螺桿泵選型
三螺桿泵選型:
三螺桿泵選型時(shí),要盡可能詳盡地了解泵的使用條件,除運(yùn)行參數(shù),如流量、壓力須要弄清楚之外,輸送的介質(zhì)的特性如介質(zhì)的腐蝕性,含氣量含固溶物的比率及固體顆粒的大小以及介質(zhì)的工作溫度、粘度、比重對(duì)泵內(nèi)過(guò)流元件的腐蝕性等和泵裝置的吸入條件,安裝條件均要了解。
??? 用戶可以填寫(xiě)附在本樣本后的泵數(shù)據(jù)表,由廠家負(fù)責(zé)選型,也可以根據(jù)樣本按以下步驟自行選型。
第一、確定泵的轉(zhuǎn)速:(SN 系列螺桿泵的極限轉(zhuǎn)速為<6000r.p.m)
1.泵轉(zhuǎn)速的選擇以輸送介質(zhì)的粘度和泵的規(guī)格確定轉(zhuǎn)速范圍,一般輸送高粘度介質(zhì)時(shí),泵應(yīng)選低轉(zhuǎn)速;若粘度低 ,相應(yīng)選擇高轉(zhuǎn)速。
對(duì)于大規(guī)格的泵(主桿外徑∮60mm 以上)
介質(zhì)粘度γ>20°E 時(shí),轉(zhuǎn)速以970rpm 或720rpm 為宜。
若γ>80°E 如粘膠液,轉(zhuǎn)速可選n=200~500rpm
對(duì)于小規(guī)格的泵(主桿外徑∮60mm 以下):
γ>20°E 時(shí),n 選1450rpm 或970rpm.
γ>80°E 時(shí),n 選300~600rpm。
2.由于泵的轉(zhuǎn)速愈高摩擦功率愈高,泵的磨損越大,壽命越短,如果輸送介質(zhì)的潤(rùn)滑性較差,或含有微量雜質(zhì),應(yīng)選較低轉(zhuǎn)速,使泵保持較長(zhǎng)的使用壽命。推薦n<1450rpm
第二、結(jié)構(gòu)形式的選擇
結(jié)構(gòu)的選擇可根據(jù)泵的運(yùn)行環(huán)境和安裝環(huán)境,選擇合適的安裝形式并遵循以下的原則:
1. 輸送潤(rùn)滑性油類,且溫度T<80℃時(shí),選擇內(nèi)置軸承結(jié)構(gòu)的泵。
2. 輸送潤(rùn)滑性較差,或溫度T>80℃時(shí),選擇外置軸承結(jié)構(gòu)的泵。
3. 輸送流動(dòng)性差,粘度高的介質(zhì)或?qū)λ斔徒橘|(zhì)進(jìn)行加熱或保溫時(shí),選雙層加熱泵體結(jié)構(gòu)的泵。
4. 輸送高溫介質(zhì)時(shí),應(yīng)選擇耐高溫的材料制成的泵或局部冷卻的泵。
5. 關(guān)于泵的吸入能力可查閱樣本。
第三、泵材料組合的選擇 見(jiàn)上表
第四、泵的吸上能力
通過(guò)降低轉(zhuǎn)速或加熱降低介質(zhì)黏度的方法,可達(dá)到高的吸上性能,見(jiàn)NPSHR 表
第五、配套電機(jī)的選配
泵的型號(hào)選定后,根據(jù)樣本數(shù)據(jù),可查到泵的軸功率N,該軸功率再加上一定的功率儲(chǔ)備后,作為選配電機(jī)的依據(jù),一般電機(jī)功率Nm 不小于泵軸功率N 乘以功率儲(chǔ)備系數(shù)K 所得的值即:Nm≥K·N。K 值由下表查得。
N(KW) |
K |
N≤5 |
1.25 |
5<N≤10 |
1.2 |
10<N≤50 |
1.15 |
N>50 |
1.1 |
第六、為了保證進(jìn)泵介質(zhì)的清潔性,要求泵進(jìn)口前配備過(guò)濾器,過(guò)濾精度為40~80 目。
另外,選泵時(shí)還常由于樣本提供的泵性能參數(shù)均以表格形式或特定黏度、轉(zhuǎn)速下性能曲線的形式給出,所需泵的性能值,有時(shí)恰好不能直接讀出,這時(shí)可遵循如下原則,作粗略估算。若需比較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),則可向?qū)I(yè)人員咨詢。
1.三螺桿泵的流量,壓力在相同轉(zhuǎn)速、黏度時(shí)近似成直線關(guān)系,壓力越高,流量越小。
2.相同粘度、壓力下泵的流量與轉(zhuǎn)速近似成正比。
3.相同轉(zhuǎn)速、粘度時(shí),軸功率與壓力近似成正比。
4.相同粘度、壓力下,軸功率與轉(zhuǎn)速近似成正比。
粘度增大時(shí),流量和軸功率均增加,但由于其中關(guān)系比較復(fù)雜,必要時(shí),向?qū)I(yè)人員咨詢。
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雙螺桿泵選型:
雙螺桿泵(高溫雙螺桿泵,大流量雙螺桿泵)的選型包括性能參數(shù)的選擇和泵結(jié)構(gòu)型式的選擇,泵結(jié)構(gòu)型式的選擇參見(jiàn)雙螺桿泵的結(jié)構(gòu)形式介紹。
性能參數(shù)的選擇:
1. 流量 Q :
作為容積式泵,影響雙螺桿泵流量的因素主要有轉(zhuǎn)速 n ,壓力 p ,以及介質(zhì)的粘度 v 。
1.1 轉(zhuǎn)速 n 的影響:
螺桿泵(高溫雙螺桿泵,大流量雙螺桿泵)在工作時(shí),兩螺桿及襯套之間形成密封腔,螺桿每轉(zhuǎn)動(dòng)一周便由進(jìn)口向出口移出一個(gè)密封腔,即一個(gè)密封腔的體積的液體被排出去。理想狀態(tài)下,泵內(nèi)部無(wú)泄漏,那么泵的流量與轉(zhuǎn)速成正比。即: Qth=n*q n---- 轉(zhuǎn)速; q---- 理論排量,即泵每轉(zhuǎn)一周所排出的液體體積; Qth---- 理論排量。
1.2 壓力 △ P 的影響:
雙螺桿泵(高溫雙螺桿泵,大流量雙螺桿泵)實(shí)際工作過(guò)程中,其內(nèi)部存在泄漏,也稱滑移量。由于泵的密封腔有一定的間隙,且密封腔前、后存在壓差 △ P ,因此,有一部分液體回流,即存在泄漏,泄漏量用 △ Q 表示,則 Q=Qth- △ Q
顯而易見(jiàn),隨著密封腔前、后壓差 △ P 升高,泄漏量 △ Q 逐漸增大。對(duì)于不同型線和結(jié)構(gòu),影響大小也各不相同。
1.3 粘度 v 的影響:
試想:將清水和粘稠的漿糊以相同的體積從漏斗式的容器中泄漏出去。顯然水比漿糊要泄漏得快。
同理,對(duì)于雙螺桿泵,粘度大的流體比粘度小的液體的泄漏要小,泄漏量與介質(zhì)粘度有一定的比例關(guān)系。
綜上所述,要綜合地考慮以上各種因素,通過(guò)一系列的計(jì)算才能精確地知道泵的實(shí)際流量是否符合工況要求。
2. 壓力 △ P :
與離心泵不同,雙螺桿泵的工作壓力 △ P 由出口負(fù)載決定,即出口阻力來(lái)決定。出口阻力與泵的出口處的壓力是匹配的,出口阻力越大,工作壓力也越大。若想知道壓力,則需要用流體力學(xué)的知識(shí)對(duì)出口阻力精確的計(jì)算。
3. 軸功率 N :
雙螺桿泵(高溫雙螺桿泵,大流量雙螺桿泵)的軸功率分為兩部分,即: Nth---- 液壓功率,即壓力液體的能量; Nr---- 摩擦功率。
