Wählen Sie die am besten geeignete Keramikpumpe basierend auf Partikelhärte, Partikelgröße und PH-Wert aus

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Partikelhärte

Verschiedene Keramiken reagieren unterschiedlich. Beispielsweise haben Aluminiumoxid, Zirkonoxid und Siliziumnitrid unterschiedliche Werte für Härte und Verschleißfestigkeit. Der erste Schritt besteht darin, die Mohs-Härte der Feststoffe in der Flüssigkeit zu messen. Beispielsweise besitzen Quarz oder Korund eine Mohs-Härte zwischen 7 und 9, und Aluminiumoxid wird bei einer viel geringeren Härte abgebaut. Aber im wirklichen Leben wird es durch wiederholte Mikro-Einwirkungen und Schnitte einfach schnell zermahlen. Siliziumkarbid besitzt eine höhere Härte -über 9,2-und ist in der Lage, härtere Partikel zu bewältigen, hat aber im Gegensatz zu Zirkonium gleichzeitig den Nachteil, dass es zerbrechlicher ist. In den Fällen, in denen sich nur weiche Feststoffe-wie Kalziumkarbonat, Aluminiumhydroxid oder weicher Schlamm in der Flüssigkeit befinden, wäre Siliziumkarbid zu viel. Auskleidungen aus Aluminiumoxid oder Zirkonoxid sind ausreichend. Die eigentliche Gefahr besteht, wenn die Partikelhärte der Härte der Keramik nahekommt oder diese überschreitet. Dann beschleunigt sich der Verschleiß schnell. Sie möchten, dass die Keramik mindestens 1 bis 2 Mohs-Punkte härter ist als alles, was durch sie fließt.

Partikelgröße

Die Partikelgröße bestimmt die Gestaltung des Strömungswegs und den Abstand zwischen beweglichen Teilen. Feine Partikel unter 50 Mikrometer funktionieren normalerweise gut mit einem geschlossenen Laufrad und engen Abständen, was die Effizienz steigert. Sobald Sie jedoch mehr als 0,5 mm erreichen, insbesondere im Bereich von 2 bis 5 mm, fangen geschlossene Laufräder an, Feststoffe einzufangen. Ein harter Partikel, der zwischen dem Keramiklaufrad und dem Gehäuse eingeklemmt ist, kann das Laufrad entlang seiner Korngrenzen abplatzen lassen. Dann benötigen Sie ein halboffenes oder offenes Laufrad sowie größere axiale und radiale Abstände zwischen Laufrad, Pumpendeckel und Verschleißringen. Bestimmen Sie den Abstand immer auf dem größten erwarteten Partikel und nicht auf dem Durchschnitt. Angenommen, Sie haben einen D50 von 80 Mikrometern, sehen aber gelegentlich 3-mm-Stücke. -Ihr Mindestabstand sollte immer noch mindestens 4 mm betragen. Breite Partikelgrößenverteilungen, unregelmäßige Formen oder Fasern bedeuten auch, dass Sie enge Strömungskanäle vermeiden sollten. Sie verstopfen am Einlass oder direkt vor den Leitschaufeln. Keramik gibt nicht nach wie Metall. Es verformt sich nicht, um ein Teilchen passieren zu lassen. Es blockiert entweder den Durchfluss oder unterbricht ihn.

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pH-Wert

Verschiedene Keramiken gehen sehr unterschiedlich mit Säuren und Basen um. Aluminiumoxid ist unter sauren Bedingungen ziemlich stabil, aber heiße, stark alkalische Lösungen bilden lösliche Aluminate auf der Oberfläche, wodurch sie rau wird und Materialverlust verursacht. Zirkonoxid widersteht Alkalien besser als Aluminiumoxid, verträgt es jedoch nicht mit Flusssäure oder konzentrierter Schwefelsäure. Siliziumkarbid bleibt praktisch über den gesamten pH-Bereich von 0 bis 14 stabil und ist daher die vielseitigste Wahl für den Einsatz in Säuren und Laugen. Die Nachteile sind die Kosten und strengere Anforderungen an die Dichtungskompatibilität. Siliziumnitrid erweist sich als recht gut beständig gegen Säuren und Basen; Aufgrund der schwierigen Bearbeitung wird es jedoch seltener in Pumpenkomponenten verwendet. Denken Sie daran, dass auch andere Materialien mit der Flüssigkeit in Kontakt kommen. Auch die beteiligten O-Ringe, Dichtungen, Wellenhülsen und Klebstoffe müssen bei der gleichen Temperatur und dem gleichen pH-Wert arbeiten. Darüber hinaus ist es wichtig, die Temperaturen zu berücksichtigen, da jeder Temperaturanstieg um 20 bis 30 Grad die Korrosionsrate verdoppelt. Ein bei Raumtemperatur wirksames Keramikmaterial kann in der gleichen Säure oder Base über 80 Grad vollständig zerfallen.

Wenn Sie tatsächlich eine Pumpe auswählen, nehmen Sie eine Flüssigkeitsprobe und messen Sie die Partikelhärte, die D50- und D90-Größen, den pH-Wert und die Betriebstemperatur. Passen Sie dann das Material und das Pumpendesign an diese Zahlen an. Die Härte sagt Ihnen, welche Keramik Sie wählen sollten. Die Partikelgröße sagt Ihnen, ob Sie ein geschlossenes oder ein offenes Laufrad verwenden sollten und wie viel Spielraum Sie lassen müssen. Der pH-Wert sagt Ihnen, welche Keramik- und Hilfsstoffe aushalten. Wenn sich diese Faktoren überschneiden, entwerfen Sie den Worst--Case-Zustand. Heiße, stark alkalische Flüssigkeit mit Quarzsand? Das ist eine Aufgabe für ein offenes Laufrad aus Siliziumkarbid, nicht für ein geschlossenes Laufrad aus Aluminiumoxid. Ausfälle von Keramikpumpen sind selten darauf zurückzuführen, dass die Keramik selbst defekt ist. Meistens waren Härte, Partikelgröße und pH-Wert einfach nie auf die tatsächlichen Anforderungen der Pumpe abgestimmt.

 

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