Quel effet la température a-t-elle sur le choix des pompes centrifuges ?

La température est l’un des facteurs les plus importants dans le choix d’une pompe. La température de fonctionnement de la pompe affectera la sélection des matériaux de la pompe, la sélection des joints, la sélection des méthodes de lubrification, etc., c'est pourquoi le facteur température doit être pris en compte lors de la sélection d'une pompe.

Premièrement, il y a deux notions à comprendre : la température et le zéro absolu.

La température est la mesure de la quantité de chaleur présente dans un gaz, un liquide ou un solide. Les échelles de température courantes que tout le monde connaît sont les degrés Fahrenheit et Celsius, deux systèmes inventés dans les années 1700. Les deux systèmes diffèrent sur des points importants :

1) Le point de congélation de l’eau est de 0 degré ou 32 degrés F

2) Le point d’ébullition de l’eau est de 100 degrés ou 212 degrés F

Le zéro absolu est défini comme la température la plus basse possible. C’est le point auquel les atomes d’une substance sont complètement immobiles et ne transfèrent aucune énergie thermique. Les mesures de température par rapport au zéro absolu sont exprimées en Kelvins (K) dans le système Celsius (0 K=-273.15 o C) et en Rankines (o R) dans le système Fahrenheit (0 o R=459.67 o F). Notez que Kelvin est une unité de mesure « sans degré ».

Deuxièmement, vous devez comprendre la relation entre la température et la pression.

La température affecte non seulement la stabilité et l'efficacité du fonctionnement de la pompe, mais également la pression du système. Lorsque la température d’un gaz s’approche du zéro absolu, il devient liquide. À mesure que la température continue d’augmenter, la pression du gaz augmente également. Si le fluide cryogénique dépasse son point d’ébullition, il se transformera en gaz et créera de sérieux problèmes de pression et d’étanchéité.

Étant donné que différents fluides forment la pression de différentes manières, un système doit être conçu spécifiquement pour les caractéristiques du fluide pompé. Si cela n’est pas pris en compte, des échecs peuvent survenir, ce qui coûtera beaucoup de temps, d’argent et de production à l’entreprise.

De plus, portez une attention particulière à l’impact de la température ambiante sur le site de l’utilisateur.

Lorsque la pompe est installée à l'extérieur ou placée de manière permanente à l'extérieur et que la température baisse considérablement la nuit, le liquide contenu dans la pompe peut geler. Lorsque ces pompes sont redémarrées, des problèmes peuvent survenir - dommages ou usure des pièces. Par conséquent, une enveloppe isolante ou une couche isolante intégrée peut être nécessaire pour isoler ou chauffer la pompe. Alternativement, la pompe peut être montée sur un patin ou un chariot pour permettre à l'opérateur de la déplacer à l'intérieur.

La plage de température attendue que la pompe doit gérer pendant son fonctionnement est essentielle pour faire le bon choix, impliquant non seulement le type et la structure de la pompe, mais également la sélection de ses composants. Bien que la température semble être un concept familier, dans les applications industrielles, elle peut rendre le fonctionnement compliqué ou l'équipement moins fiable.

Lors du processus de sélection des pompes, la température ambiante du site et la température du fluide pompé doivent être prises en compte.

La température affecte les pompes centrifuges des manières suivantes :

