Odstredivé chemické čerpadlá: typy, aplikácie a typy

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Chemické odstredivé čerpadlá sú určené na čerpanie kvapalných chemikálií. Ich konštrukcia umožňuje čerpanie aj tých najagresívnejších látok, ktoré môžu obsahovať výbušné alebo toxické zložky. Existuje mnoho typov odstredivých jednotiek, ale hermetické zariadenie sa stalo najobľúbenejším v chemickom priemysle.

Popis nástroja

Chemicky uzavreté odstredivé čerpadlá sú navrhnuté tak, aby zabránili najmenšiemu úniku kvapaliny počas čerpania, ako aj úniku možných výparov. To je veľmi dôležité, pretože niektoré látky, ktoré sa dostanú do vzduchu, s ním môžu reagovať a vytvoriť tak výbušnú zmes. Ak hovoríme o všeobecnom rozdelení čerpacieho zariadenia, potom je klasifikované podľa takých kritérií ako:

• dizajnové prvky;
• účely použitia;
• typ cirkulujúcej tekutiny;
• technické parametre;
• typ materiálu, z ktorého sú prietokové časti vyrobené;
• rozdiel v metódachizolácia;
• výkon zariadenia;
• spôsob chladenia čerpadla;
• možnosti a materiál tesnenia.

Všeobecný popis chemických agregátov

Stojí za zmienku, že existuje široká škála tohto typu vybavenia. Všetky sa od seba líšia typom látky, s ktorou dokážu pracovať, technickými parametrami, konštrukčnými prvkami, ale aj typom ponoru. Všetky ich však spája do jednej kategórie skutočnosť, že sú prevádzkované v tandeme s kvapalinami, ktoré sa svojim zložením veľmi líšia od vody. Hlavný rozdiel samozrejme spočíva v chemickom zložení, ako aj v rôznej miere agresivity tejto látky. Okrem toho je tu potrebné dodať, že široká škála klasifikácií, konštrukcií odstredivých čerpadiel umožňuje ich použitie aj na prácu s neutrálnymi médiami, ktoré sú čerpané pod vysokým tlakom, s výtlačným tlakom, s rôznymi teplotami. Doteraz sa takéto zariadenia aktívne používajú na presun nasledujúcich látok:

• žieraviny;
• skvapalnený plyn a látky obsahujúce plyn;
• alkalické a kyslé roztoky;
• ropné produkty a rôzne rozpúšťadlá;
• suspenzie a kvapaliny s vysokou viskozitou;
• zmesi a roztoky obsahujúce abrazíva, vlákna a tuhé látky.

Odrody zariadenia

Takže existuje široká škála čerpadiel. Ak chcete vybrať správnepod typom kvapaliny a inými parametrami je špeciálne označenie.

Kategória zariadení označených X zahŕňa odstredivé chemické čerpadlá s uzavretou magnetickou spojkou. Ich hlavný rozdiel spočíva práve v prítomnosti spojky. Inými slovami, princíp činnosti nie je založený na mechanickej interakcii častí, ale na magnetických poliach. Do tejto skupiny patria aj možnosti vybavenia ako horizontálne, vertikálne, ponorné, poloponorné atď. Táto kategória sa považuje za najbežnejšiu a používa sa na destiláciu neutrálnych alebo agresívnych látok.

Ďalšia skupina je označená ako AX, AXO. Takéto čerpadlá sú určené na destiláciu kvapalín s abrazívnymi inklúziami do 1 mm. Hustota látky by tiež nemala presiahnuť 1850 kg/m3.

Existuje malá skupina čerpadiel značky XO, ktoré sú navrhnuté na prácu s chemickými zlúčeninami, ktorých teplota nie je nižšia ako 0 stupňov Celzia.

Rozvinutejšia skupina X a XE. Dokážu čerpať kvapaliny s teplotou od -40 do +120 stupňov Celzia. Najčastejšie sa na zabezpečenie neprerušovaného prívodu látky používa chemické odstredivé čerpadlo hermeticky uzavretého typu X 50-32-150. Môže byť použitý na prepravu látok, ktoré majú veľký priemer abrazívnych inklúzií.

