Επιλέξτε την πιο κατάλληλη κεραμική αντλία με βάση τη σκληρότητα σωματιδίων, το μέγεθος σωματιδίων και το επίπεδο PH

Ceramic Slurry Pumps Vs. Rubber-lined Pumps Vs. Stainless Steel Pumps: Lifespan Comparison Under Abrasive Conditions

Σκληρότητα σωματιδίων

Διαφορετικά κεραμικά αντιδρούν διαφορετικά. Για παράδειγμα, η αλουμίνα, η ζιρκονία και το νιτρίδιο του πυριτίου έχουν διαφορετικές τιμές σκληρότητας και αντοχής στη φθορά. Το πρώτο βήμα είναι η μέτρηση της σκληρότητας Mohs των στερεών στο υγρό. Για παράδειγμα, ο χαλαζίας ή το κορούνδιο έχουν σκληρότητα Mohs μεταξύ 7 και 9 και η αλουμίνα θα υποστεί αποικοδόμηση σε πολύ χαμηλότερη σκληρότητα. Αλλά στην πραγματική ζωή απλά θα γείωση γρήγορα λόγω επαναλαμβανόμενων μικρο-κρούσεων και κοπής. Το καρβίδιο του πυριτίου έχει υψηλότερη σκληρότητα-πάνω από 9,2-και μπορεί να αντιμετωπίσει σκληρότερα σωματίδια, αλλά ταυτόχρονα έχει το μειονέκτημα ότι είναι πιο εύθραυστο σε αντίθεση με το ζιρκόνιο. Στις περιπτώσεις όπου στο υγρό υπάρχουν μόνο μαλακά στερεά-όπως το ανθρακικό ασβέστιο, το υδροξείδιο του αργιλίου ή η μαλακή λάσπη, το καρβίδιο του πυριτίου θα ήταν υπερβολικό. Οι επενδύσεις από αλουμίνα ή ζιρκονία είναι άφθονες. Ο πραγματικός κίνδυνος είναι όταν η σκληρότητα των σωματιδίων πλησιάζει ή υπερβαίνει τη σκληρότητα του κεραμικού. Τότε είναι που η φθορά επιταχύνεται γρήγορα. Θέλετε το κεραμικό να είναι τουλάχιστον 1 έως 2 πόντους Mohs πιο σκληρό από οτιδήποτε ρέει μέσα του.

Μέγεθος σωματιδίων

Το μέγεθος των σωματιδίων είναι αυτό που καθορίζει τον σχεδιασμό της διαδρομής ροής και την απόσταση που αφήνετε μεταξύ των κινούμενων μερών. Τα λεπτά σωματίδια κάτω των 50 μικρών συνήθως λειτουργούν καλά με κλειστή πτερωτή και σφιχτά διάκενα, κάτι που βοηθά στην απόδοση. Αλλά μόλις φτάσετε πάνω από 0,5 mm, ειδικά στην περιοχή 2-5 mm, οι κλειστές φτερωτές αρχίζουν να παγιδεύουν στερεά. Ένα σκληρό σωματίδιο που μπλοκάρεται μεταξύ της κεραμικής πτερωτής και του περιβλήματος μπορεί να θρυμματίσει την πτερωτή ακριβώς κατά μήκος των ορίων των κόκκων της. Τότε είναι που χρειάζεστε μια ημι-ανοιχτή ή ανοιχτή πτερωτή, καθώς και μεγαλύτερα αξονικά και ακτινικά κενά μεταξύ της πτερωτής, του καλύμματος της αντλίας και των δακτυλίων φθοράς. Βασίζετε πάντα το διάκενο στο μεγαλύτερο σωματίδιο που περιμένετε, όχι στο μέσο όρο. Ας υποθέσουμε ότι έχετε D50 80 microns, αλλά περιστασιακά βλέπετε κομμάτια 3 mm-το ελάχιστο κενό σας θα πρέπει να εξακολουθεί να είναι τουλάχιστον 4 mm. Οι μεγάλες κατανομές μεγέθους σωματιδίων, τα ακανόνιστα σχήματα ή οι ίνες σημαίνουν επίσης ότι πρέπει να αποφεύγετε τα στενά κανάλια ροής. Θα φράξουν στην είσοδο ή ακριβώς μπροστά από τα πτερύγια. Το κεραμικό δεν δίνει όπως το μέταλλο. Δεν θα παραμορφωθεί για να αφήσει ένα σωματίδιο να περάσει. Είτε μπλοκάρει τη ροή είτε σπάει.