1. Effet sur les matériaux de construction : Si certains produits chimiques sont pompés, une corrosion peut se produire en fonction de la température. Les liquides bouillants chauds auront un effet corrosif plus important sur les matériaux que les liquides plus froids. Il est donc important de vérifier la compatibilité chimique aux températures de pompage. Des températures extrêmement basses (telles que -150 °C et moins) rendront de nombreux matériaux fragiles, tels que l'acier au carbone standard, de sorte que les systèmes tels que le pompage de GNL ou d'autres liquides cryogéniques doivent utiliser des composants spécialisés. En ajoutant certains éléments ou en forgeant des métaux avec certaines structures de grains, il est possible de créer des pièces capables de résister même à ces conditions extrêmes.
2. Composants de la pompe : pour les joints d'étanchéité, à mesure que la température augmente, la chaleur est transférée du presse-étoupe à travers l'arbre jusqu'aux roulements. Cela peut entraîner une réduction significative de la durée de vie des roulements et même provoquer leur grippage.
3. Viscosité du fluide : les liquides affectés par la température changeront de viscosité pendant le pompage. Par exemple, le miel deviendra plus fluide lorsqu’il sera chauffé, ce qui modifiera la façon dont il est pompé. Par conséquent, comprendre l’effet des changements de température sur la viscosité du produit pendant le pompage garantira que la pompe appropriée (type de structure) est sélectionnée.
4. Expansion des pièces : à des températures élevées, les pièces métalliques se dilatent à des rythmes différents. Ceci est particulièrement important lors du processus de sélection des pompes et affectera les matériaux structurels que vous choisissez.
5. Isolation ou maintien d'une basse température : Dans certains cas, votre application peut avoir besoin de maintenir une certaine température. Ceci peut être réalisé en maintenant les conditions d'écoulement ou en utilisant des gaines isolantes/une isolation intégrale.

La température affecte :

1. Structure de la pompe. Par exemple, lorsque la température du fluide dépasse 160 degrés, une pompe avec le pied de pompe comme support central est sélectionnée ; lorsque la température du milieu dépasse 200 degrés, une pompe à structure radiale divisée est sélectionnée ; lorsque la température du milieu atteint environ 400 degrés et que la pression de pompage n'est pas trop élevée, comme la pompe à boues d'huile de fond dans l'industrie pétrochimique, afin de minimiser les points de fuite possibles, une pompe OH2 est généralement sélectionnée ; lorsque la température du fluide atteint environ 400 degrés, bien que la pression ne soit pas trop élevée, mais qu'une pompe à un étage-ou une pompe à deux étages-ne peut pas la satisfaire (comme la pompe d'alimentation du four à rayonnement dans l'industrie pétrochimique), afin d'assurer la sécurité, une pompe BB5 est généralement sélectionnée ; lors du transport de supports à basse -température, il est recommandé d'utiliser une pompe vide-fût verticale VS6 pour une conservation facile au froid ; lorsque la viscosité du fluide est élevée ou facile à solidifier ou cristalliser à température ambiante, il est nécessaire de configurer une enveloppe isolante ou de chauffer/isoler la pompe dans son ensemble ; lorsque la viscosité est trop élevée à la température de pompage, il n'est généralement pas approprié d'utiliser une pompe centrifuge.
2. Sélection des matériaux. Par exemple : lorsque le fluide pompé est inférieur à zéro mais pas trop bas, de l'acier au carbone à basse température -ou de l'acier inoxydable austénitique est généralement utilisé ; lorsque le fluide de pompage est inférieur à zéro et faible, l'acier inoxydable austénitique est généralement utilisé ; lorsque le fluide de pompage est une boue d'huile à haute -température et contient des particules de catalyseur, une pompe à revêtement OH2 est sélectionnée, et le revêtement et la roue sont en fonte résistante à l'usure- ; lorsque le fluide de pompage est une boue d'huile à haute température - et ne contient pas de particules de catalyseur, une pompe à revêtement OH2 est sélectionnée, et le revêtement et la roue sont en matériau CA-6NM.
3. Sélection de garnitures mécaniques et de systèmes. Par exemple : dans des conditions de température normales, les joints de type A sont généralement sélectionnés et la température de fonctionnement maximale peut atteindre 176 degrés ; dans des conditions de basse température, les joints de type B sont généralement sélectionnés et la température de fonctionnement maximale peut atteindre 176 degrés ; dans des conditions de température élevée, les joints de type C sont généralement sélectionnés et la température de fonctionnement maximale peut atteindre 400 degrés ; les pompes dont les températures de fonctionnement sont supérieures ou égales au point d'auto-inflammation du fluide pompé choisissent généralement la disposition 2 ou 3 ; dans des conditions de température élevée ou basse, il est généralement nécessaire d'ajouter une solution de rinçage des joints PLAN62.