Existuje samostatná skupina čerpadiel, ktorá je označená ako CH. Toto zariadenie je vertikálne, odolné voči výbuchu a používa sa na čerpanie kyseliny a je tiež vhodné na prácu s viac ako 500 druhmi rôznych korozívnych prostredí. Je to tiež chemickéodstredivé čerpadlá uzavretého typu, ale s inou konštrukciou, na rozdiel od X a XE.

Posledná skupina, ktorú treba zdôrazniť, je CCM. Patria sem odstredivé beztesniace, používané na destiláciu látok s hustotou do 1400 kg/m³, teploty od 0 do +80 stupňov Celzia a koncentrácia suspendovaných častíc nie viac ako 1,25 mg/cm ^3.

Rôzne hydraulické zariadenia

Odstredivé čerpadlá a jednotky na nich založené sa môžu líšiť nielen svojou vlastnou konštrukciou, ale aj fyzikálnymi a chemickými vlastnosťami kvapalín, ktoré majú čerpať. Existujú nasledujúce typy takýchto zariadení:

1. Horizontálne čerpadlo je jedným z pomerne bežných a štandardných čerpadiel. Je vyrobený z rôznych izolačných materiálov a má vysokú úroveň výkonu.
2. Vertikálne odstredivé chemické čerpadlá sú stacionárne zariadenia používané s nádržami, ktoré skladujú nebezpečné látky. Pre zabezpečenie vysokého výkonu je potrebné zachovať dostatočnú dopravnú výšku pre čerpanie. Z tohto dôvodu sú takmer všetky spotrebiče vybavené elektromotormi.
3. Existuje malá skupina strojov, ktoré odstraňujú výpary alebo plyny z uzavretého systému, aby vytvorili vákuum. Takéto zariadenia sa nazývajú vákuové samonasávacie čerpadlá.
4. Konzolové odstredivé chemické čerpadlo má taký konštrukčný rozdiel ako tuhá alebo elastická spojka. Žiada sa očerpanie oleja, ako aj iných kvapalín, ktorých teplota nepresahuje 400 stupňov Celzia.
5. Membránový typ inštalácie je najvhodnejší, ak tekutá látka obsahuje mechanické častice.
6. Pomerne častou kategóriou sú cirkulačné mechanizmy, ktorých hlavnou úlohou je čerpanie kvapaliny v uzavretom okruhu.

Ako vidíte, dnes existuje široká škála odstredivých chemických čerpadiel podľa typu a použitia.

Funkcie. Montážne materiály

Klasifikácia odstredivých čerpadiel je rozsiahla, ale všetky majú spoločnú konštrukčnú vlastnosť – prítomnosť tesniaceho systému alebo spojok na vytvorenie maximálnej nepriepustnosti a tesnosti. Pri výrobe odstredivých čerpadiel sa používajú iba vysokokvalitné materiály, ktoré sú schopné dlhodobo odolávať opotrebovaniu, a tým aj poruche zariadenia, ktoré patrí do technologického reťazca. Najväčšia pozornosť sa v tomto prípade zvyčajne venuje takým častiam odstredivého čerpadla na chemické kvapaliny, ako je mokrá časť a pracovné prvky, ktoré budú v priamom kontakte s korozívnym médiom.

Veľmi zriedkavo je mokrá časť vyrobená z materiálu, akým je sivá liatina. Ako ukazuje prax, tento materiál má slabú odolnosť voči agresívnemu prostrediu, čo spôsobuje rýchle zničenie materiálu. Okrem toho takýto materiál nemôže počas prevádzky udržiavať vysoký tlak. Princíppráce, zariadenie odstredivého čerpadla je jedným z pomerne jednoduchých, ale je dôležité zvoliť správny konštrukčný materiál. Prietoková časť je najlepšie vyrobená z nasledujúcich materiálov:

• kremíková alebo chrómová liatina z vysokolegovanej skupiny;
• zliatiny na báze titánu;
• oceľ chrómniklového typu s prídavkom molybdénu alebo medi;
• PTFE alebo propylén.

