Kako izbrati črpalke za razsoljevanje morske vode
Morska voda vsebuje približno 3,5 % raztopljenih soli, zaradi česar je odpornost proti koroziji ključni dejavnik pri izbiri črpalk za sisteme za razsoljevanje.
Pravo črpalko je treba izbrati glede na pretok, višino, učinkovitost, združljivost materialov, delovni tlak, zmogljivost kavitacije in stroške življenjskega cikla. Za zahtevne aplikacije razsoljevanja lahko pravilno zasnovana večstopenjska centrifugalna črpalka zagotovi zanesljiv prenos vode pod visokim{1}}tlakom.
Ključne zahteve za izbiro črpalke
1. Pretok in višina
Pretok in višina sta osnovna parametra za izbiro črpalke za razsoljevanje.
Zahtevani pretok mora ustrezati zmogljivosti sistema za razsoljevanje. Glava črpalke mora zagotavljati zadosten tlak za premagovanje upora cevovoda, višinskih razlik in zahtev glede procesnega tlaka.
Pri sistemih z reverzno osmozo (RO) mora visoko{0}}črpalka zagotavljati tudi stabilen tlak za membranski sistem.
2. Učinkovitost črpalke
Poraba energije je glavni del operativnih stroškov razsoljevanja.
Visok{0}}učinkovita črpalka lahko zmanjša porabo energije in izboljša splošno ekonomičnost sistema. Črpalka mora delovati čim bližje točki najboljše učinkovitosti (BEP).
Za velike sisteme za razsoljevanje lahko pride v poštev visoko{0}}učinkovita večstopenjska centrifugalna črpalka, ko sta zahtevani pretok in tlak ustrezna.
3. Odpornost proti koroziji
Morska voda je zelo jedka zaradi visoke vsebnosti kloridov. Deli, omočeni s črpalko, morajo zato zagotavljati zadostno odpornost proti koroziji in eroziji.
Pogoste možnosti materiala vključujejo:
Nerjaveče jeklo
Duplex nerjaveče jeklo
Super duplex iz nerjavečega jekla
Korozijsko-odporne zlitine
Pri izbiri materiala je treba upoštevati ne le slanost morske vode, temveč tudi temperaturo, raztopljeni kisik, tlak, hitrost pretoka in druge procesne pogoje.
Pri projektih razsoljevanja, ki vključujejo tudi doziranje kemikalij ali kemično čiščenje, je treba skrbno oceniti združljivost materialov črpalke s procesnimi kemikalijami.
4. Stroški vzdrževanja in življenjskega cikla
Začetna nakupna cena je le en del celotnega stroška črpalke.
Črpalka z enostavnim vzdrževanjem, zanesljivim tesnjenjem, dostopnimi obrabljivimi deli in dolgimi servisnimi intervali lahko zmanjša čas izpadov in stroške vzdrževanja.
Različne izvedbe črpalk imajo različne prednosti. Večstopenjska centrifugalna črpalka s samo-uravnavanjem lahko na primer zmanjša aksialni potisk in zagotovi stabilno delovanje, medtem ko lahko večstopenjska črpalka z deljenim{2}}ohišjem nudi visoko učinkovitost in priročen dostop za vzdrževanje.
Za sisteme za razsoljevanje je treba pri izbiri črpalke torej upoštevati:
Poraba energije
Dobavljivost rezervnih delov
Pogostost vzdrževanja
Življenjska doba tjulnjev
Obraba komponent
Pričakovana življenjska doba
Skupni stroški lastništva
5. Drugi pomembni parametri
Pri izbiri črpalke je treba upoštevati več dodatnih dejavnikov:
Delovni tlak
Črpalka mora biti ocenjena za zahtevani delovni tlak in morebitna nihanja tlaka.
Krivulja učinkovitosti
Krivulja delovanja črpalke se mora ujemati z dejansko delovno točko sistema. Izogibajte se izbiri črpalke, ki neprekinjeno deluje daleč od BEP.
Odpornost na kavitacijo
Ustrezna marža NPSH je nujna za stabilno delovanje. Dobra kavitacijska zmogljivost pomaga zmanjšati vibracije, hrup in poškodbe rotorjev in drugih hidravličnih komponent.
Tesnilni sistem
Mehanska tesnila in druge tesnilne naprave je treba izbrati glede na lastnosti morske vode, tlak, temperaturo in pogoje delovanja.
Pogosti tipi-visokotlačnih črpalk
1. Batne črpalke
Batne črpalke so lahko učinkovita možnost za aplikacije z relativno nizkim-pretokom in visokim-tlakom.
Za sisteme s pretoki pod približno 11 t/h imajo lahko batne črpalke prednost pri energetski učinkovitosti, odvisno od posebnih delovnih pogojev.
2. Večstopenjske centrifugalne črpalke
Večstopenjske centrifugalne črpalke se pogosto uporabljajo za srednje{0}} in-velike-sisteme za razsoljevanje, kjer je potreben visok tlak.
Pogoste konfiguracije vključujejo:
Večstopenjske centrifugalne-črpalke s samouravnavanjem
Horizontalne večstopenjske črpalke
Večstopenjske centrifugalne črpalke z deljenim{0}}ohišjem
Zasnova s samo-uravnavanjem lahko pomaga zmanjšati aksialni potisk in izboljša stabilnost delovanja. Razdeljeni-ohišji lahko zagotovijo dobro učinkovitost in udoben dostop za vzdrževanje.
Za naprave za razsoljevanje, ki zahtevajo tudi prenos kemikalij, se lahko črpalke za kemične procese uporabljajo za doziranje kemikalij, čiščenje, predobdelavo in druge pomožne procese. Te črpalke je treba izbrati na podlagi specifičnega kemičnega medija in pogojev korozije.
Kako izbrati črpalko za razsoljevanje
Praktični izbirni postopek lahko razdelimo na tri korake:
1. korak: Določite operativne zahteve
Določi:
Zahtevani pretok
Potreben izpustni tlak ali višina
Temperatura morske vode
Koncentracija soli
Delovni tlak
Potreben obratovalni čas
Pogoji namestitve
2. korak: Primerjajte tehnologije črpalk
Primerjajte različne vrste črpalk glede na:
Hidravlična učinkovitost
Poraba energije
Odpornost proti koroziji
Izvedba kavitacije
Zahteve glede vzdrževanja
Začetna naložba
3. korak: Ocenite stroške življenjskega cikla
Ne osredotočajte se le na začetno nakupno ceno. Upoštevajte skupne stroške lastništva, vključno s porabo energije, rezervnimi deli, vzdrževanjem, izpadi in pričakovano življenjsko dobo.
Zaključek
Izbira črpalke za razsoljevanje morske vode zahteva več kot le ujemanje pretoka in višine. Odpornost proti koroziji, hidravlična učinkovitost, delovni tlak, zmogljivost kavitacije, združljivost materialov in stroški življenjskega cikla vplivajo na dolgoročno-zanesljivost.
Za-aplikacije visokotlačnega razsoljevanja lahko pravilno izbrana večstopenjska centrifugalna črpalka zagotovi stabilno in učinkovito delovanje. Za doziranje kemikalij in pomožne procese je treba izbrati ustrezne črpalke za kemične procese glede na določen medij.
Najboljšo rešitev črpalke je treba vedno določiti glede na dejanski postopek razsoljevanja, pogoje delovanja in zahteve projekta.