มเคมีแบบแรงเหวี่ยง ของไหลจะเข้าสู่รูใบพัดในแนวแกน จากนั้นใบพัดที่หมุนจะเร่งความเร็วออกด้านนอกในแนวรัศมี และไหลออกผ่านท่อรูปก้นหอยที่แปลงความเร็วเป็นความดัน การไม่มีชิ้นส่วนแบบลูกสูบหมายถึงจุดสึกหรอที่น้อยลงและความต้องการในการบำรุงรักษาที่ลดลง เมื่อเทียบกับการออกแบบการกระจัดเชิงบวกส่วนใหญ่
ความท้าทายทางวิศวกรรมที่กำหนดด้วยปั๊มเคมีแบบแรงเหวี่ยงคือการเลือกใช้วัสดุ ส่วนประกอบที่เปียกจะต้องเข้ากันได้ทางเคมีกับของเหลวในกระบวนการตลอดช่วงอุณหภูมิและความเข้มข้นในการทำงานทั้งหมด วัสดุทั่วไปได้แก่ สแตนเลส 316L สำหรับการต้านทานการกัดกร่อนทั่วไป, สแตนเลสดูเพล็กซ์สำหรับสภาพแวดล้อมที่อุดมด้วยคลอไรด์, Hastelloy C-276 สำหรับกรดออกซิไดซ์สูง, โพลีโพรพีลีน (PP) และโพลีเอทิลีน (PE) สำหรับกรดอนินทรีย์และด่างหลายชนิดที่อุณหภูมิแวดล้อม, PVDF (โพลีไวนิลิดีนฟลูออไรด์) สำหรับตัวออกซิไดเซอร์และฮาโลเจนที่แรง และซับใน PTFE สำหรับความต้องการทนต่อสารเคมีขั้นสูง การเลือกโลหะผสมไม่ถูกต้อง เช่น การใช้สเตนเลส 304 ในการให้บริการกรดไฮโดรคลอริก ส่งผลให้เกิดการกัดกร่อนอย่างรวดเร็วและปั๊มขัดข้อง
หนึ่งในรูปแบบที่สำคัญที่สุดของปั๊มเคมีแบบแรงเหวี่ยงคือการออกแบบแบบไร้ซีล ซึ่งมีให้เลือกสองรูปแบบ: ตัวขับแม่เหล็ก (ตัวขับแม็ก) และมอเตอร์กระป๋อง ปั๊มหอยโข่งแบบดั้งเดิมใช้ซีลเชิงกลโดยที่เพลาหมุนจะออกจากท่อปั๊ม ซึ่งเป็นจุดรั่วที่อาจเกิดขึ้นซึ่งต้องมีการบำรุงรักษาอย่างระมัดระวัง และเป็นโหมดความล้มเหลวที่ทราบกันว่ามีสารเคมีที่เป็นพิษหรือระเหยได้ ปั๊มแบบ Mag-drive กำจัดซีลเพลาโดยสิ้นเชิงโดยใช้ข้อต่อแม่เหล็กเพื่อส่งแรงบิดผ่านเปลือกบรรจุ ดังนั้นจึงไม่มีการเจาะเพลาหมุนของขอบเขตของไหล ปั๊มมอเตอร์แบบกระป๋องจะปิดล้อมโรเตอร์ของมอเตอร์ไว้ภายในของเหลวที่ถูกสูบในทำนองเดียวกัน การออกแบบทั้งสองนี้เหมาะสำหรับสารประกอบอินทรีย์ที่ก่อให้เกิดมะเร็ง เป็นพิษสูง หรือระเหยง่าย ซึ่งแม้แต่การรั่วไหลเล็กน้อยก็ไม่สามารถยอมรับได้จากมุมมองด้านความปลอดภัยหรือด้านกฎระเบียบ
ปั๊มไดอะแฟรมเป็นหนึ่งในปั๊มแทนที่เชิงบวกที่มีความอเนกประสงค์มากที่สุดที่ใช้ในการบริการด้านเคมี ทำงานโดยการงอเมมเบรน (ไดอะแฟรม) ไปมาภายในห้องเพาะเลี้ยง ดึงของเหลวเข้ามาผ่านเช็ควาล์วทางเข้าบนจังหวะการดูด และขับของเหลวออกผ่านเช็ควาล์วปล่อยบนจังหวะแรงดัน เนื่องจากไดอะแฟรมเป็นเพียงสิ่งกีดขวางระหว่างกลไกขับเคลื่อนและของเหลวในกระบวนการ และเช็ควาล์วเข้ามาแทนที่ซีลไดนามิก ปั๊มไดอะแฟรมจึงมีความทนทานต่อการรั่วไหลและเหมาะสมอย่างยิ่งกับของเหลวอันตราย
