在酒精生產(chǎn)中,化工泵產(chǎn)生汽蝕的原因及危害;根據(jù)生產(chǎn)的實際情況,提出了化工泵的原則與選型方法。
化工泵是玉米酒精生產(chǎn)中*的設備,整個工藝的每一個環(huán)節(jié)都是以泵為傳送設備,把料液輸送到下一道工序,因此,選一臺適合本工藝要求的化工泵就尤為重要。
1 生產(chǎn)中存在的問題
上海高良泵閥公司經(jīng)過幾年的生產(chǎn),有些泵連續(xù)不斷的出現(xiàn)故障,其主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1 汽蝕現(xiàn)象
2 產(chǎn)生汽蝕的原因
在化工生產(chǎn)中,選泵一般只注重泵的揚程和流量,往往忽視了泵的汽蝕現(xiàn)象。由于一臺泵制造完成之后,其汽蝕余量也就確定了,用在不同的工作條件下,產(chǎn)生汽蝕的程度是不同的。
3 在相同的溫度下,有的介質(zhì)產(chǎn)生汽蝕、有的介質(zhì)就不產(chǎn)生汽蝕,比如:型號為wan125 - 80 -200b 的化工泵用在輸送50 ℃水就不產(chǎn)生汽蝕,而用在輸送50 ℃淡酒就產(chǎn)生汽蝕,這是因為淡酒的汽化溫度比水低,在相同的溫度下,酒精更容易產(chǎn)生酒汽而引起汽蝕。
4 同一種介質(zhì)在不同的溫度下,它的飽和蒸汽壓隨著溫度的升高而逐漸增加,產(chǎn)生汽蝕的可能性也就越大,換一句話說,在輸送同一種介質(zhì)的情況下,介質(zhì)溫度越高越容易產(chǎn)生汽蝕。同樣型號為wan125 - 80 - 200b 的化工泵用在粗塔回流泵打50 ℃粗酒,就產(chǎn)生汽蝕,而用作20 ℃的成品酒泵時,就不產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象。這是因為淡酒隨著溫度的升高,產(chǎn)生酒汽的濃度遞增梯度要比水產(chǎn)生蒸汽的遞增梯度快,因此也就容易產(chǎn)生汽蝕。
泵在汽蝕情況下工作,通常能帶來以下幾種危害。
1泵及管路振動
由于泵發(fā)生汽蝕,汽泡連續(xù)不斷地由葉輪入口處zui低壓力區(qū)產(chǎn)生,水擊現(xiàn)象會連續(xù)發(fā)生,在前者還未消失的情況下,后者就接踵而來,因此不斷地有高頻水擊引起的噪音和泵的振動,由于泵的振動引起管遺傳基因有關(guān),當nhsi 不存在時,phsi 決定硫化氫的生成。
2 麥汁組成
麥汁中應含足量的泛酸,某些酵母需要*6 ,以保證酵母蛋氨酸的生物合成,及對亞硫酸鹽還原酶的抑制作用減少硫化氫的形成量。
麥汁中的金屬對硫化氫的生成有一定影響。一般認為銅和鋅離子會增加硫化氫的形成,麥汁中的冷熱凝固物分離較好時,可減少銅和鋅離子含量。有些人則持相反意見,認為銅在濃度低于4 ×10 - 6時對硫化氫不產(chǎn)生影響,當濃度達（5～100） ×10 - 6時會產(chǎn)生抑制作用;在發(fā)酵罐中加入o. 5 ×10 - 6時會減少硫化氫的形成?？傊饘俚挠绊懯潜容^復雜的。制麥汁中氨基酸的含量,減少硫化氫的生成。
麥汁中硫酸鹽和亞硫酸鹽的濃度也是決定硫化氫生成的因素,水質(zhì)處理加入石膏時,會增加麥汁硫酸根離子含量,提高硫化氫生成量。
3 發(fā)酵條件及工藝
降低發(fā)酵溫度和加大麥汁通氣量,可促進酵母酯類物質(zhì)的生物合成,抑制硫化氫的生成量。硫化氫主要產(chǎn)生在酵母繁殖出芽之前,因此酵母生長速度zui快時,硫化氫的產(chǎn)率也愈高,當貯酒時若加入高泡酒會促使啤酒中硫化氫含量增高。
用磷酸洗滌回收酵母泥可除去污染雜菌,但也改變了酵母細胞壁的滲透性,硫酸鹽更容易進入酵母細胞內(nèi)提高利用率,促進硫化氫的生成。在貯酒初期,采用二氧化碳洗滌,可將大部分硫化氫排除,減少啤酒中硫化氫含量。
路振動,如精塔塔底廢水泵,汽蝕余量為318 米,如果塔底液位控制不好產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象時,泵在一樓振動能帶動三樓管路振動,振動幅度相當大。
泵打不出料
在泵局部產(chǎn)生汽蝕時,對泵的流量和揚程無顯著影響進一步發(fā)展會使流量減少,揚程和效率都降低,壓力表指數(shù)驟然下降,真空計指數(shù)增加,甚至打不出料,泵不能正常工作。原a 塔回流泵就是這樣的,一旦產(chǎn)生汽蝕,一點淡酒都打不過去,只有打開泵殼上絲堵或者拆開泵殼排凈存汽,才能輸送出去淡酒。
葉輪、口環(huán)磨損
