Odstředivá chemická čerpadla: typy, aplikace a typy

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Chemická odstředivá čerpadla jsou navržena pro zpracování kapalných chemikálií. Jejich konstrukce umožňuje čerpání i těch nejagresivnějších látek, které mohou obsahovat výbušné nebo toxické složky. Existuje mnoho typů odstředivých jednotek, ale hermetické zařízení se stalo nejoblíbenějším v chemickém průmyslu.

Popis nástroje

Chemicky utěsněná odstředivá čerpadla jsou navržena tak, aby se zabránilo sebemenšímu úniku kapaliny během čerpání a také aby se zabránilo úniku možných par. To je velmi důležité, protože některé látky, jakmile se dostanou do vzduchu, s ním mohou reagovat a vytvořit tak výbušnou směs. Pokud mluvíme o obecném rozdělení čerpacího zařízení, pak je klasifikováno podle takových kritérií jako:

• designové prvky;
• účely použití;
• typ cirkulující tekutiny;
• technické parametry;
• typ materiálu, ze kterého jsou průtokové části vyrobeny;
• rozdíl v metodáchizolace;
• výkon zařízení;
• způsob chlazení čerpadla;
• možnosti a materiál těsnění.

Obecný popis chemických agregátů

Stojí za zmínku, že existuje široká škála tohoto typu zařízení. Všechny se od sebe liší typem látky, se kterou dokážou pracovat, technickými parametry, konstrukčními prvky, ale i typem ponoru. Všechny je však spojuje v jedné kategorii skutečnost, že jsou provozovány v tandemu s kapalinami, které se svým složením velmi liší od vody. Hlavní rozdíl samozřejmě spočívá v chemickém složení a také v různé míře agresivity této látky. Navíc je zde vhodné dodat, že široká škála klasifikací, konstrukcí odstředivých čerpadel umožňuje jejich použití i pro práci s neutrálními médii, která jsou čerpána pod vysokým tlakem, s výtlačným tlakem, s různými teplotami. K dnešnímu dni se tato zařízení aktivně používají k přesunu následujících látek:

• žíravé sloučeniny;
• zkapalněný plyn a látky obsahující plyn;
• alkalické a kyselé roztoky;
• ropné produkty a různá rozpouštědla;
• suspenze a kapaliny s vysokou viskozitou;
• směsi a roztoky obsahující abraziva, vlákna a pevné látky.

Odrůdy zařízení

Takže existuje široká škála čerpadel. Chcete-li vybrat správnépod typem kapaliny a dalšími parametry je speciální označení.

Kategorie zařízení označených X zahrnuje odstředivá chemická čerpadla s uzavřenou magnetickou spojkou. Jejich hlavní rozdíl spočívá právě v přítomnosti spojky. Jinými slovy, princip fungování není založen na mechanické interakci částí, ale na magnetických polích. Tato skupina také zahrnuje možnosti vybavení, jako je horizontální, vertikální, ponorné, poloponorné atd. Tato kategorie je považována za nejběžnější a používá se pro destilaci buď neutrálních nebo agresivních látek.

Další skupina je označena jako AX, AXO. Taková čerpadla jsou určena pro destilaci kapalin s abrazivními vměstky do 1 mm. Hustota látky by také neměla přesáhnout 1850 kg/m3.

Existuje malá skupina čerpadel značky XO, která jsou navržena pro práci s chemickými sloučeninami, jejichž teplota není nižší než 0 stupňů Celsia.

Rozvinutější skupina X a XE. Mohou čerpat kapaliny s teplotami od -40 do +120 stupňů Celsia. Nejčastěji se pro zajištění nepřetržité dodávky látky používá chemické odstředivé čerpadlo hermeticky uzavřeného typu X 50-32-150. Může být použit k přepravě látek, které mají velký průměr abrazivních vměstků.

Existuje samostatná skupina čerpadel, která je označena jako CH. Toto zařízení je vertikální, odolné proti výbuchu a používá se k čerpání kyseliny a je také vhodné pro práci s více než 500 druhy různých korozivních prostředí. Je to také chemickéodstředivá čerpadla uzavřeného typu, ale s odlišnou konstrukcí, na rozdíl od X a XE.

Poslední skupinou, kterou je třeba zdůraznit, je CCM. To zahrnuje odstředivé bezucpávkové, používané pro destilaci látek o hustotě až 1400 kg/m³, teploty od 0 do +80 stupňů Celsia a koncentraci suspendovaných částic nepřesahující 1,25 mg/cm ^3.

