Chọn máy bơm gốm phù hợp nhất dựa trên độ cứng hạt, kích thước hạt và độ PH

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

Độ cứng hạt

Gốm sứ khác nhau phản ứng khác nhau. Ví dụ, alumina, zirconia và silicon nitride có các giá trị khác nhau về độ cứng và khả năng chống mài mòn. Bước đầu tiên là đo độ cứng Mohs của chất rắn trong chất lỏng. Ví dụ, thạch anh hoặc corundum có độ cứng Mohs trong khoảng từ 7 đến 9, và alumina sẽ bị phân hủy ở độ cứng thấp hơn nhiều. Nhưng trong đời thực, nó sẽ nhanh chóng bị hỏng do tác động vi mô{6}}và bị cắt nhiều lần. Cacbua silic có độ cứng cao hơn-trên 9,2-và có thể xử lý các hạt cứng hơn nhưng đồng thời có nhược điểm là dễ vỡ hơn không giống như zirconia. Trong trường hợp chỉ có chất rắn mềm{12}}như canxi cacbonat, nhôm hydroxit hoặc bùn mềm trong chất lỏng, thì cacbua silic sẽ có quá nhiều. Lớp lót Alumina hoặc zirconia rất nhiều. Mối nguy hiểm thực sự là khi độ cứng của hạt gần bằng hoặc vượt qua độ cứng của gốm. Đó là khi sự mài mòn tăng tốc nhanh chóng. Bạn muốn gốm cứng hơn ít nhất 1 đến 2 điểm Mohs so với bất cứ thứ gì chảy qua nó.

Kích thước hạt

Kích thước hạt là yếu tố quyết định thiết kế đường dẫn dòng chảy và khoảng cách bạn để lại giữa các bộ phận chuyển động. Các hạt mịn dưới 50 micron thường hoạt động tốt với cánh quạt kín và khe hở hẹp, giúp tăng hiệu quả. Nhưng khi bạn đạt đến mức trên 0,5 mm, đặc biệt là trong phạm vi 2–5 mm, các cánh quạt đóng sẽ bắt đầu giữ lại chất rắn. Một hạt cứng bị kẹt giữa cánh quạt gốm và vỏ có thể làm sứt mẻ cánh quạt dọc theo ranh giới thớ của nó. Đó là khi bạn cần một cánh quạt bán{8}}mở hoặc hở, cùng với các khoảng trống hướng trục và hướng tâm lớn hơn giữa cánh quạt, vỏ máy bơm và vòng chống mòn. Luôn căn cứ vào độ hở của hạt lớn nhất mà bạn mong đợi chứ không phải mức trung bình. Giả sử bạn có D50 là 80 micron nhưng đôi khi nhìn thấy các mảnh 3 mm-khoảng cách tối thiểu của bạn vẫn phải ít nhất là 4 mm. Sự phân bố kích thước hạt rộng, hình dạng không đều hoặc sợi cũng có nghĩa là bạn nên tránh các kênh dòng chảy hẹp. Chúng sẽ bị tắc ở đầu vào hoặc ngay phía trước cánh gạt. Gốm không cho như kim loại. Nó sẽ không biến dạng khi để một hạt đi qua. Nó chặn dòng chảy hoặc phá vỡ.

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

Các loại gốm sứ khác nhau xử lý axit và bazơ rất khác nhau. Alumina khá ổn định trong điều kiện axit, nhưng dung dịch kiềm nóng, mạnh sẽ tạo thành aluminat hòa tan trên bề mặt, khiến bề mặt trở nên nhám và gây thất thoát vật liệu. Zirconia chống lại chất kiềm tốt hơn alumina, nhưng nó không tốt với axit hydrofluoric hoặc axit sulfuric đậm đặc. Cacbua silic về cơ bản luôn ổn định trong toàn bộ phạm vi pH-0 đến 14-vì vậy, đây là lựa chọn linh hoạt nhất cho dịch vụ axit và kiềm. Nhược điểm là chi phí và yêu cầu chặt chẽ hơn về khả năng tương thích của con dấu. Silicon nitride tỏ ra chịu được axit và bazơ khá tốt; tuy nhiên, do khó gia công nên nó ít được sử dụng trong các bộ phận của máy bơm. Hãy nhớ rằng có những vật liệu khác tiếp xúc với chất lỏng. Các vòng chữ O, vòng đệm, ống bọc trục và chất kết dính có liên quan cũng sẽ phải hoạt động ở cùng nhiệt độ và độ pH. Hơn nữa, điều quan trọng là phải xem xét nhiệt độ vì nhiệt độ tăng 20-30 độ sẽ tăng gấp đôi tốc độ ăn mòn. Vật liệu gốm hoạt động hiệu quả ở nhiệt độ phòng có thể vỡ vụn hoàn toàn trong cùng một axit hoặc bazơ ở nhiệt độ trên 80 độ.

Khi bạn thực sự chọn máy bơm, hãy lấy mẫu chất lỏng và đo độ cứng hạt, kích thước D50 và D90, độ pH và nhiệt độ vận hành. Sau đó kết hợp vật liệu và thiết kế máy bơm với những con số đó. Độ cứng cho bạn biết nên chọn loại gốm nào. Kích thước hạt cho bạn biết nên sử dụng cánh quạt đóng hay mở và khoảng trống cần để lại. Độ pH cho bạn biết gốm và vật liệu phụ nào sẽ giữ được. Khi các yếu tố này trùng nhau, hãy thiết kế cho trường hợp-xấu nhất. Chất lỏng nóng, có tính kiềm mạnh có chứa cát thạch anh? Đó là công việc dành cho cánh quạt mở bằng cacbua silic, không phải cánh quạt đóng bằng nhôm. Lỗi bơm gốm hiếm khi xảy ra do bản thân gốm bị hỏng. Hầu hết thời gian, độ cứng, kích thước hạt và độ pH đơn giản là không bao giờ phù hợp với những gì máy bơm thực sự phải xử lý.

 

Bạn cũng có thể thích

Gửi yêu cầu