From Sintering To Precision Grinding: How A High-Performance Ceramic Pump Core Is Created
Why can zirconia ceramic pumps effectively resist corrosion from strong-acid slurries?

pH

Τα διαφορετικά κεραμικά χειρίζονται τα οξέα και τις βάσεις πολύ διαφορετικά. Η αλουμίνα είναι αρκετά σταθερή σε όξινες συνθήκες, αλλά τα καυτά, ισχυρά αλκαλικά διαλύματα θα σχηματίσουν διαλυτά αλουμίνια στην επιφάνεια, καθιστώντας την τραχιά και προκαλώντας απώλεια υλικού. Το ζιρκόνιο ανθίσταται στα αλκάλια καλύτερα από την αλουμίνα, αλλά δεν είναι καλό με το υδροφθορικό οξύ ή το συμπυκνωμένο θειικό οξύ. Το καρβίδιο του πυριτίου παραμένει σταθερό βασικά σε όλο το εύρος του pH-0 έως 14, επομένως είναι η πιο ευέλικτη επιλογή για υπηρεσίες οξέων και αλκαλίων. Τα μειονεκτήματα είναι το κόστος και οι αυστηρότερες απαιτήσεις για συμβατότητα σφραγίδων. Το νιτρίδιο του πυριτίου αποδεικνύεται ότι αντέχει αρκετά καλά σε οξέα και βάσεις. Ωστόσο, λόγω της δυσκολίας κατεργασίας του, θα το βρείτε να χρησιμοποιείται λιγότερο στα εξαρτήματα της αντλίας. Να θυμάστε ότι υπάρχουν και άλλα υλικά που έρχονται σε επαφή με το υγρό. Οι δακτύλιοι Ο, οι σφραγίδες, τα χιτώνια άξονα και οι κόλλες που εμπλέκονται θα πρέπει επίσης να λειτουργούν κάτω από την ίδια θερμοκρασία και επίπεδο pH. Επιπλέον, είναι σημαντικό να λάβετε υπόψη τις θερμοκρασίες επειδή οποιαδήποτε αύξηση της θερμοκρασίας κατά 20-30 βαθμούς θα διπλασιάσει τον ρυθμό διάβρωσης. Ένα κεραμικό υλικό που είναι αποτελεσματικό σε θερμοκρασία δωματίου μπορεί να θρυμματιστεί πλήρως στο ίδιο οξύ ή βάση πάνω από 80 βαθμούς.

Όταν στην πραγματικότητα επιλέγετε μια αντλία, πάρτε ένα δείγμα υγρού και μετρήστε τη σκληρότητα των σωματιδίων, τα μεγέθη D50 και D90, το pH και τη θερμοκρασία λειτουργίας. Στη συνέχεια, αντιστοιχίστε το σχεδιασμό του υλικού και της αντλίας με αυτούς τους αριθμούς. Η σκληρότητα σας λέει ποιο κεραμικό να επιλέξετε. Το μέγεθος των σωματιδίων σας λέει αν θα πάτε με κλειστή ή ανοιχτή πτερωτή και πόσο διάκενο πρέπει να αφήσετε. Το pH σας λέει ποια κεραμικά και βοηθητικά υλικά θα αντέξουν. Όταν αυτοί οι παράγοντες αλληλοεπικαλύπτονται, σχεδιάστε για τη χειρότερη-συνθήκη. Ζεστό, έντονα αλκαλικό ρευστό με χαλαζιακή άμμο μέσα; Αυτό είναι δουλειά για μια ανοιχτή πτερωτή καρβιδίου του πυριτίου, όχι για μια κλειστή αλουμίνα. Οι βλάβες της κεραμικής αντλίας σπάνια οφείλονται στο ότι το ίδιο το κεραμικό είναι κακό. Τις περισσότερες φορές, η σκληρότητα, το μέγεθος των σωματιδίων και το pH απλά δεν ταιριάζονταν ποτέ με αυτό που έπρεπε να χειριστεί η αντλία.

 

Μπορεί επίσης να σας αρέσει

Αποστολή ερώτησής