Wybierz najbardziej odpowiednią pompę ceramiczną na podstawie twardości cząstek, wielkości cząstek i poziomu PH

Ceramic Slurry Pumps Vs. Rubber-lined Pumps Vs. Stainless Steel Pumps: Lifespan Comparison Under Abrasive Conditions

Twardość cząstek

Różne ceramiki reagują różnie. Na przykład tlenek glinu, tlenek cyrkonu i azotek krzemu mają różne wartości twardości i odporności na zużycie. Pierwszym krokiem jest pomiar twardości w skali Mohsa ciał stałych w cieczy. Na przykład kwarc lub korund mają twardość w skali Mohsa od 7 do 9, a tlenek glinu ulegnie degradacji przy znacznie niższej twardości. Jednak w prawdziwym życiu po prostu szybko się zetnie ze względu na powtarzające się mikro-uderzenia i cięcia. Węglik krzemu ma wyższą twardość-powyżej 9,2-i jest w stanie poradzić sobie z twardszymi cząstkami, ale jednocześnie ma tę wadę, że jest bardziej kruchy w przeciwieństwie do tlenku cyrkonu. W przypadkach, gdy w cieczy znajdują się wyłącznie miękkie ciała stałe,-takie jak węglan wapnia, wodorotlenek glinu lub miękki osad, węglik krzemu byłby za dużo. Podszewki z tlenku glinu lub tlenku cyrkonu są wystarczające. Prawdziwe niebezpieczeństwo pojawia się, gdy twardość cząstek zbliża się do twardości ceramiki lub ją przekracza. Wtedy zużycie szybko przyspiesza. Chcesz, aby ceramika była co najmniej o 1 do 2 punktów Mohsa twardsza niż cokolwiek, co przez nią przepływa.

Rozmiar cząstek

Rozmiar cząstek określa konstrukcję ścieżki przepływu i wielkość luzu pozostawionego pomiędzy ruchomymi częściami. Drobne cząstki o średnicy poniżej 50 mikronów zwykle działają dobrze przy zamkniętym wirniku i małych prześwitach, co zwiększa wydajność. Kiedy jednak przekroczysz 0,5 mm, zwłaszcza w zakresie 2–5 mm, zamknięte wirniki zaczynają wychwytywać ciała stałe. Twarde cząstki zablokowane pomiędzy ceramicznym wirnikiem a obudową mogą spowodować wykruszenie wirnika wzdłuż granic ziaren. Wtedy potrzebny jest wirnik pół{8}}otwarty lub otwarty oraz większe szczeliny osiowe i promieniowe pomiędzy wirnikiem, pokrywą pompy i pierścieniami ślizgowymi. Zawsze opieraj się na prześwicie na największej cząstce, jakiej się spodziewasz, a nie na średniej. Załóżmy, że masz D50 o grubości 80 mikronów, ale czasami widzisz kawałki o wielkości 3 mm.-Twoja minimalna szczelina powinna nadal wynosić co najmniej 4 mm. Szeroki rozkład wielkości cząstek, nieregularne kształty lub włókna oznaczają również, że należy unikać wąskich kanałów przepływu. Zatykają się na wlocie lub tuż przed łopatkami. Ceramika nie poddaje się tak jak metal. Nie odkształci się, aby pozwolić cząsteczce przejść. Albo blokuje przepływ, albo pęka.

From Sintering To Precision Grinding: How A High-Performance Ceramic Pump Core Is Created
Why can zirconia ceramic pumps effectively resist corrosion from strong-acid slurries?

pH

Różne materiały ceramiczne bardzo różnie radzą sobie z kwasami i zasadami. Tlenek glinu jest dość stabilny w warunkach kwaśnych, ale gorące, mocne roztwory zasadowe utworzą rozpuszczalne gliniany na powierzchni, czyniąc ją szorstką i powodując straty materiału. Tlenek cyrkonu jest odporny na zasady lepiej niż tlenek glinu, ale nie jest dobry w przypadku kwasu fluorowodorowego lub stężonego kwasu siarkowego. Węglik krzemu pozostaje stabilny w zasadzie w całym zakresie pH-0 do 14, dlatego jest najbardziej wszechstronnym wyborem do zastosowań kwaśnych i zasadowych. Wadami są koszty i bardziej rygorystyczne wymagania dotyczące kompatybilności uszczelnień. Azotek krzemu dość dobrze wytrzymuje kwasy i zasady; jednakże ze względu na trudność w obróbce będzie on rzadziej stosowany w elementach pomp. Należy pamiętać, że istnieją inne materiały mające kontakt z cieczą. O-ringi, uszczelki, tuleje wału i kleje również będą musiały pracować w tej samej temperaturze i poziomie pH. Ponadto ważne jest, aby wziąć pod uwagę temperatury, ponieważ każdy wzrost temperatury o 20-30 stopni podwoi szybkość korozji. Materiał ceramiczny skuteczny w temperaturze pokojowej może całkowicie rozpaść się w tym samym kwasie lub zasadzie w temperaturze powyżej 80 stopni.

Kiedy już wybierasz pompę, pobierz próbkę płynu i zmierz twardość cząstek, wielkość D50 i D90, pH i temperaturę roboczą. Następnie dopasuj materiał i konstrukcję pompy do tych liczb. Twardość mówi Ci, którą ceramikę wybrać. Rozmiar cząstek informuje, czy zastosować wirnik zamknięty czy otwarty i jaki luz pozostawić. Wartość pH informuje, które materiały ceramiczne i pomocnicze wytrzymają. Jeśli te czynniki nakładają się na siebie, zaprojektuj-najgorszy przypadek. Gorący, silnie zasadowy płyn z dodatkiem piasku kwarcowego? To zadanie dla otwartego wirnika z węglika krzemu, a nie zamkniętego z tlenku glinu. Awarie pompy ceramicznej rzadko wynikają z uszkodzenia samej ceramiki. W większości przypadków twardość, wielkość cząstek i pH po prostu nigdy nie były dopasowane do rzeczywistych wymagań pompy.

 

Może ci się spodobać również

Wyślij zapytanie