Qual o efeito da temperatura na seleção de bombas centrífugas?

A temperatura é um dos fatores mais importantes na seleção da bomba. A temperatura operacional da bomba afetará a seleção dos materiais da bomba, a seleção das vedações, a seleção dos métodos de lubrificação, etc., portanto, o fator temperatura precisa ser levado em consideração ao selecionar uma bomba.

Primeiro, há dois conceitos a serem entendidos: temperatura e zero absoluto.

Temperatura é a medida da quantidade de calor presente em um gás, líquido ou sólido. As escalas de temperatura comuns com as quais todos estão familiarizados são Fahrenheit e Celsius, dois sistemas inventados em 1700. Os dois sistemas diferem em aspectos importantes:

1) O ponto de congelamento da água é 0 graus ou 32 graus F

2) O ponto de ebulição da água é 100 graus ou 212 graus F

O zero absoluto é definido como a temperatura mais baixa possível. Este é o ponto em que os átomos de uma substância ficam completamente imóveis e não transferem nenhuma energia térmica. As medições de temperatura relativas ao zero absoluto são expressas em Kelvins (K) no sistema Celsius (0 K=-273.15 o C) e em Rankines (o R) no sistema Fahrenheit (0 o R=459.67 o F). Observe que Kelvin é uma unidade de medida “sem grau”.

Em segundo lugar, você precisa compreender a relação entre temperatura e pressão.

A temperatura não afeta apenas a estabilidade e a eficiência da operação da bomba, mas também a pressão do sistema. Quando a temperatura de um gás se aproxima do zero absoluto, ele se torna líquido. À medida que a temperatura continua a subir, a pressão do gás também aumenta. Se o fluido criogênico exceder seu ponto de ebulição, ele se tornará um gás e criará sérios problemas de pressão e vedação.

Como diferentes meios formam pressão de diferentes maneiras, um sistema deve ser projetado especificamente para as características do meio bombeado. Se isso não for levado em consideração, poderão ocorrer falhas, custando muito tempo, dinheiro e produção ao negócio.

Além disso, preste atenção especial ao impacto da temperatura ambiente nas instalações do usuário.

Quando a bomba é instalada ao ar livre ou colocada permanentemente ao ar livre e a temperatura cai significativamente à noite, o líquido na bomba pode congelar. Quando essas bombas são reiniciadas, podem ocorrer problemas - danos ou desgaste de peças. Portanto, pode ser necessária uma camisa de isolamento ou uma camada de isolamento integral para isolar ou aquecer a bomba. Alternativamente, a bomba pode ser montada em um carrinho ou carrinho para permitir que o operador a mova para dentro de casa.

A faixa de temperatura esperada que a bomba precisa suportar durante a operação é fundamental para fazer a seleção correta, envolvendo não apenas o tipo e a estrutura da bomba, mas também a seleção dos componentes da bomba. Embora a temperatura pareça ser um conceito familiar, em aplicações industriais ela pode tornar a operação complicada ou o equipamento menos confiável.

No processo de seleção da bomba, devem ser consideradas tanto a temperatura ambiente do local quanto a temperatura do meio bombeado.

A temperatura afeta as bombas centrífugas das seguintes maneiras:

