Πώς να επιλέξετε αντλίες για αφαλάτωση θαλασσινού νερού
Το θαλασσινό νερό περιέχει περίπου 3,5% διαλυμένα άλατα, καθιστώντας την αντοχή στη διάβρωση βασικό στοιχείο κατά την επιλογή αντλιών για συστήματα αφαλάτωσης.
Η σωστή αντλία θα πρέπει να επιλέγεται με βάση το ρυθμό ροής, την κεφαλή, την απόδοση, τη συμβατότητα υλικών, την πίεση λειτουργίας, την απόδοση της σπηλαίωσης και το κόστος του κύκλου ζωής. Για απαιτητικές εφαρμογές αφαλάτωσης, μια σωστά σχεδιασμένη φυγόκεντρη αντλία πολλαπλών σταδίων μπορεί να παρέχει αξιόπιστη μεταφορά νερού υψηλής-πίεσης.
Απαιτήσεις επιλογής βασικής αντλίας
1. Ρυθμός ροής και κεφαλή
Ο ρυθμός ροής και η κεφαλή είναι οι βασικές παράμετροι για την επιλογή μιας αντλίας αφαλάτωσης.
Ο απαιτούμενος ρυθμός ροής πρέπει να ταιριάζει με την ικανότητα του συστήματος αφαλάτωσης. Η κεφαλή της αντλίας πρέπει να παρέχει επαρκή πίεση για να ξεπεραστεί η αντίσταση του αγωγού, οι υψομετρικές διαφορές και οι απαιτήσεις πίεσης διεργασίας.
Για συστήματα αντίστροφης όσμωσης (RO), η αντλία υψηλής-πίεσης πρέπει επίσης να παρέχει σταθερή πίεση για το σύστημα μεμβράνης.
2. Απόδοση αντλίας
Η κατανάλωση ενέργειας αποτελεί σημαντικό μέρος του λειτουργικού κόστους αφαλάτωσης.
Μια αντλία υψηλής απόδοσης-μπορεί να μειώσει την κατανάλωση ενέργειας και να βελτιώσει τη συνολική οικονομία του συστήματος. Η αντλία πρέπει να λειτουργεί όσο πιο κοντά στο σημείο βέλτιστης απόδοσης (BEP).
Για μεγάλα συστήματα αφαλάτωσης, μπορεί να ληφθεί υπόψη μια-πολυβάθμια φυγόκεντρη αντλία υψηλής απόδοσης όταν η απαιτούμενη ροή και πίεση είναι κατάλληλες.
3. Αντοχή στη διάβρωση
Το θαλασσινό νερό είναι εξαιρετικά διαβρωτικό λόγω της υψηλής περιεκτικότητάς του σε χλωριούχα. Επομένως, τα διαβρεγμένα μέρη της αντλίας πρέπει να παρέχουν επαρκή αντοχή στη διάβρωση και τη διάβρωση.
Οι κοινές επιλογές υλικών περιλαμβάνουν:
Ανοξείδωτο ατσάλι
Duplex από ανοξείδωτο ατσάλι
Super duplex από ανοξείδωτο ατσάλι
Ανθεκτικά στη διάβρωση-κράματα
Η επιλογή υλικού θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη όχι μόνο την αλατότητα του θαλασσινού νερού, αλλά και τη θερμοκρασία, το διαλυμένο οξυγόνο, την πίεση, την ταχύτητα ροής και άλλες συνθήκες διεργασίας.
Για έργα αφαλάτωσης που περιλαμβάνουν επίσης χημική δοσολογία ή χημικό καθαρισμό, η συμβατότητα των υλικών της αντλίας με τις χημικές ουσίες διεργασίας θα πρέπει να αξιολογείται προσεκτικά.
4. Κόστος συντήρησης και κύκλου ζωής
Η αρχική τιμή αγοράς είναι μόνο ένα μέρος του συνολικού κόστους της αντλίας.
Μια αντλία με εύκολη συντήρηση, αξιόπιστη στεγανοποίηση, προσβάσιμα εξαρτήματα φθοράς και μεγάλα διαστήματα σέρβις μπορεί να μειώσει το χρόνο διακοπής λειτουργίας και τα έξοδα συντήρησης.
Τα διαφορετικά σχέδια αντλιών έχουν διαφορετικά πλεονεκτήματα. Για παράδειγμα, μια αυτο-εξισορροπούμενη φυγόκεντρη αντλία πολλαπλών σταδίων μπορεί να μειώσει την αξονική ώθηση και να παρέχει σταθερή λειτουργία, ενώ μια αντλία πολλαπλών σταδίων με χωριστή-θήκη μπορεί να προσφέρει υψηλή απόδοση και εύκολη πρόσβαση για συντήρηση.
Για τα συστήματα αφαλάτωσης, η επιλογή της αντλίας θα πρέπει επομένως να λαμβάνει υπόψη:
Κατανάλωση ενέργειας
Διαθεσιμότητα ανταλλακτικών
Συχνότητα συντήρησης
Ζωή φώκιας
Φθορά εξαρτημάτων
Αναμενόμενη διάρκεια ζωής
Συνολικό κόστος ιδιοκτησίας
5. Άλλες Σημαντικές Παράμετροι
Κατά την επιλογή της αντλίας θα πρέπει να ληφθούν υπόψη αρκετοί πρόσθετοι παράγοντες:
Πίεση λειτουργίας
Η αντλία πρέπει να είναι βαθμολογημένη για την απαιτούμενη πίεση λειτουργίας και τυχόν πιθανές διακυμάνσεις της πίεσης.