泵發(fā)生汽蝕時,高頻的水力沖擊,使葉輪內(nèi)附有空洞的金屬表面疲勞而剝落。另外,由于汽化時,溶于介質(zhì)中的有害氣體析出而腐蝕金屬,嚴重時在短時間內(nèi)即可損毀葉輪、口環(huán)。如精塔進料泵,由于汽蝕的存在,葉輪表面和葉道都產(chǎn)生蜂窩狀小孔,特別是葉道兩側(cè)都開裂,造成葉輪不平衡,無法使用。
參數(shù)選擇不合理
由于設計時流量余量留得太大,如粗塔回流泵,選擇泵時,流量為220m3/ h ,而實際流量只有80m3/h ,泵長期在料液流量不足的情況下工作,由于泵流量不足,介質(zhì)溫度又很高,在這種情況下,很容易在葉輪中產(chǎn)生汽泡,進而發(fā)展成為汽蝕,引起泵及管路的振動。
管路與泵不匹配
每臺泵配制的管路是由泵的流量和流速來確定,只有確定了介質(zhì)流速之后,才能計算出泵的出口直徑。粗塔再沸器循環(huán)泵與管路匹配就不合理,入口管路直徑為φ800 出口管路直徑φ600 ,由于泵選擇的流量大,而實際沒有那么多清液,就造成入口清液量不足,產(chǎn)生汽蝕,而出口管路過粗,造成壓頭損失,這樣泵的實際工況點與泵的額定工況點有差別較大,使泵的流量和揚程都有很大的變化偏離了泵的原設計參數(shù)。
2 化工泵合理選型原則
化工泵選型要達到的目的就是滿足系統(tǒng)需要的介質(zhì)量和達到揚程的前提下,盡量節(jié)能,為了實現(xiàn)這一目標化工泵選型應依據(jù)以下原則:
力求所選用化工泵的額定流量、揚程與實際工況的流量、揚程接近,這樣即可以減少揚程的浪費,又能提高化工泵的運行效率。
盡量選擇汽蝕余量低的化工泵,這樣就可以減少汽蝕現(xiàn)象的發(fā)生,同時對各種罐的安裝高度和液位要求也相應的降低。
選泵時除了要考慮化工泵本身的參數(shù)外,還要充分地考慮到泵聯(lián)合工作時的工況,盡量使化工泵在聯(lián)合工作時,各種參數(shù)都務求接近單獨工作時的額定工況,以保證化工泵聯(lián)合工作時的。
3 合理選擇化工泵的方法
為實現(xiàn)化工泵的實際工況參數(shù)盡可能地接近泵的額定工況參數(shù),以保證泵平衡地運行,選化工泵時,可以采用以下方法:
泵揚程的選擇
化工泵在使用了一個修理周期后,由于泵的磨損,揚程可能下降,同時考慮泵的轉(zhuǎn)速可能下降2 %- 5 % ,致使揚程下降5 % - 10 % ,因此選擇泵時泵的揚程要留有2 % - 5 %的余量,但zui大不能超過10 %。
泵的汽蝕余量的選擇可以從兩個方面著手,一是盡量減少泵的zui小汽蝕余量,二是盡量增加實際運行時的余量,因此,在選擇時盡量選擇小汽蝕余量的泵,選定泵之后,安裝時,要盡量提高實際汽蝕余量,即提高泵入口液位高度和減少吸料線上的壓頭損失,留有015m 的實際余量,才不會發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。
保證泵的效率
泵即能單獨運行,同時又能并聯(lián)運行,可使它在并聯(lián)時每臺化工泵的工況點接近段的左邊,這樣當一臺泵單獨運行時,工況點右移,還是處在區(qū)域內(nèi)。
泵管路的匹配
泵管路的匹配要盡量靠近泵的額定工況,管路內(nèi)介質(zhì)的流速通常選在115～212m/ s 的經(jīng)濟流速區(qū)域內(nèi),這樣確定泵出口管路直徑之后,入口管路直徑一般比出口管路大25mm。
4 結(jié)束語
公司經(jīng)過幾年的生產(chǎn)和幾個檢修周期的檢修對化工泵和管路相應的作了調(diào)整,個別罐的安裝高度也作了相應的提高,保證泵入口的液位高度,這樣就減少了泵汽蝕現(xiàn)象的發(fā)生,消除了泵振動和打不上料的現(xiàn)象,保證了工藝平穩(wěn)運行和酒精生產(chǎn)的平穩(wěn)進行,但是還有汽蝕泵存在,如粗塔再沸器循環(huán)泵及管路就沒有變動,因這幾臺泵選則的流量余量比較大,流量為1300m3/ h ,電機功率為200kw,因此價格也就昂貴一些,同時管路全是不銹鋼的造價也很高,如果換一次,將會造成更大的浪費。現(xiàn)雖然經(jīng)常產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象,但是還可以維持生產(chǎn),因此暫時對其沒有作任何調(diào)整。在化工生產(chǎn)中,泵是*的設備,選擇一臺適合工藝需要的化工泵,對生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用.