รูปแบบปั๊มไดอะแฟรมที่พบบ่อยที่สุดในกระบวนการทางเคมีคือปั๊มไดอะแฟรมคู่ที่ทำงานด้วยลม (AODD) ปั๊ม AODD ใช้อากาศอัดเพื่อกระตุ้นไดอะแฟรมสองตัวสลับกันในห้องตรงข้าม ทำให้เกิดการไหลแบบพัลส์ที่แทบจะต่อเนื่องกัน เป็นแบบรองพื้นในตัว สามารถทำงานแห้งได้โดยไม่เกิดความเสียหาย จัดการกับสารที่มีฤทธิ์กัดกร่อน และสามารถผ่านของแข็งอ่อนได้โดยไม่อุดตัน ซึ่งเป็นความสามารถที่ทำให้เป็นที่นิยมสำหรับการถ่ายโอนสารเคมี การขนถ่ายถัง และการใช้น้ำเสีย โดยทั่วไปชิ้นส่วนที่เปียกจะมีจำหน่ายใน PTFE, โพลีโพรพีลีน, PVDF หรือสแตนเลส เพื่อให้ตรงกับข้อกำหนดด้านความเข้ากันได้ทางเคมีที่หลากหลาย ข้อจำกัดหลักของปั๊ม AODD คือการไหลแบบเป็นจังหวะซึ่งอาจทำให้เกิดการสั่นสะเทือนของท่อ และอาจต้องใช้ตัวหน่วงการสั่นเป็นจังหวะในการใช้งานที่ละเอียดอ่อน
สำหรับการจ่ายสารเคมีที่แม่นยำ เช่น การปรับ pH การฆ่าเชื้อ หรือการเติมรีเอเจนต์ ปั๊มสูบจ่ายชนิดไดอะแฟรมที่ทำงานด้วยกลไกคือโซลูชันมาตรฐาน ปั๊มเหล่านี้จะขับเคลื่อนไดอะแฟรมผ่านลูกเบี้ยวเยื้องศูนย์หรือก้านสูบที่เชื่อมต่อกับมอเตอร์ ทำให้มีปริมาตรการชักที่ทำซ้ำได้สูง ซึ่งสามารถปรับได้โดยการเปลี่ยนความยาวการชัก ความถี่ในการชัก หรือทั้งสองอย่าง ปั๊มสูบจ่ายอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่รับสัญญาณควบคุม 4-20 mA และอินพุตพัลส์จากมิเตอร์วัดการไหล ช่วยให้จ่ายตามสัดส่วนได้อย่างแม่นยำซึ่งเชื่อมโยงโดยตรงกับการไหลของกระบวนการ ความแม่นยำในการจ่ายสาร ±1% หรือดีกว่าสามารถทำได้ด้วยปั๊มสูบจ่ายที่มีคุณภาพ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการบำบัดน้ำ การสังเคราะห์ทางเคมี และการแปรรูปอาหาร
ปั๊มรีดท่อ (หรือที่เรียกว่าปั๊มท่อหรือปั๊มท่อ) ทำงานบนหลักการง่ายๆ ที่ไม่เหมือนใคร: โรเตอร์หมุนที่มีลูกกลิ้งหรือรองเท้าจะบีบอัดท่อหรือท่ออ่อนตามลำดับ โดยดันของเหลวไปข้างหน้าเหมือนกับการบีบหลอดยาสีฟัน ของไหลสัมผัสเฉพาะภายในท่อ โดยห้ามสัมผัสกับตัวปั๊ม ลูกกลิ้ง หรือส่วนประกอบทางกลอื่นๆ การออกแบบนี้มีข้อดีที่สำคัญหลายประการในการให้บริการด้านเคมี