Z akých spotrebičov sú vyrobené

S popisom stojí za to začať kovovými zliatinami, keďže sa používajú pomerne často. Tu je dôležité poznamenať, že zliatiny niklu majú lepšie vlastnosti ako bežná nehrdzavejúca oceľ. Rozdiel je v širšom rozsahu prevádzkových teplôt, vo vyššej chemickej odolnosti, čo je kľúčový parameter. Náklady na zliatiny založené na tomto zahrnutí však neumožňujú výrobu kompletných čerpadiel.

Pokiaľ ide o materiál ako je polypropylén, má tiež dobrú odolnosť voči chemickému prostrediu, je ľahko spracovateľný a jeho cena je oveľa nižšia. Praktickosť tohto materiálu je vysoko cenená, čo vám umožňuje s istotou vytláčať kovové materiály. Významnou nevýhodou polypropylénu je však to, že ho nemožno prevádzkovať pri nízkych teplotách, ako aj pri rýchlostiach nad +80 stupňov Celzia. Okrem toho má vlastnosť akumulovať statickú elektrinu. Z tohto dôvodu je veľmi nebezpečný pri použití vo výbušných priemyselných závodoch.

Ďalejfluoroplasty. Tento materiál sa považuje za kvalitnejší ako polypropylén. Jeho odolnosť voči chemickému napadnutiu v agresívnom prostredí je na vyššej úrovni a je schopný prevádzky aj vo väčšom teplotnom rozsahu. Ak ide o fluoroplast typu PVDF, potom bude rozsah od -30 do +100 stupňov Celzia. A ak použijete teflón (PTFE), potom sa rozsah ešte rozšíri, od -60 do +260 stupňov Celzia. Treba však dodať, že v praxi sú tieto čísla zvyčajne o niečo nižšie ako teoreticky.

Ďalej by ste si mali dať pozor na to, že kvalitu určuje nielen materiál, z ktorého je čerpadlo vyrobené, ale aj typ tesnenia použitého pri jeho konštrukcii. Existujú dva typy - sú to mechanické alebo upchávky. Jedinou výnimkou sú horizontálne jednotky, v ktorých magnetické spojky zohrávajú úlohu tesnenia. Tesnosť jednotky je dôležitá nielen preto, že únik je nebezpečný pre ľudské zdravie a môže byť aj výbušný, ale aj preto, že samotné zmesi sú drahé a úplná tesnosť pomôže presne určiť prietok čerpaného média. Pokiaľ ide o tesnenia upchávky, teraz sa prakticky nepoužívajú, zatiaľ čo koncové tesnenia nemôžu poskytnúť stopercentnú tesnosť. Magnetické spojky sú veľmi náročné na súososť, aj keď samotný motor možno jednoducho vymeniť za iný. K dnešnému dňu sa všetky utesnené jednotky vyrábajú s motormi v puzdre, čo zaisťuje úplnú tesnosť.

Hlavné pracovné položky

Akýkoľvek typ odstredivého čerpadla, chemického aj akéhokoľvek iného, je obežné koleso s lopatkami namontovanými na hriadeli, ako aj skriňou s prietokovou časťou. Okrem toho dizajn zahŕňa rôzne ventily, potrubia, tlakomery a ďalšie časti. Klasická verzia jednotky je horizontálna, kedy pracovná poloha hriadeľa zodpovedá horizontále.

Princíp činnosti odstredivého čerpadla

Čerpaná kvapalina vstupuje do tela cez sacie potrubie a potom okamžite vstupuje do stredu rotujúceho kolesa. Tu naň pôsobia odstredivé sily, v dôsledku ktorých bude kvapalina vrhaná na steny krytu alebo steny prietokovej dráhy. Potom sa bude pomaly pohybovať smerom k tlakovému potrubiu. Počas prevádzky čerpadla sa v jeho vnútri objavujú oblasti, kde pôsobí vysoký a odvádzaný tlak. Je to kvôli tomu, že časť tekutého média bude vyhodená von a druhá časť bude zaberať uvoľnený priestor.