對(duì)于確定的壓力和流量,其液壓功率是一定的,因此影響軸功率的因素為摩擦率 Nr 。
摩擦功率是由于運(yùn)動(dòng)部件的摩擦而消耗的那部分功率。這些摩擦功率顯然是隨著工作壓差的增加而增加的,并且介質(zhì)粘度的增加也會(huì)引起液體摩擦功率的增加。
由此,泵的軸功率除了液壓功率外,其中摩擦功率隨介質(zhì)粘度及工作壓力而增加,因此在選擇配套電機(jī)時(shí),介質(zhì)的粘度也是一個(gè)非常重要的參考數(shù)據(jù)。尤其在輸送高粘度介質(zhì)時(shí),需要作比較精確的計(jì)算。
在計(jì)算功率后,選擇配套電機(jī)時(shí)應(yīng)遵照樣本表格中所規(guī)定的有關(guān)規(guī)定。
N(KW) N≤10 10 < N≤50 N > 50 N > 100 K 1.5 1.25 1.15 1.1 Nm=N.K Nm---- 電機(jī)功率 N---- 軸功率 K---- 功率儲(chǔ)備系數(shù)
4. 吸上性能的計(jì)算及選擇 :
泵(高溫雙螺桿泵,大流量雙螺桿泵)工作分為以下幾個(gè)階段:
4.1 吸入,此時(shí)液體連續(xù)不斷地沿吸入管道移動(dòng);
4.2 旋轉(zhuǎn)的螺桿把能量傳給工作液體;
4.3 壓出,此時(shí)液體帶有克服壓出管道系統(tǒng)所有阻力所必需的壓力從泵中排出。
在以上三個(gè)階段中,最為重要的階段是必須保證泵的吸上條件,泵才能正常工作,這是泵工作的重要條件,否則就會(huì)發(fā)生氣蝕,即引起振動(dòng),噪音等問(wèn)題。
5. 汽蝕余量的計(jì)算:
泵的汽蝕余量 NPSHr 與泵的轉(zhuǎn)速 n ,導(dǎo)程 h 以及泵所輸送介質(zhì)的粘度 v 等因素都有關(guān)系,對(duì)我廠引進(jìn)的 Bornemann 雙螺桿泵用以下公式計(jì)算: NPSHr=(1.5+0.253VF 1.84345+0.0572VF 1.55)*v 0.4146 VF---- 軸向流速, VF=n*h/60(m/s) ; n---- 轉(zhuǎn)速 (r/min) ; h---- 導(dǎo)程 (m) ; v---- 工作粘度 (°E) 。 由此可見(jiàn),泵的 NPSHr 是隨 VF , v 的增大而增大。因此在吸入條件不好的情況下,宜選擇小導(dǎo)程的雙螺桿泵。這在選型時(shí)是很重要的。
5.1 裝置汽蝕余量 NPSHa 的計(jì)算,這里不再闡述。
5.2 想要保持泵正常工作,即不發(fā)生汽蝕、振動(dòng)等問(wèn)題,必須保證以下條件: NPSHa > NPSHr 這即是泵的吸入條件。
6. 雙螺桿泵(高溫雙螺桿泵,大流量雙螺桿泵)的轉(zhuǎn)速選擇:
選擇不同的轉(zhuǎn)速常牽涉以下問(wèn)題:
6.1 通過(guò)選擇合適的泵轉(zhuǎn)速,以達(dá)到適當(dāng)?shù)男阅軈?shù)如流量等。
6.2 隨著粘度的不同,泵的轉(zhuǎn)速亦應(yīng)有所改變。
對(duì)于 Boremann 雙螺桿泵,粘度的變化是決定轉(zhuǎn)速的主要條件,隨著粘度的增大,允許轉(zhuǎn)速也越低。
轉(zhuǎn)速的選擇實(shí)質(zhì)也是吸上性能的問(wèn)題,尤其是在高粘度的情況下,如果轉(zhuǎn)速選得過(guò)高,就會(huì)引起吸入不足,從而產(chǎn)生噪音和振動(dòng)等問(wèn)題。因此務(wù)必遵照有關(guān)原則選擇轉(zhuǎn)速。
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單螺桿泵選型:
一 根據(jù)所輸送介質(zhì)的特性和實(shí)際安裝要求,確定合適的泵結(jié)構(gòu)型式。
二 確定泵的轉(zhuǎn)速
單螺桿泵的轉(zhuǎn)速范圍在100-600r/min,小規(guī)格的泵許可高于600r/min,原則上,當(dāng)泵的規(guī)格越大時(shí),轉(zhuǎn)速應(yīng)選低一些。
1. 根據(jù)介質(zhì)的磨損性選擇
介質(zhì)的磨損性 |
無(wú) |
一般 |
嚴(yán)重 |
泵轉(zhuǎn)速 |
≥400 r/min |
200-400 r/min |
<200 r/min |
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2. 根據(jù)介質(zhì)粘度選擇
介質(zhì)粘度 |
<103(cst) |
103-104(cst) |
104-105(cst) |
>105(cst) |
泵選擇 |
>400 r/min |
200-400 r/min |
<200 r/min |
<100 r/min |
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例如:水處理工程中的污泥、污水輸送泵,優(yōu)選轉(zhuǎn)速范圍200-300r/min。
三 確定泵的型號(hào)和配套電機(jī)
根據(jù)確定的轉(zhuǎn)速范圍,在性能表中查詢,確定泵的規(guī)格和配套電機(jī)型號(hào),按照介質(zhì)特性,選用合適的材料組合及軸封型式。
四 校核泵的吸入性能
吸入管路的裝置汽蝕余量NPSHa由用戶提供。泵的必需汽蝕余量NPSHr 與泵的轉(zhuǎn)速和輸送介質(zhì)的粘度有關(guān) 可向廠家咨詢 查找曲線求得泵的NPSHr,若NPSHa>NPSHr表明滿足吸入要求;
若NPSHa<NPSHr表明不能滿足吸入要求需要重新選擇泵的規(guī)格和轉(zhuǎn)速一般
建議選較大規(guī)格的泵和較低的轉(zhuǎn)速。
五 查詢機(jī)組尺寸或向廠家索要專用的機(jī)組安裝圖,泵的性能曲線等。
六 配套電機(jī)說(shuō)明
1. 單螺桿泵優(yōu)先選用齒輪減速電機(jī)小規(guī)格的泵也可配用六極或八極電機(jī)。
2. 船用泵或安裝空間受限制時(shí)可選用背包式皮帶減速。
3. 流量需調(diào)節(jié)時(shí),可選用MB轉(zhuǎn)臂行星式無(wú)級(jí)變速電機(jī),皮帶輪無(wú)級(jí)調(diào)速減速電機(jī)、YCT電磁調(diào)速電機(jī)或變頻調(diào)速電機(jī)等。
七 其它特殊要求
1. 根據(jù)需要,可提供防干運(yùn)轉(zhuǎn)裝置,旁通循環(huán)閥裝置。
2. 如果需要對(duì)輸送介質(zhì)進(jìn)行加熱/冷卻,可提供帶夾套吸入管請(qǐng)向廠家咨詢。
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三螺桿泵——由三個(gè)螺桿相互嚙合輸送液體的泵。
雙螺桿泵——由兩個(gè)螺桿相互嚙合輸送液體的泵。
