酒精生产中对泵选型的一点看法

化工泵是玉米酒精生产中不可缺少的设备,整个工艺的每一个环节都是以泵为传送设备,把料液输送到下一道工序,因此,选一台适合本工艺要求的化工泵就尤为重要。

1 　生产中存在的问题

华润金玉公司经过几年的生产,有些泵连续不断的出现故障,其主要表现在以下几个方面:

111 　汽蚀现象

11111 　产生汽蚀的原因

在化工生产中,选泵一般只注重泵的扬程和流量,往往忽视了泵的汽蚀现象。由于一台泵制造完成之后,其汽蚀余量也就确定了,用在不同的工作条件下,产生汽蚀的程度是不同的。

1111111 　在相同的温度下,有的介质产生汽蚀、有的介质就不产生汽蚀,比如:型号为WAN125 - 80 -200B 的化工泵用在输送50 ℃水就不产生汽蚀,而用在输送50 ℃淡酒就产生汽蚀,这是因为淡酒的汽化温度比水低,在相同的温度下,酒精更容易产生酒汽而引起汽蚀。

11112 　同一种介质在不同的温度下,它的饱和蒸汽压随着温度的升高而逐渐增加,产生汽蚀的可能性也就越大,换一句话说,在输送同一种介质的情况下,介质温度越高越容易产生汽蚀。同样型号为WAN125 - 80 - 200B 的化工泵用在粗塔回流泵打50 ℃粗酒,就产生汽蚀,而用作20 ℃的成品酒泵时,就不产生汽蚀现象。这是因为淡酒随着温度的升高,产生酒汽的浓度递增梯度要比水产生蒸汽的递增梯度快,因此也就容易产生汽蚀。

泵在汽蚀情况下工作,通常能带来以下几种危害。

1111211 　泵及管路振动

由于泵发生汽蚀,汽泡连续不断地由叶轮入口处最低压力区产生,水击现象会连续发生,在前者还未消失的情况下,后者就接踵而来,因此不断地有高频水击引起的噪音和泵的振动,由于泵的振动引起管遗传基因有关,当NHSI 不存在时,PHSI 决定硫化氢的生成。

3. 2 　麦汁组成

麦汁中应含足量的泛酸,某些酵母需要维生素B6 ,以保证酵母蛋氨酸的生物合成,及对亚硫酸盐还原酶的抑制作用减少硫化氢的形成量。

麦汁中的金属对硫化氢的生成有一定影响。一般认为铜和锌离子会增加硫化氢的形成,麦汁中的冷热凝固物分离较好时,可减少铜和锌离子含量。有些人则持相反意见,认为铜在浓度低于4 ×10 - 6时对硫化氢不产生影响,当浓度达(5～100) ×10 - 6时会产生抑制作用;在发酵罐中加入O. 5 ×10 - 6时会减少硫化氢的形成。总之金属的影响是比较复杂的。制麦汁中氨基酸的含量,减少硫化氢的生成。

麦汁中硫酸盐和亚硫酸盐的浓度也是决定硫化氢生成的因素,水质处理加入石膏时,会增加麦汁硫酸根离子含量,提高硫化氢生成量。

3. 3 　发酵条件及工艺

降低发酵温度和加大麦汁通气量,可促进酵母酯类物质的生物合成,抑制硫化氢的生成量。硫化氢主要产生在酵母繁殖出芽之前,因此酵母生长速度最快时,硫化氢的产率也愈高,当贮酒时若加入高泡酒会促使啤酒中硫化氢含量增高。

用磷酸洗涤回收酵母泥可除去污染杂菌,但也改变了酵母细胞壁的渗透性,硫酸盐更容易进入酵母细胞内提高利用率,促进硫化氢的生成。在贮酒初期,采用二氧化碳洗涤,可将大部分硫化氢排除,减少啤酒中硫化氢含量。

路振动,如精塔塔底废水泵,汽蚀余量为318 米,如果塔底液位控制不好产生汽蚀现象时,泵在一楼振动能带动三楼管路振动,振动幅度相当大。

1111212 　泵打不出料

在泵局部产生汽蚀时,对泵的流量和扬程无显著影响进一步发展会使流量减少,扬程和效率都降低,压力表指数骤然下降,真空计指数增加,甚至打不出料,泵不能正常工作。原A 塔回流泵就是这样的,一旦产生汽蚀,一点淡酒都打不过去,只有打开泵壳上丝堵或者拆开泵壳排净存汽,才能输送出去淡酒。

1111213 　叶轮、口环磨损

泵发生汽蚀时,高频的水力冲击,使叶轮内附有空洞的金属表面疲劳而剥落。另外,由于汽化时,溶于介质中的有害气体析出而腐蚀金属,严重时在短时间内即可损毁叶轮、口环。如精塔进料泵,由于汽蚀的存在,叶轮表面和叶道都产生蜂窝状小孔,特别是叶道两侧都开裂,造成叶轮不平衡,无法使用。

112 　参数选择不合理

由于设计时流量余量留得太大,如粗塔回流泵,选择泵时,流量为220m3/ h ,而实际流量只有80m3/h ,泵长期在料液流量不足的情况下工作,由于泵流量不足,介质温度又很高,在这种情况下,很容易在叶轮中产生汽泡,进而发展成为汽蚀,引起泵及管路的振动。

113 　管路与泵不匹配

每台泵配制的管路是由泵的流量和流速来确定,只有确定了介质流速之后,才能计算出泵的出口直径。粗塔再沸器循环泵与管路匹配就不合理,入口管路直径为Φ800 出口管路直径Φ600 ,由于泵选择的流量大,而实际没有那么多清液,就造成入口清液量不足,产生汽蚀,而出口管路过粗,造成压头损失