油脂加工廠中，如何確定泵的流量和揚(yáng)程？

2024-11-12

在油脂加工廠中，準(zhǔn)確確定泵的流量和揚(yáng)程對(duì)于泵的合理選型至關(guān)重要，這需要綜合考慮多個(gè)因素。

一、確定泵的流量

• 1. 根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和工藝要求

• 首先要明確油脂加工廠的生產(chǎn)能力。例如，若工廠每天處理100噸油料，經(jīng)過壓榨或浸出后得到一定量的毛油，根據(jù)生產(chǎn)工藝的時(shí)間安排，計(jì)算每小時(shí)需要輸送的油脂量。如果生產(chǎn)是連續(xù)進(jìn)行的，將日產(chǎn)量換算為每小時(shí)的產(chǎn)量，就可以大致得到所需泵的最小流量。

• 不同的工藝環(huán)節(jié)對(duì)流量的要求也不同。在油脂精煉環(huán)節(jié)，如脫膠、脫酸等步驟，要保證化學(xué)藥劑和油脂有足夠的接觸時(shí)間和反應(yīng)量，這就需要根據(jù)工藝配方確定合適的油脂流量。例如，在堿煉過程中，為了使氫氧化鈉溶液與游離脂肪酸充分反應(yīng)，需要以穩(wěn)定的流量輸送油脂通過反應(yīng)釜。

• 2. 考慮管道系統(tǒng)的填充和排空需求

• 當(dāng)油脂開始輸送時(shí)，需要填充管道。管道的容積要計(jì)入流量需求中。例如，若有一條長100米、直徑10厘米的輸送管道，其容積可以通過圓柱體積公式（V = πr²h）計(jì)算得出，這個(gè)容積對(duì)應(yīng)的油脂量需要在啟動(dòng)泵時(shí)快速填充，所以泵的流量要能夠滿足在合理時(shí)間內(nèi)完成管道填充。

• 同樣，在排空管道或設(shè)備時(shí)，也需要一定的流量來確保油脂能夠全部轉(zhuǎn)移。比如在清洗油脂儲(chǔ)存罐后，要將清洗水排空，泵的流量要能使罐內(nèi)液體在規(guī)定時(shí)間內(nèi)排空，以準(zhǔn)備下一次的油脂儲(chǔ)存。

• 3. 流量的余量考慮

• 為了應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的生產(chǎn)波動(dòng)、設(shè)備故障維修后的恢復(fù)生產(chǎn)等情況，泵的流量應(yīng)該有一定的余量。一般建議預(yù)留10% - 20%的流量余量。例如，如果計(jì)算出某一工藝環(huán)節(jié)正常需要的流量是10立方米/小時(shí)，那么選型時(shí)可以考慮選擇流量為11 - 12立方米/小時(shí)的泵。

二、確定泵的揚(yáng)程

• 1. 計(jì)算輸送高度產(chǎn)生的靜壓頭

• 要考慮油脂需要被輸送的垂直高度。如果油脂從一樓的車間輸送到三樓的儲(chǔ)存罐，假設(shè)每層樓高3米，那么垂直輸送高度就是6米。根據(jù)靜壓頭計(jì)算公式（h = p/ρg，其中p是壓力，ρ是油脂密度，g是重力加速度），可以計(jì)算出克服這個(gè)高度所需的揚(yáng)程。油脂密度一般在900 - 950千克/立方米左右，通過計(jì)算可以得到每米高度對(duì)應(yīng)的靜壓頭。

• 2. 考慮管道摩擦損失

• 管道的長度、直徑、粗糙度以及油脂的流速都會(huì)影響管道摩擦阻力。長管道和小直徑管道會(huì)增加摩擦損失。可以使用達(dá)西 - 威斯巴赫公式（hf = f×(L/D)×(v²/2g)，其中hf是摩擦水頭損失，f是摩擦系數(shù)，L是管道長度，D是管道直徑，v是流速）來估算管道摩擦損失。例如，一條200米長、直徑8厘米的管道，根據(jù)油脂的黏度和流速確定摩擦系數(shù)后，就可以計(jì)算出摩擦損失對(duì)應(yīng)的揚(yáng)程。

• 3. 考慮局部阻力損失

• 管道系統(tǒng)中的閥門、彎頭、三通等管件會(huì)產(chǎn)生局部阻力。每一種管件都有相應(yīng)的局部阻力系數(shù)（ζ），通過局部阻力損失計(jì)算公式（hj = ζ×(v²/2g)）可以計(jì)算出局部阻力損失對(duì)應(yīng)的揚(yáng)程。例如，一個(gè)90度彎頭的局部阻力系數(shù)約為0.75，根據(jù)油脂流速就可以算出這個(gè)彎頭產(chǎn)生的揚(yáng)程損失。將所有管件的局部阻力損失相加，就得到總的局部阻力損失揚(yáng)程。

• 4. 工藝環(huán)節(jié)的壓力要求

• 在一些油脂加工工藝中，如油脂的加氫反應(yīng)需要在一定壓力下進(jìn)行。如果要將油脂輸送到高壓反應(yīng)釜中，除了上述的輸送高度、管道摩擦和局部阻力損失外，還要加上工藝要求的壓力對(duì)應(yīng)的揚(yáng)程。例如，加氫反應(yīng)釜要求油脂入口壓力為2MPa，根據(jù)壓力與揚(yáng)程的換算關(guān)系（1MPa約等于100米揚(yáng)程），則需要在泵的揚(yáng)程計(jì)算中額外加上200米揚(yáng)程來滿足工藝壓力需求。