سازگاری
یک پمپ درایو مغناطیسی با چه مواد شیمیایی ایمن می تواند اداره کند؟
پاسخ تقریباً به طور کامل به انتخاب ماده خیس شده بستگی دارد، نه به خود مکانیزم پمپ. از آنجایی که پمپهای محرک مغناطیسی از پوستههای محفظه غیرفلزی در اکثر پیکربندیهای درجه شیمیایی استفاده میکنند، عملکرد بهتری از پمپهای گریز از مرکز معمولی در محدوده وسیع سیال دارند.
اسیدها و مایعات خورنده
بدنه های پمپ پلی پروپیلن (PP) و با پوشش ETFE غلظت اسید سولفوریک را تا 96 درصد در دمای کمتر از 60 درجه سانتیگراد تحمل می کنند. انواع با روکش PTFE پوشش اسید هیدروفلوئوریک (HF) را تا 48 درصد افزایش می دهند، سیالی که فولاد ضد زنگ را در عرض چند ساعت از بین می برد. در ساخت نیمه هادی، پمپ های محرک مغناطیسی 37٪ اسید هیدروکلریک (HCl) را به طور مداوم بدون تخریب خوردگی برای عمر کاری بیش از پنج سال انتقال می دهند.
محلول های قلیایی و سوزاننده
هیدروکسید سدیم (NaOH) با غلظت 50% برای پمپ های پلی پروپیلن دارای درجه حرارت 80 درجه سانتیگراد معمول است. هیدروکسید پتاسیم (KOH) مورد استفاده در ساخت باتری و محلول های آمونیاک در مدارهای تبرید نیز در بسته های سازگاری استاندارد برای پیکربندی های مرطوب شده با PVDF هستند.
حلال ها و ترکیبات آلی
متانول، اتانول، استون و تولوئن توسط پمپ هایی با قطعات خیس شده PTFE یا PVDF و یاتاقان های سرامیکی اداره می شوند. نرخ جریان از 1 لیتر در دقیقه تا بیش از 500 لیتر در دقیقه قابل دستیابی است. یک محدودیت مهم: هیدروکربن های آروماتیک بالای 120 درجه سانتیگراد به جای پوسته های پلیمری به قوطی های آهنربایی فلزی (Hastelloy C یا 316 SS) نیاز دارند، زیرا انبساط حرارتی پلاستیک ها خطر شکست محفظه را به همراه دارد.
مرجع سریع سازگاری شیمیایی
| شیمیایی | تمرکز | مواد توصیه شده | حداکثر دما (C) | رتبه بندی |
|---|---|---|---|---|
| اسید سولفوریک | تا 96% | آستر PP / ETFE | 60 | عالی |
| هیدروفلوریک اسید | تا 48% | آستر PTFE | 50 | عالی |
| اسید کلریدریک | تا 37% | PP / PVDF | 60 | عالی |
| هیدروکسید سدیم | تا 50% | PP / PVDF | 80 | عالی |
| متانول / اتانول | 100% | بلبرینگ سرامیکی PTFE / PVDF | 80 | خوب |
| پراکسید هیدروژن | تا 35% | آستر PTFE | 40 | خوب |
| تولوئن / زایلن | 100% | PVDF Hastelloy می تواند | 100 | متوسط |
| اسید نیتریک | تا 65% | آستر PTFE only | 50 | خوب |
همیشه دما، غلظت و فشار بخار سیال را با نمودار سازگاری سازنده پمپ با هم مقایسه کنید. مخلوطهای چند ماده شیمیایی میتوانند رفتار متفاوتی با اجزای جداگانه، بهویژه ترکیبهای اکسیدکننده و حلال داشته باشند.
طراحی
چگونه پمپ های محرک مغناطیسی نشت را در پردازش شیمیایی از بین می برند
پمپ های سانتریفیوژ معمولی به مهر و موم های مکانیکی یا غده های بسته بندی که در آن شفت دوار از محفظه پمپ خارج می شود، متکی هستند. این رابطها فرسوده میشوند، تخریب میشوند و در نهایت نشت میکنند -- و مایعات سمی، قابل اشتعال یا تنظیمشده با محیط زیست آزاد میکنند. پمپ محرک مغناطیسی این حالت خرابی را در سطح معماری حذف می کند.
مکانیسم اتصال آهنربایی توضیح داده شد
موتور محرک یک مجموعه آهنربای بیرونی را می چرخاند. در داخل پمپ، یک مجموعه آهنربای داخلی به پروانه کوپل شده است. بین دو مجموعه آهنربا، یک پوسته محفظه ثابت قرار دارد - به طور هرمتیک مهر و موم شده و دارای درجه فشار. آهنرباهای بیرونی آهنرباهای داخلی را از طریق شار مغناطیسی از دیواره پوسته می کشند و پروانه را بدون هیچ گونه نفوذ شفت در مرز سیال می چرخانند. نتیجه یک پمپ بدون مهر و موم دینامیکی در سمت فرآیند است.
مواد پوسته مهار و محدودیت های فشار
پوسته محفظه تنها مهم ترین جزء در طراحی بدون نشتی است. انتخاب مواد و تأثیر آنها بر عملکرد به طور قابل توجهی متفاوت است:
- پوسته های PTFE: حداکثر فشار پیوسته 10 بار در 80 درجه سانتیگراد. برای HF، اسیدهای غلیظ و اکسید کننده ها ترجیح داده می شود. تلفات جریان گردابی کم باعث بهبود کارایی می شود.
- پوسته های PEEK (پلی اتر کتون): دارای درجه حرارت 16 بار و 200 درجه سانتیگراد. در انتقال حلال در دمای بالا و پردازش دارویی که در آن مواد درجه FDA الزامی است استفاده می شود.
