Transfert de chaleur à grande vitesse de la pompe centrifuge 350°C d'huile thermique à hautes températures
pompe centrifuge à huile thermique
,Pompes à haute température
,Circulation de fluide par transfert de chaleur
Description du produit
Our thermal oil pump program originated from a 2014 collaboration with a European chemical engineering company that required a circulation pump for a synthetic heat transfer fluid system operating at 320°C continuous temperature in a polymer manufacturing processLa spécification technique du projet comportait une exigence que nous n'avions pas rencontrée auparavant: démonstration de l'analyse de la durée de vie de la coque sous pression à la température de conception,avec l'analyse des éléments finis à l'appui montrant que les contraintes du boîtier sont restées dans les limites de contraintes admissibles de l'ASME Section VIII Division 2 dépendantes du temps pour la durée de vie spécifiée de 100Des milliers d'heures.
This challenging requirement led our engineering team to develop a comprehensive elevated-temperature mechanical design methodology that has since been applied to over 60 thermal oil pump projects across chemical, pharmaceutique, plastique et applications d'énergie solaire concentrée.
La conception mécanique de chaque pompe centrifuge à haute température pour le service d'huile thermique commence par la sélection du matériau en fonction de la température de fonctionnement spécifique et de la composition du fluide de transfert de chaleur.Pour les fluides de transfert de chaleur organiques synthétiques à des températures allant jusqu'à 350 °CL'acier allié 1,25Cr-0,5Mo (ASTM A217 Grade WC6) offre une combinaison optimale de résistance à haute température, de résistance à l'oxydation et de coût.Pour des applications supérieures à 350 °C ou impliquant des fluides synthétiques particulièrement agressifs, nous passons à 2,25Cr-1Mo (ASTM A217 Grade WC9) ou à 316H en acier inoxydable.
| Paramètre | Spécification | Base de conception |
|---|---|---|
| Température de fonctionnement maximale | 350 °C (662 °F) en continu | Analyses de glissement selon la norme ASME VIII-2 |
| Fluides HT compatibles | Huile thermique synthétique et minérale | Compatibilité des matériaux par données du fabricant du fluide |
| Taux de débit maximum | 85 m3/h (375 GPM) | courbe de performance à température de fonctionnement |
| Tête différentielle maximale | 600 m à température nominale | Densité corrigée pour les conditions de fluide chaud |
| Norme de conception | Les produits doivent être présentés dans les conditions suivantes: | Examen de la conception conformément à l'annexe A de l'API 610 |
| Options de matériaux de boîtier | 1.25Cr-0.5Mo, 2.25Cr-1Mo, 316H SS. Il est à l'intérieur. | Sélection par température et chimie des fluides |
| Technologie du sceau | Cartouche de charnière métallique à haute température | Balles en inconel 718, graphite secondaire souple |
| Refroidissement des phoques | Refroidisseur d'air par convection forcée ou plan 23+ | Analyse thermique, chambre étanche ≤ 120°C |
| Résistant à l'usure | Veste de refroidissement intégrale, refroidissement par air à nageoires | Température du roulement maintenue ≤ 85°C |
| Expansion thermique | Support de ligne centrale, plaque de base coulissante | Croissance calculée, conception des éléments coulissants |
| Code de conception de la pression | Le produit doit être présenté à l'autorité compétente de l'État membre de fabrication. | Certification de l'organisme notifié / AIA selon les besoins |
- Méthodologie d'analyse de la vie des créatures:Pour chaque pompe à huile thermique fonctionnant au-dessus du seuil de température de rampage du matériau,notre équipe d'ingénieurs effectue une analyse de la durée de vie en utilisant les données de paramètres Larson-Miller de la section II partie D de l'ASME et de l'API 579-1/ASME FFS-1L'analyse calcule le temps nécessaire pour atteindre la contrainte minimale de rupture par rampage à l'emplacement de la contrainte maximale dans le boîtier, telle qu'identifiée par la FEA,fournir une prédiction quantitative de la durée de vie de la pompe qui est documentée dans le rapport de conception mécanique de la pompe.
- Système de gestion de l'expansion thermique:Les mesures de la température du champ ont révélé que l'expansion thermique différentielle entre le boîtier de la pompe à chaleur et la plaque de base à température ambiante créait une déformation du tuyau et de la coque.La solution est une conception de boîtier soutenue par une ligne centrale avec une plaque de base coulissante qui permet à la boîte de pompe de s'étendre librement tout en maintenant l'alignement de l'arbre.
- Programme de fiabilité des joints à haute température:La fiabilité mécanique de l'étanchéité à température élevée a été identifiée comme le risque technique dominant.un joint de cartouche de souffle métallique avec souffle Inconel 718,, des joints secondaires en graphite souple et des faces de joint en carbure de silicium par rapport aux joints en carbone-graphite avec revêtement en carbone en forme de diamant.
- Prévention de la dégradation thermique des huiles:Notre analyse CFD évalue spécifiquement la répartition temporelle de la résidence du fluide, avec pour objectif de conception d'éliminer les zones de stagnation où le fluide pourrait rester en contact avec des surfaces métalliques chaudes.La conception hydraulique validée maintient une vitesse de fluide continue supérieure à 0.5 m/s sur toutes les surfaces humides.