ประการแรก การกักเก็บของเหลวจะสมบูรณ์ตราบใดที่ท่อหรือท่อยางยังคงสภาพเดิม โดยไม่มีซีล วาล์ว หรืออินเทอร์เฟซแบบไดนามิกที่จะรั่วไหล ประการที่สอง ปั๊มมีระบบดูดน้ำอัตโนมัติและสามารถจัดการกับของเหลวที่มีปริมาณก๊าซสูงหรือมีความหนืดและไวต่อแรงเฉือน เช่น สารละลายโพลีเมอร์และตัวกลางทางชีวภาพ ประการที่สาม การเปลี่ยนท่อ — งานบำรุงรักษาเบื้องต้น — ไม่ต้องใช้เครื่องมือหรือความเชี่ยวชาญพิเศษ ปั๊มรีดท่อใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการถ่ายโอนสารกัดกร่อน การจ่ายสารรีเอเจนต์ pH ในการบำบัดน้ำ การผลิตยา และการจ่ายสารเคมีในห้องปฏิบัติการ ข้อจำกัดหลักคือแรงดันใช้งานสูงสุด (โดยทั่วไปจำกัดไว้ที่ 15–20 บาร์สำหรับปั๊มท่ออุตสาหกรรม) และอายุการใช้งานของท่อ ซึ่งจะลดลงตามความเร็ว แรงดัน และของเหลวที่มีฤทธิ์รุนแรงทางเคมีที่สูงขึ้น
เมื่อของไหลในกระบวนการมีความหนืดสูง เช่น สารละลายโพลีเมอร์เข้มข้น กาว เรซิน หรือน้ำมันในกระบวนการหนัก ปั๊มแบบแรงเหวี่ยงจะสูญเสียประสิทธิภาพอย่างรวดเร็ว และปั๊มแทนที่เชิงบวกที่มีองค์ประกอบแบบหมุนจะกลายเป็นตัวเลือกที่ต้องการ ปั๊มเกียร์และปั๊มสกรูเป็นรูปแบบการเคลื่อนที่เชิงบวกแบบหมุนที่ใช้กันมากที่สุดสองแบบสำหรับบริการเคมีที่มีความหนืด
ปั๊มเกียร์ใช้เฟืองสองตัวที่เชื่อมต่อกันซึ่งหมุนในทิศทางตรงกันข้ามเพื่อดักของเหลวระหว่างฟันเฟืองและผนังท่อ และลำเลียงจากทางเข้าไปยังทางออก ให้การไหลที่ราบรื่นและมีจังหวะต่ำ และจัดการกับความหนืดตั้งแต่น้ำมันเบาไปจนถึงเรซินที่มีความหนามาก ปั๊มเกียร์ภายนอกเป็นประเภทที่ใช้กันทั่วไปในงานบริการด้านเคมีทั่วไป ปั๊มเกียร์ภายในให้การทำงานที่เงียบกว่าและเป็นที่ต้องการสำหรับการใช้งานเกรดอาหารและยา ปั๊มแบบสกรูใช้สกรูเกลียวตั้งแต่หนึ่งตัวขึ้นไปในการดันของไหลในแนวแกนผ่านปั๊มด้วยแรงเฉือนที่ต่ำมาก ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับของไหลที่ไวต่อแรงเฉือนหรือการใช้งานที่ต้องการการไหลที่ราบรื่นเป็นพิเศษแบบไร้พัลส์ที่แรงดันสูง การออกแบบสกรูคู่และสกรูสามตัวพบได้ทั่วทั้งอุตสาหกรรมเคมี การแปรรูปอาหารและเครื่องสำอาง
| ประเภทปั๊ม | รูปแบบการไหล | ช่วงความหนืดที่ดีที่สุด | จัดการกับของแข็ง? | การใช้งานทั่วไป |
| แรงเหวี่ยง | ต่อเนื่อง | ต่ำ (เหมือนน้ำ) | จำกัด | การถ่ายโอนจำนวนมากการไหลเวียน |
| Mag-Drive แรงเหวี่ยง | ต่อเนื่อง | ต่ำถึงปานกลาง | ไม่ | สารเคมีที่เป็นพิษ/ระเหยง่าย |