- گلوله های Hastelloy C-276: دارای امتیاز 40 بار زمانی که دمای عملیاتی از حد مجاز پلیمر فراتر می رود یا زمانی که توان پمپ از 15 کیلو وات فراتر می رود، مورد نیاز است، جایی که گرمایش هیسترزیس مغناطیسی در قوطی های فلزی به جای رد صلاحیت، به یک ملاحظات مدیریت حرارتی تبدیل می شود.
- بلبرینگ های SiC (سیلیکون کاربید): استاندارد در تمام پمپ های مغناطیسی درجه شیمیایی. SiC برای دوره های کوتاهی بدون تشنج خشک می شود و دارای سختی 9.5 Mohs است - مقاوم در برابر ذرات ساینده در کاربردهای دوغاب تا 20٪ جامدات حجمی.
حفاظت جداسازی: جلوگیری از آسیب ناشی از اجرای خشک
یکی از آسیب پذیری های عملیاتی خاص پمپ های محرک مغناطیسی، جداسازی آهنربا است. اگر مقاومت هیدرولیک از گشتاور جفت آهنربا بیشتر شود - ناشی از دویدن خشک، ویسکوزیته بیش از حد یا مسدود شدن ورودی - آهنربای داخلی متوقف می شود در حالی که آهنربای خارجی به چرخش ادامه می دهد. این گرمای اصطکاکی سریع ایجاد می کند که می تواند یاتاقان ها و پوسته مهار را در عرض 30 ثانیه از بین ببرد.
تاسیسات مدرن با سه لایه حفاظتی به این موضوع می پردازند: یک سنسور جریان با رله قطع خودکار (زمان پاسخگویی زیر 200 میلی ثانیه)، یک مانیتور جذب نیرو که نوک گشتاور قبل از جداسازی را تشخیص می دهد و یک خط بای پس حداقل جریان با اندازه 10 تا 15 درصد جریان نامی. کارخانههایی که هر سه لایه را اجرا میکنند، خرابیهای مرتبط با جداسازی صفر را در دورههای عملیاتی چند ساله گزارش میکنند.
راهنما
جایی که پمپ های محرک مغناطیسی شیمیایی قوی ترین ROI را ارائه می دهند
همه کاربردها حق بیمه 20 تا 40 درصدی قیمت را نسبت به پمپ های گریز از مرکز مهر و موم شده توجیه نمی کنند. مورد تجاری در جایی قویتر است که سمیت سیال، انطباق با مقررات، یا بار تعمیر و نگهداری، خرابی آببند را گران میکند.
انتقال اسید و حلال فوقالعاده خالص در جایی که یک رویداد آلودگی منفرد از یک مهر و موم شکست خورده میتواند کل دسته ویفر را از بین ببرد. هزینه آلودگی به راحتی از 100000 دلار در هر حادثه فراتر می رود و قیمت پمپ را ناچیز می کند.
FDA 21 CFR و مقررات GMP اتحادیه اروپا نیاز به آلودگی صفر محصول از منابع خارجی دارد. پمپ های مغناطیسی با پوشش PEEK با اسناد ردیابی کامل این الزامات را برآورده می کنند. مهر و موم مکانیکی خطر آلودگی روان کننده را ایجاد می کند که آنها را از خدمات اتاق تمیز محروم می کند.
حمام های اسید کرومیک، سولفات نیکل و سیانید همگی بسیار سمی هستند. حد مجاز قرار گرفتن در معرض OSHA (PELs) برای کروم شش ظرفیتی 5 میکروگرم بر متر مکعب است -- آستانه ای که نشت آب بندی می تواند در عرض چند دقیقه در اتاق های آبکاری سرپوشیده از بین برود.
هیپوکلریت سدیم (سفید کننده) با غلظت 12 تا 15 درصد در عرض چند هفته به مواد معمولی مهر و موم حمله می کند. پمپ های درایو مغناطیسی در PVDF یا PP دوز مداوم هیپوکلریت را با فواصل سرویس اندازه گیری شده در سال به جای ماه ها کنترل می کنند.
پارامترهای کلیدی مشخصات در یک نگاه
- محدوده جریان 0.5 تا 800 لیتر در دقیقه (مدل های استاندارد درجه شیمیایی)
- محدوده سر تا 80 متر (بدنه پلیمری)؛ تا 200 متر (بدنه فلزی)
- دما -20 تا 200 درجه سانتیگراد بسته به مواد خیس شده
- فشار تا 40 بار (پوسته محفظه فلزی)
- محدودیت ویسکوزیته حداکثر 200 mPa.s (استاندارد)؛ بالاتر نیاز به کاهش گشتاور دارد
- استانداردها ISO 2858، DIN 24256، ASME B73.3، ATEX (برای مایعات قابل اشتعال)
برای هر کاربرد فرآوری شیمیایی که سمیت سیال، انطباق با محیط زیست یا هزینه تعمیر و نگهداری یک نگرانی است، پمپ محرک مغناطیسی شیمیایی انتخاب برتر از نظر فنی نسبت به جایگزین های مهر و موم شده مکانیکی است. معماری مهر و موم شده آن از نظر فیزیکی مسیر نشت اولیه را حذف می کند، ماتریس مواد گسترده آن تقریباً هر ماده شیمیایی صنعتی را در غلظت ها و دماهای عملی پوشش می دهد، و بار تعمیر و نگهداری کمتر آن مزایای کل هزینه مالکیت را ارائه می دهد که در چرخه های خدمات چند ساله ترکیب می شود. مواد خیس شده را در برابر ماتریس سیال دقیق خود مشخص کنید، با ابزار دقیق مناسب در برابر کارکرد خشک محافظت کنید، و این کلاس پمپ چندین دهه انتقال شیمیایی بدون نشت را ارائه می دهد.