1. Efeito nos materiais estruturais: Se determinados produtos químicos estiverem sendo bombeados, poderá ocorrer corrosão dependendo da temperatura. Líquidos quentes em ebulição terão um efeito corrosivo maior sobre os materiais do que líquidos mais frios. Portanto, é importante verificar a compatibilidade química nas temperaturas de bombeamento. Temperaturas extremamente baixas (como -150 o C e inferiores) tornarão muitos materiais quebradiços, como o aço carbono padrão, pelo que sistemas como o bombeamento de GNL ou outros líquidos criogénicos devem utilizar materiais componentes especializados. Ao adicionar certos elementos ou forjar metais com certas estruturas de grãos, é possível criar peças que podem suportar até mesmo essas condições extremas.
2. Componentes da bomba: Para vedações de gaxeta, à medida que a temperatura aumenta, o calor é transferido da sobreposta de gaxeta através do eixo até os rolamentos. Isso pode levar a uma redução significativa na vida útil do rolamento e pode até mesmo causar a gripagem dos rolamentos.
3. Viscosidade do fluido: Os líquidos afetados pela temperatura mudarão de viscosidade durante o bombeamento. Por exemplo, o mel ficará mais fino quando aquecido, mudando a forma como bombeia. Portanto, compreender o efeito das mudanças de temperatura na viscosidade do produto durante o bombeamento garantirá que a bomba (tipo de estrutura) correta seja selecionada.
4. Expansão da peça: Em altas temperaturas, as peças metálicas se expandirão em taxas diferentes. Isto é particularmente importante durante o processo de seleção da bomba e afetará os materiais estruturais escolhidos.
5. Isolamento ou manutenção de baixa temperatura: Em alguns casos, sua aplicação pode precisar manter uma determinada temperatura. Isto pode ser conseguido mantendo as condições de fluxo ou usando camisas de isolamento/isolamento integral.

A temperatura afeta:

1. Estrutura da bomba. Por exemplo, quando a temperatura média excede 160 graus, uma bomba com o pé da bomba como suporte da linha central é selecionada; quando a temperatura média excede 200 graus, uma bomba de estrutura radial dividida é selecionada; quando a temperatura média atinge cerca de 400 graus e a pressão de bombeamento não é muito alta, como a bomba de polpa de óleo de fundo na indústria petroquímica, a fim de minimizar possíveis pontos de vazamento, geralmente é selecionada uma bomba de OH2; quando a temperatura média atinge cerca de 400 graus, embora a pressão não seja muito alta, mas uma bomba de-estágio único ou uma bomba de{7}}estágio não consegue atendê-la (como a bomba de alimentação de forno de radiação na indústria petroquímica), para garantir a segurança, uma bomba BB5 geralmente é selecionada; ao transportar meios-de baixa temperatura, recomenda-se usar uma bomba cilíndrica vertical VS6 para facilitar a preservação a frio; quando a viscosidade do meio é alta ou fácil de solidificar ou cristalizar em temperatura ambiente, é necessário configurar uma camisa isolante ou aquecer/isolar a bomba como um todo; quando a viscosidade é muito alta na temperatura de bombeamento, geralmente não é adequado usar uma bomba centrífuga.
2. Seleção de materiais. Por exemplo: quando o meio de bombeamento está abaixo de zero, mas não muito baixo, geralmente é usado aço carbono de baixa temperatura ou aço inoxidável austenítico; quando o meio de bombeamento está abaixo de zero e baixo, geralmente é usado aço inoxidável austenítico; quando o meio de bombeamento é uma pasta de óleo-de alta temperatura e contém partículas de catalisador, uma bomba OH2 de revestimento é selecionada, e o revestimento e o impulsor são feitos de ferro fundido-resistente ao desgaste; quando o meio de bombeamento é uma pasta de óleo-de alta temperatura e não contém partículas de catalisador, uma bomba OH2 de revestimento é selecionada, e o revestimento e o impulsor são feitos de material CA-6NM.
3. Seleção de selos mecânicos e sistemas. Por exemplo: sob condições normais de temperatura, as vedações do tipo A são geralmente selecionadas e a temperatura máxima de operação pode atingir 176 graus; sob condições de baixa temperatura, as vedações do tipo B são geralmente selecionadas e a temperatura máxima de operação pode atingir 176 graus; sob condições de alta temperatura, as vedações do tipo C são geralmente selecionadas e a temperatura máxima de operação pode atingir 400 graus; bombas com temperaturas de operação maiores ou iguais ao ponto de auto{4}ignição do meio de bombeamento geralmente escolhem o layout 2 ou 3; sob condições de alta ou baixa temperatura, geralmente é necessário adicionar uma solução de lavagem de vedação PLAN62.