| AODD ไดอะแฟรม | ชีพจร | ต่ำไปสูง | ใช่ | การถ่ายโอนแบบดรัม, สารละลาย |
| ไดอะแฟรมวัดแสง | ชีพจร | ต่ำถึงปานกลาง | ไม่ | การให้ยา การบำบัดน้ำ |
| เพอริสแตลติก | ชีพจร | ต่ำไปสูง | ใช่ | สารกัดกร่อน ยา ห้องปฏิบัติการ |
| ปั๊มเกียร์ | ราบรื่นต่อเนื่อง | ปานกลางถึงสูงมาก | ไม่ | เรซิน โพลีเมอร์ น้ำมัน |
| ปั๊มสกรู | เรียบเนียนมาก | สูงไปสูงมาก | จำกัด | เครื่องสำอาง อาหาร เคมีภัณฑ์ |
เนื่องจากปั๊มมีหลายประเภทให้เลือกใช้ กระบวนการคัดเลือกอย่างเป็นระบบจะป้องกันไม่ให้เกิดการจับคู่ที่มีค่าใช้จ่ายสูง ควรประเมินปัจจัยต่อไปนี้เพื่อการใช้งานปั๊มเคมีทุกครั้ง
แม้กระทั่งการคัดเลือกอย่างพิถีพิถันที่สุด ปั๊มเคมี ต้องการการบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอเพื่อมอบประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้และปลอดภัยตลอดอายุการใช้งาน ควรตรวจสอบซีลเครื่องกลตามระยะเวลาสม่ำเสมอ และเปลี่ยนทันทีที่สัญญาณแรกของการรั่วหรือการรั่วไหล - ความล้มเหลวของซีลในการให้บริการด้านสารเคมีแทบจะไม่เกิดขึ้นเป็นเวลานาน ปั๊มไดอะแฟรมควรได้รับการตรวจสอบไดอะแฟรมตามกำหนดเวลาที่กำหนดโดยชั่วโมงการทำงานและความแรงของของเหลว เนื่องจากไดอะแฟรมที่แตกร้าวในการให้บริการทางเคมีที่เป็นอันตรายอาจส่งผลให้ของเหลวในกระบวนการเข้าสู่การจ่ายอากาศหรือกลไกการขับเคลื่อน ควรเปลี่ยนท่อปั๊มรีดท่อตามกำหนดเวลาเชิงรุกโดยพิจารณาจากจำนวนรอบ แทนที่จะรอให้เกิดการแตกร้าวหรือความล้มเหลวที่มองเห็นได้
ความปลอดภัยระหว่างการบำรุงรักษาก็มีความสำคัญไม่แพ้กัน บุคลากรที่ทำงานเกี่ยวกับปั๊มเคมีต้องสวม PPE ที่เหมาะสมซึ่งตรงกับสารเคมีที่ใช้งาน โดยต้องมีถุงมือและอุปกรณ์ป้องกันดวงตาที่ทนต่อสารเคมีเป็นขั้นต่ำ และมักจะสวมอุปกรณ์ป้องกันใบหน้า ชุดป้องกันสารเคมี และอุปกรณ์ป้องกันระบบทางเดินหายใจสำหรับของเหลวที่มีพิษสูงหรือระเหยได้ ต้องปฏิบัติตามขั้นตอนการล็อค/แท็กเอาต์ก่อนที่จะเปิดปั๊มใดๆ เพื่อการบำรุงรักษา และของเหลวในกระบวนการที่เหลือทั้งหมดจะต้องถูกระบาย ล้าง และทำให้เป็นกลางอย่างปลอดภัยตามความเหมาะสม ก่อนที่จะแยกชิ้นส่วนส่วนประกอบที่เปียก การจัดทำเอกสารข้อมูลประสิทธิภาพของปั๊ม — อัตราการไหล ความดัน การดึงกำลัง และระดับการสั่นสะเทือน — เมื่อเวลาผ่านไป ช่วยให้สามารถบำรุงรักษาแบบคาดการณ์ได้และระบุการสึกหรอหรือการเสื่อมสภาพได้ล่วงหน้าก่อนที่จะเกิดความล้มเหลว