Jak vybrat čerpadla pro odsolování mořské vody
Mořská voda obsahuje asi 3,5 % rozpuštěných solí, takže odolnost proti korozi je klíčovým faktorem při výběru čerpadel pro odsolovací systémy.
Správné čerpadlo by mělo být vybráno na základě průtoku, dopravní výšky, účinnosti, materiálové kompatibility, provozního tlaku, kavitačního výkonu a nákladů životního cyklu. Pro náročné aplikace odsolování může správně navržené vícestupňové odstředivé čerpadlo zajistit spolehlivý vysokotlaký-převod vody.
Klíčové požadavky na výběr čerpadla
1. Průtok a výška
Průtok a dopravní výška jsou základní parametry pro výběr odsolovacího čerpadla.
Požadovaný průtok by měl odpovídat kapacitě odsolovacího systému. Hlava čerpadla musí poskytovat dostatečný tlak k překonání odporu potrubí, výškových rozdílů a požadavků na procesní tlak.
U systémů s reverzní osmózou (RO) musí vysokotlaké-čerpadlo také poskytovat stabilní tlak pro membránový systém.
2. Účinnost čerpadla
Spotřeba energie tvoří hlavní část provozních nákladů na odsolování.
Vysoce{0}}účinné čerpadlo může snížit spotřebu energie a zlepšit celkovou ekonomiku systému. Čerpadlo by mělo fungovat co nejblíže k bodu nejlepší účinnosti (BEP).
U velkých odsolovacích systémů lze uvažovat o vysoce{0}}účinném vícestupňovém odstředivém čerpadle, pokud je požadovaný průtok a tlak vhodný.
3. Odolnost proti korozi
Mořská voda je vysoce korozivní kvůli vysokému obsahu chloridů. Části smáčené čerpadlem proto musí poskytovat dostatečnou odolnost proti korozi a erozi.
Mezi běžné materiály patří:
Nerez
Duplexní nerezová ocel
Super duplex z nerezové oceli
Slitiny odolné proti korozi-
Výběr materiálu by měl vzít v úvahu nejen slanost mořské vody, ale také teplotu, rozpuštěný kyslík, tlak, rychlost proudění a další podmínky procesu.
U projektů odsolování, které také zahrnují dávkování chemikálií nebo chemické čištění, by měla být pečlivě vyhodnocena kompatibilita materiálů čerpadla s procesními chemikáliemi.
4. Náklady na údržbu a životní cyklus
Počáteční kupní cena je pouze jednou částí celkových nákladů na čerpadlo.
Čerpadlo se snadnou údržbou, spolehlivým těsněním, dostupnými opotřebitelnými díly a dlouhými servisními intervaly může snížit prostoje a náklady na údržbu.
Různé konstrukce čerpadel mají různé výhody. Například samo-vyvažovací vícestupňové odstředivé čerpadlo může snížit axiální tah a zajistit stabilní provoz, zatímco vícestupňové čerpadlo-s děleným pouzdrem může nabídnout vysokou účinnost a pohodlný přístup pro údržbu.
U odsolovacích systémů by proto výběr čerpadla měl vzít v úvahu:
Spotřeba energie
Dostupnost náhradních dílů
Frekvence údržby
Život těsnění
Opotřebení součástí
Předpokládaná životnost
Celkové náklady na vlastnictví
5. Další důležité parametry
Při výběru čerpadla je třeba vzít v úvahu několik dalších faktorů:
Provozní tlak
Čerpadlo musí být dimenzováno na požadovaný pracovní tlak a případné kolísání tlaku.
Výkonová křivka
Křivka výkonu čerpadla by měla odpovídat skutečnému provoznímu bodu systému. Vyvarujte se výběru čerpadla, které pracuje nepřetržitě daleko od svého BEP.
Odolnost proti kavitaci
Pro stabilní provoz je nezbytná dostatečná rezerva NPSH. Dobrý kavitační výkon pomáhá snižovat vibrace, hluk a poškození oběžných kol a dalších hydraulických součástí.
Systém těsnění
Mechanické ucpávky a další těsnicí uspořádání by měly být vybrány podle vlastností mořské vody, tlaku, teploty a provozních podmínek.
Běžné typy-vysokotlakých čerpadel
1. Plunžrová čerpadla
Plunžrová čerpadla mohou být účinnou volbou pro aplikace s relativně nízkým-průtokem a vysokým{1}}tlakem.
U systémů s průtoky nižšími než přibližně 11 t/h mohou plunžrová čerpadla nabízet výhody energetické účinnosti v závislosti na konkrétních provozních podmínkách.
2. Vícestupňová odstředivá čerpadla
Vícestupňová odstředivá čerpadla jsou široce zvažována pro střední- a velké-odsolovací systémy, kde je vyžadován vysoký tlak.
Mezi běžné konfigurace patří:
Samo{0}}vyvažovací vícestupňová odstředivá čerpadla
Horizontální vícestupňová čerpadla
Vícestupňová odstředivá čerpadla s dělenou skříní
Samo{0}}vyvažovací konstrukce může pomoci snížit axiální tah a zlepšit provozní stabilitu. Rozdělené-pouzdro může zajistit dobrou účinnost a pohodlný přístup k údržbě.
Pro odsolovací zařízení, která také vyžadují přečerpávání chemikálií, lze čerpadla pro chemické procesy použít pro dávkování chemikálií, čištění, předúpravu a další pomocné procesy. Tato čerpadla by měla být vybrána na základě specifického chemického média a podmínek koroze.
Jak vybrat odsolovací čerpadlo
Praktický proces výběru lze rozdělit do tří kroků:
Krok 1: Definujte provozní požadavky
Určit:
Požadovaný průtok
Požadovaný výtlačný tlak nebo dopravní výška
Teplota mořské vody
Koncentrace soli
Provozní tlak
Požadovaná provozní doba
Podmínky instalace
Krok 2: Porovnejte technologie čerpadel
Porovnejte různé typy čerpadel na základě:
Hydraulická účinnost
Spotřeba energie
Odolnost proti korozi
Kavitační výkon
Požadavky na údržbu
Počáteční investice
Krok 3: Vyhodnoťte náklady životního cyklu
Nezaměřujte se pouze na počáteční kupní cenu. Zvažte celkové náklady na vlastnictví, včetně spotřeby energie, náhradních dílů, údržby, prostojů a očekávané životnosti.
Závěr
Výběr čerpadla pro odsolování mořské vody vyžaduje více než pouhé sladění průtoku a dopravní výšky. Odolnost proti korozi, hydraulická účinnost, provozní tlak, kavitační výkon, materiálová kompatibilita a cena životního cyklu – to vše ovlivňuje dlouhodobou spolehlivost-.
Pro aplikace vysokotlakého odsolování může vhodně zvolené vícestupňové odstředivé čerpadlo zajistit stabilní a účinný provoz. Pro dávkování chemikálií a pomocné procesy by měla být vybrána vhodná čerpadla pro chemické procesy podle konkrétního média.
Nejlepší řešení čerpadla by mělo být vždy stanoveno podle skutečného procesu odsolování, provozních podmínek a požadavků projektu.