Καμπύλη απόδοσης
Η καμπύλη απόδοσης της αντλίας πρέπει να ταιριάζει με το πραγματικό σημείο λειτουργίας του συστήματος. Αποφύγετε την επιλογή μιας αντλίας που λειτουργεί συνεχώς μακριά από το BEP της.
Αντίσταση στη σπηλαίωση
Το επαρκές περιθώριο NPSH είναι απαραίτητο για σταθερή λειτουργία. Η καλή απόδοση σπηλαίωσης συμβάλλει στη μείωση των κραδασμών, του θορύβου και της ζημιάς στα στροφεία και σε άλλα υδραυλικά εξαρτήματα.
Σύστημα στεγανοποίησης
Οι μηχανικές στεγανοποιήσεις και άλλες διατάξεις στεγανοποίησης θα πρέπει να επιλέγονται σύμφωνα με τις ιδιότητες του θαλασσινού νερού, την πίεση, τη θερμοκρασία και τις συνθήκες λειτουργίας.
Συνήθεις-τύποι αντλιών υψηλής πίεσης
1. Έμβολες Αντλίες
Οι αντλίες εμβόλου μπορούν να είναι μια αποτελεσματική επιλογή για εφαρμογές σχετικά χαμηλής-ροής και υψηλής-πίεσης.
Για συστήματα με ρυθμούς ροής κάτω από περίπου 11 t/h, οι αντλίες εμβόλου μπορεί να προσφέρουν πλεονεκτήματα στην ενεργειακή απόδοση, ανάλογα με τις ειδικές συνθήκες λειτουργίας.
2. Πολυβάθμιες φυγόκεντρες αντλίες
Οι πολυβάθμιες φυγόκεντρες αντλίες εξετάζονται ευρέως για συστήματα αφαλάτωσης μεσαίας- και-μεγάλης κλίμακας όπου απαιτείται υψηλή πίεση.
Οι κοινές διαμορφώσεις περιλαμβάνουν:
Πολυβάθμιες φυγόκεντρες αντλίες αυτο-εξισορρόπησης
Οριζόντιες πολυβάθμιες αντλίες
Φυγοκεντρικές αντλίες πολλαπλών σταδίων με χωριστή-θήκη
Μια αυτο-εξισορροπητική σχεδίαση μπορεί να βοηθήσει στη μείωση της αξονικής ώθησης και στη βελτίωση της λειτουργικής ευστάθειας. Τα σχέδια χωρισμένων θηκών-μπορούν να παρέχουν καλή απόδοση και εύκολη πρόσβαση στη συντήρηση.
Για μονάδες αφαλάτωσης που απαιτούν επίσης μεταφορά χημικών, αντλίες χημικής διεργασίας μπορούν να χρησιμοποιηθούν για χημική δοσολογία, καθαρισμό, προεπεξεργασία και άλλες βοηθητικές διεργασίες. Αυτές οι αντλίες θα πρέπει να επιλέγονται με βάση το συγκεκριμένο χημικό μέσο και τις συνθήκες διάβρωσης.
Πώς να επιλέξετε μια αντλία αφαλάτωσης
Μια πρακτική διαδικασία επιλογής μπορεί να χωριστεί σε τρία στάδια:
Βήμα 1: Καθορίστε τις Λειτουργικές Απαιτήσεις
Καθορίζω:
Απαιτούμενος ρυθμός ροής
Απαιτούμενη πίεση εκκένωσης ή κεφαλή
Θερμοκρασία θαλασσινού νερού
Συγκέντρωση αλατιού
Πίεση λειτουργίας
Απαιτούμενο ωράριο λειτουργίας
Προϋποθέσεις εγκατάστασης
Βήμα 2: Συγκρίνετε τις τεχνολογίες αντλιών
Συγκρίνετε διαφορετικούς τύπους αντλιών με βάση:
Υδραυλική απόδοση
Κατανάλωση ενέργειας
Αντοχή στη διάβρωση
Απόδοση σπηλαίωσης
Απαιτήσεις συντήρησης
Αρχική επένδυση
Βήμα 3: Αξιολογήστε το κόστος κύκλου ζωής
Μην εστιάζετε μόνο στην αρχική τιμή αγοράς. Λάβετε υπόψη το συνολικό κόστος ιδιοκτησίας, συμπεριλαμβανομένης της κατανάλωσης ενέργειας, των ανταλλακτικών, της συντήρησης, του χρόνου διακοπής λειτουργίας και της αναμενόμενης διάρκειας ζωής.
Σύναψη
Η επιλογή μιας αντλίας για αφαλάτωση θαλασσινού νερού απαιτεί περισσότερα από την απλή αντιστοίχιση ροής και κεφαλής. Η αντίσταση στη διάβρωση, η υδραυλική απόδοση, η πίεση λειτουργίας, η απόδοση σπηλαίωσης, η συμβατότητα υλικού και το κόστος κύκλου ζωής επηρεάζουν τη μακροπρόθεσμη- αξιοπιστία.
Για εφαρμογές αφαλάτωσης υψηλής-πίεσης, μια σωστά επιλεγμένη φυγόκεντρη αντλία πολλαπλών σταδίων μπορεί να παρέχει σταθερή και αποτελεσματική λειτουργία. Για τη δοσομέτρηση χημικών και τις βοηθητικές διεργασίες, θα πρέπει να επιλέγονται κατάλληλες αντλίες χημικής διεργασίας σύμφωνα με το συγκεκριμένο μέσο.
Η καλύτερη λύση αντλίας πρέπει πάντα να προσδιορίζεται σύμφωνα με την πραγματική διαδικασία αφαλάτωσης, τις συνθήκες λειτουργίας και τις απαιτήσεις του έργου.