單螺桿泵——單根螺桿在泵體的內(nèi)螺紋槽中嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)的泵。
螺桿泵應(yīng)用范圍 |
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介質(zhì) |
單螺桿泵 |
雙螺桿泵 |
三螺桿泵 |
介質(zhì) |
單螺桿泵 |
雙螺桿泵 |
三螺桿泵 |
介質(zhì) |
單螺桿泵 |
雙螺桿泵 |
三螺桿泵 |
石蠟 |
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醋酸鹽 |
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二苯甲酮 |
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廢油 |
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潤(rùn)滑油 |
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苯酚 |
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氨 |
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重油 |
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萘 |
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瀝青 |
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海水 |
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聚乙酰胺 |
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丙酮 |
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石油 |
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絮凝劑 |
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汽油 |
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乙醇 |
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合成樹(shù)脂 |
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苯 |
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硬脂氧 |
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呋喃樹(shù)脂 |
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化學(xué)劑 |
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焦油 |
▲ |
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潤(rùn)滑脂 |
◆ |
▲ |
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酶 |
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◆ |
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甲苯 |
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◆ |
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油墨 |
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柴油 |
◆ |
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粘膠 |
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墨水 |
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分散劑 |
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◆ |
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液體蠟 |
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◆ |
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洗滌劑 |
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乳化劑和水 |
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▲ |
葡萄酒 |
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◆ |
? |
牙膏 |
◆ |
? |
? |
原油 |
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◆ |
◆ |
纖維素 |
◆ |
◆ |
? |
灰膏 |
◆ |
? |
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染料 |
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◆ |
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醋酸纖維素 |
◆ |
◆ |
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水煤漿 |
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脂 |
◆ |
◆ |
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甲醇 |
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◆ |