Na vytvorenie a vypustenie tlaku má zariadenie konvexné lopatky. Pri inštalácii kolesa do čerpadla je dôležité zabezpečiť, aby každá lopatka bola umiestnená tak, aby pri otáčaní kolesa bola konkávna časť na opačnej strane smeru pohybu. Tu stojí za zmienku, že tento typ zariadenia nie je určený na prácu „na sucho“. Kryt musí byť vždy naplnený nejakým druhom kvapaliny. Prítomnosť vody je voliteľná len pre samonasávacie čerpadlá. Treba poznamenať, že dizajnPrevádzka odstredivých čerpadiel na vodu je takmer rovnaká pre rovnaké zariadenia, ale s agresívnymi médiami namiesto vody. Jediný významný rozdiel medzi nimi je, že na výrobu telesa alebo prietokovej časti sa používajú rôzne materiály. Toto vyhlásenie platí aj pre všetky ostatné povrchy, ktoré môžu počas prevádzky prísť do kontaktu s agresívnymi médiami.

Pozitívne a negatívne vlastnosti vybavenia

Hneď treba povedať, že počet výhod je väčší ako nevýhod, čo zabezpečilo širokú distribúciu takýchto zariadení. A keďže konštrukcia odstredivého čerpadla na vodu je takmer rovnaká ako čerpadla na chemikálie, bude toto tvrdenie platiť aj pre nich.

Medzi plusy vynikajú tieto vlastnosti:

• jednoduché nastavenie;
• relatívne lacné vybavenie;
• jednoduchá obsluha;
• compact;
• spoľahlivosť a hospodárnosť;
• vzhľadom na nízku hmotnosť a rozmery nevyžadujú liatie základov.

Samotné zariadenie beží celkom hladko, čo ho chráni pred vodnými rázmi. Pokiaľ ide o údržbu takýchto jednotiek, najčastejšie ide len o výmenu tesniacich prvkov alebo ložísk. Takéto zariadenia sú schopné čerpať kvapaliny obsahujúce pevné látky do priemeru 2 mm a ich celková hmotnosť celého prietoku by nemala presiahnuť 15%. Ak je prostredie charakterizované horšími ukazovateľmi, potom bude potrebné prevádzkovať kalové čerpadlá.

Tu stojí za zmienku úpravavýkon čerpadla. Je to celkom jednoduché, čo je plus, ale je tu jeden komponent, ktorý je kontroverzný. Ak znížite počet otáčok čerpacieho zariadenia, zníži sa aj tlakový výkon, čo sa na jednej strane považuje za pozitívnu kvalitu. Sú však situácie, kedy potrebujete ponechať počet otáčok rovnaký, no zároveň zvýšiť silu prítlaku. Odstredivé čerpadlo sa s touto úlohou vyrovná pomerne zle, na rozdiel napríklad od volumetrických zariadení.

Ďalšie príslušenstvo a skupinové označenia

Všimnite si, že čerpadlá s konzervou môžu byť v prípade potreby vybavené špeciálnym príslušenstvom. Patria sem nasledujúce prvky:

• Induktory. Toto je časť, ktorá vám umožňuje znížiť index kavitácie, čo vám umožní prevádzkovať čerpadlo s nízkym výkonom pri vysokej rýchlosti.
• Obežné kolesá. Ďalšie prvky, ktoré zabraňujú úniku tekutiny cez upchávku.
• Tepelne odolné plášte používané na ohrev alebo chladenie spotrebiča.
• Dodatočná špeciálna izolácia motora.
• Integrované výmenníky tepla a prídavné prírubové ventily.
• Oddelená svorkovnica.

Je tu tiež malé označenie skupín čerpadiel podľa ich použitia. Písmeno „P“označuje vertikálne ponorné čerpadlá, ku ktorým patria kategórie KhP a AHPO. Písmeno "G" znamená hermetickú kategóriu zariadení, "R" sú reverzibilné zariadenia, napríklad kategória XP. Posledná veľká skupina je označená písmenom"ALE". To znamená, že čerpadlo je možné použiť na čerpanie kvapalín s abrazívnymi inklúziami.

Cena odstredivého chemického čerpadla začína od 5 000 rubľov a môže presiahnuť 600 000 rubľov.