Různé hydraulické zařízení

Odstředivá čerpadla a jednotky na nich založené se mohou lišit nejen svou vlastní konstrukcí, ale také fyzikálními a chemickými vlastnostmi kapalin, které mají čerpat. Existují následující typy takových zařízení:

1. Horizontální čerpadlo je jedním z poměrně běžných a standardních čerpadel. Je vyrobena z různých izolačních materiálů a má vysokou úroveň výkonu.
2. Vertikální odstředivá chemická čerpadla jsou stacionární zařízení používané s nádržemi, které skladují nebezpečné látky. Pro zajištění vysokého výkonu je nutné zachovat dostatečnou dopravní výšku pro čerpání. Z tohoto důvodu jsou téměř všechny spotřebiče vybaveny elektromotory.
3. Existuje malá skupina strojů, které odstraňují páry nebo plyny z uzavřeného systému za účelem vytvoření vakua. Taková zařízení se nazývají vakuová samonasávací čerpadla.
4. Konzolové odstředivé chemické čerpadlo má takový konstrukční rozdíl jako tuhá nebo elastická spojka. Žádá se očerpací olej, jakož i pro jiné kapaliny, jejichž teplota nepřesahuje 400 stupňů Celsia.
5. Membránový typ instalace je nejvhodnější, pokud kapalná látka obsahuje mechanické částice.
6. Poměrně častou kategorií jsou cirkulační mechanismy, jejichž hlavním úkolem je čerpání kapaliny v uzavřeném okruhu.

Jak můžete vidět, dnes existuje široká škála odstředivých chemických čerpadel podle typu a použití.

Funkce. Montážní materiály

Klasifikace odstředivých čerpadel je rozsáhlá, ale všechna mají společný konstrukční prvek – přítomnost těsnicího systému nebo spojek pro vytvoření maximální nepropustnosti a těsnosti. Při výrobě odstředivých čerpadel se používají pouze vysoce kvalitní materiály, které jsou schopny dlouhodobě odolávat opotřebení, a tím i selhání zařízení, které patří do technologického řetězce. Největší pozornost je v tomto případě obvykle věnována takovým částem odstředivého čerpadla na chemické kapaliny, jako je mokrá část a pracovní prvky, které budou v přímém kontaktu s korozivním médiem.

Velmi zřídka je mokrá část vyrobena z materiálu, jako je šedá litina. Jak ukazuje praxe, tento materiál má špatnou odolnost vůči agresivnímu prostředí, což způsobuje rychlé zničení materiálu. Navíc takový materiál nemůže během provozu udržet vysoký tlak. Zásadapráce, zařízení odstředivého čerpadla patří k poměrně jednoduchým, ale je důležité zvolit správný konstrukční materiál. Průtoková část je nejlépe vyrobena z následujících materiálů:

• křemíková nebo chromová litina z vysoce legované skupiny;
• slitiny na bázi titanu;
• ocel chromniklového typu s přísadami molybdenu nebo mědi;
• PTFE nebo propylen.

Z jakých spotřebičů jsou vyrobeny

Vyplatí se začít popis slitinami kovů, protože se používají poměrně často. Zde je důležité poznamenat, že slitiny niklu mají lepší vlastnosti než běžná nerezová ocel. Rozdíl spočívá v širším rozsahu provozních teplot, ve vyšší chemické odolnosti, což je klíčový parametr. Náklady na slitiny založené na tomto zahrnutí však neumožňují výrobu kompletních čerpadel.

Pokud jde o materiál jako je polypropylen, má také dobrou odolnost vůči chemickému prostředí, snadno se zpracovává a jeho cena je mnohem nižší. Praktičnost tohoto materiálu je vysoce ceněna, což vám umožňuje s jistotou vytlačit kovové materiály. Významnou nevýhodou polypropylenu je však to, že jej nelze provozovat při nízkých teplotách a také při rychlostech nad +80 stupňů Celsia. Navíc má vlastnost akumulovat statickou elektřinu. Z tohoto důvodu je velmi nebezpečný při použití ve výbušných průmyslových závodech.

Pokračovat dálefluoroplasty. Tento materiál je považován za kvalitnější než polypropylen. Jeho odolnost proti chemickému napadení v agresivním prostředí je na vyšší úrovni a je schopen provozu i ve větším teplotním rozsahu. Pokud se jedná o fluoroplast typu PVDF, pak bude rozsah od -30 do +100 stupňů Celsia. A pokud použijete teflon (PTFE), pak se rozsah ještě rozšíří, od -60 do +260 stupňů Celsia. Je však třeba dodat, že v praxi jsou tato čísla obvykle o něco nižší než teoreticky.

Dále byste si měli dát pozor na to, že kvalitu určuje nejen materiál, ze kterého je čerpadlo vyrobeno, ale také typ těsnění použitého při jeho konstrukci. Existují dva typy - jedná se o mechanické nebo ucpávkové těsnění. Jedinou výjimkou jsou horizontální jednotky, ve kterých hrají roli těsnění magnetické spojky. Těsnost jednotky je důležitá nejen proto, že únik je nebezpečný pro lidské zdraví a může být i výbušný, ale také proto, že samotné směsi jsou drahé a úplná těsnost pomůže přesně určit průtok čerpaného média. Pokud jde o těsnění ucpávky, nyní se prakticky nepoužívají, zatímco koncová těsnění nemohou zajistit stoprocentní těsnost. Magnetické spojky jsou velmi náročné na seřízení, i když samotný motor lze snadno vyměnit za jiný. K dnešnímu dni jsou všechny utěsněné jednotky vyráběny s motory v pouzdrech, což zajišťuje úplnou těsnost.