? |
煤焦油 |
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◆ |
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脂肪酸 |
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軟脂酸乙丙脂 |
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涂料 |
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乙二醇 |
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污水 |
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植物油 |
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◆ |
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樹(shù)膠溶液 |
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磷酸 |
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棕櫚油 |
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燃料油 |
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丙酸 |
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豆瓣醬 |
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液壓油 |
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◆ |
◆ |
草酸 |
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◆ |
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果醬 |
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▲ |
? |
煤油 |
▲ |
◆ |
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檸檬酸 |
◆ |
◆ |
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果汁 |
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▲ |
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粘合劑 |
▲ |
◆ |
▲ |
冰醋酸 |
▲ |
◆ |
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糖漿 |
◆ |
▲ |
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木餾油 |
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◆ |
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堿液 |
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◆ |
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啤酒 |
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膠乳 |
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◆ |
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鹽液 |
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◆ |
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酵母 |
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堿性膠水 |
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甲醛 |
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◆ |
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麥芽汁 |
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膠水 |
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石油醚 |
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污油 |
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溶劑 |
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甲酸乙脂 |
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造紙黑液 |
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糖蜜 |
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草酸乙脂 |
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污泥 |
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酚 |
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硬脂酸乙丙脂 |
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◆適用和優(yōu)先用?? ▲適用 |
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