Hlavní pracovní položky

Jakýkoli typ odstředivého čerpadla, chemického i jakéhokoli jiného, je oběžné kolo s lopatkami namontovanými na hřídeli, stejně jako pouzdro s průtokovou částí. Kromě toho design zahrnuje různé ventily, potrubí, tlakoměry a další díly. Klasická verze jednotky je horizontální, kdy pracovní poloha hřídele odpovídá horizontále.

Princip činnosti odstředivého čerpadla

Čerpaná kapalina vstupuje do těla sacím potrubím a poté okamžitě vstupuje do středu rotujícího kola. Zde na něj působí odstředivé síly, díky nimž bude kapalina vržena na stěny pouzdra nebo stěny průtokové cesty. Poté se bude pomalu pohybovat směrem k tlakovému potrubí. Během provozu čerpadla se uvnitř čerpadla objevují oblasti, kde působí vysoký a vypouštěný tlak. Je to kvůli tomu, že část kapalného média bude vyhozena ven a druhá část bude zabírat uvolněný prostor.

Za účelem vytvoření a vypuštění tlaku má zařízení konvexní lopatky. Při instalaci kola do čerpadla je důležité zajistit, aby každá lopatka byla umístěna tak, aby při otáčení kola byla konkávní část na opačné straně směru pohybu. Zde stojí za zmínku, že tento typ zařízení není určen k práci „na sucho“. Pouzdro musí být vždy naplněno nějakým druhem kapaliny. Přítomnost vody je volitelná pouze u samonasávacích čerpadel. Nutno podotknout, že designProvoz odstředivých čerpadel na vodu je u stejných zařízení téměř stejný, ale s agresivními médii místo vody. Jediný podstatný rozdíl mezi nimi je v tom, že pro výrobu tělesa nebo průtokové části se používají různé materiály. Toto prohlášení platí také pro všechny ostatní povrchy, které mohou během provozu přijít do kontaktu s agresivními médii.

Pozitivní a negativní vlastnosti vybavení

Je třeba hned říci, že počet výhod je větší než nevýhod, což zajistilo širokou distribuci takových zařízení. A protože konstrukce odstředivého čerpadla na vodu je téměř stejná jako čerpadla na chemikálie, bude toto tvrzení platit i pro ně.

Mezi plusy vynikají tyto vlastnosti:

• snadné nastavení;
• relativně levné vybavení;
• snadné ovládání;
• compact;
• spolehlivost a hospodárnost;
• vzhledem k nízké hmotnosti a rozměrům nevyžadují lití základu.

Samotné zařízení běží docela hladce, což jej chrání před vodními rázy. Pokud jde o údržbu takových jednotek, nejčastěji se jedná pouze o výměnu těsnících prvků nebo ložisek. Taková zařízení jsou schopna čerpat kapaliny obsahující pevné látky do průměru 2 mm a jejich celková hmotnost celého toku by neměla přesáhnout 15 %. Pokud je prostředí charakterizováno horšími ukazateli, pak bude nutné provozovat kalová čerpadla.

Zde stojí za zmínku úpravavýkon čerpadla. Je to docela jednoduché, což je plus, ale je tu jedna složka, která je kontroverzní. Pokud snížíte počet otáček čerpacího zařízení, sníží se i tlakový výkon, což je na jedné straně také považováno za pozitivní kvalitu. Jsou však situace, kdy potřebujete ponechat počet otáček stejný, ale zároveň zvýšit sílu přítlaku. Odstředivé čerpadlo se s tímto úkolem vyrovnává spíše špatně, na rozdíl například od volumetrických zařízení.

Další příslušenství a skupinové označení

Všimněte si, že pumpy v konzervách mohou být v případě potřeby vybaveny speciálním příslušenstvím. Patří mezi ně následující prvky:

• Induktory. Toto je část, která vám umožňuje snížit index kavitace, což vám umožní provozovat nízkovýkonové čerpadlo při vysokých otáčkách.
• Oběžná kola. Další prvky, které zabraňují úniku kapaliny přes ucpávku.
• Žáruvzdorné pláště používané k ohřevu nebo chlazení spotřebiče.
• Další speciální izolace motoru.
• Integrované výměníky tepla a další přírubové ventily.
• Oddělená svorkovnice.

Je zde také malé označení skupin čerpadel podle jejich použití. Písmeno "P" označuje vertikální ponorná čerpadla, do kterých patří kategorie KhP a AHPO. Písmeno "G" znamená hermetickou kategorii zařízení, "R" jsou reverzibilní zařízení, například kategorie XP. Poslední velká skupina je označena písmenem"ALE". To znamená, že čerpadlo lze použít pro čerpání kapalin s abrazivními vměstky.

Cena odstředivého chemického čerpadla začíná od 5 000 rublů a může přesáhnout 600 000 rublů.