Centrifugalne kemične črpalke: vrste, aplikacije in vrste

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Kemične centrifugalne črpalke so zasnovane za ravnanje s tekočimi kemikalijami. Njihova zasnova omogoča črpanje tudi najbolj agresivnih snovi, ki lahko vsebujejo eksplozivne ali strupene sestavine. Obstaja veliko vrst centrifugalnih enot, vendar je hermetična naprava postala najbolj priljubljena v kemični industriji.

Opis instrumenta

Cemično zaprte centrifugalne črpalke so zasnovane tako, da preprečijo najmanjše uhajanje tekočine med črpanjem, kot tudi da preprečijo uhajanje možnih hlapov. To je zelo pomembno, saj lahko nekatere snovi, ko so v zraku, reagirajo z njim in tako tvorijo eksplozivno zmes. Če govorimo o splošni delitvi črpalne opreme, je razvrščena po merilih, kot so:

• oblikovne značilnosti;
• nameni uporabe;
• vrsta tekočine v obtoku;
• tehnični parametri;
• vrsta materiala, iz katerega so izdelani pretočni deli;
• razlika v metodahizolacija;
• napajanje naprave;
• način hlajenja črpalke;
• možnosti in tesnilni material.

Splošni opis kemičnih agregatov

Vredno je povedati, da obstaja široka paleta tovrstne opreme. Vsi se med seboj razlikujejo po vrsti snovi, s katero lahko delajo, tehničnih parametrih, konstrukcijskih elementih, pa tudi po vrsti potopitve. Vse pa jih združuje v eno kategorijo dejstvo, da delujejo v tandemu s tekočinami, ki se po svoji sestavi zelo razlikujejo od vode. Glavna razlika je seveda v kemični sestavi, pa tudi v različnih stopnjah agresivnosti te snovi. Poleg tega je vredno dodati, da široka paleta klasifikacij, izvedb centrifugalnih črpalk omogoča njihovo uporabo tudi za delo z nevtralnimi mediji, ki se črpajo pri visokem tlaku, z izpustnim tlakom, z različnimi temperaturami. Do danes se takšne naprave aktivno uporabljajo za premikanje naslednjih snovi:

• kavstične spojine;
• utekočinjen plin in snovi, ki vsebujejo plin;
• alkalne in kislinske raztopine;
• naftni proizvodi in razna topila;
• suspenzije in tekočine z visoko viskoznostjo;
• mešanice in raztopine, ki vsebujejo abrazivna sredstva, vlakna in trdne snovi.

Različice naprave

Tako je na voljo širok izbor črpalk. Za izbiro pravegajih pod vrsto tekočine in drugimi parametri, je posebna oznaka.

Kategorija naprav, označenih z X, vključuje centrifugalne kemične črpalke z zapečateno magnetno sklopko. Njihova glavna razlika je ravno v prisotnosti sklopke. Z drugimi besedami, načelo delovanja ne temelji na mehanski interakciji delov, temveč na magnetnih poljih. Ta skupina vključuje tudi možnosti opreme, kot so horizontalna, navpična, potopna, polpotopna itd. Ta kategorija velja za najpogostejšo in se uporablja za destilacijo bodisi nevtralnih ali agresivnih snovi.

Naslednja skupina je označena kot AX, AXO. Takšne črpalke so namenjene za destilacijo tekočin z abrazivnimi vključki do 1 mm. Gostota snovi prav tako ne sme presegati 1850 kg/m3.

Obstaja majhna skupina črpalk znamke XO, ki so zasnovane za delo s kemičnimi spojinami, katerih temperatura ni nižja od 0 stopinj Celzija.

Bolj razvita skupina X in XE. Lahko črpajo tekočine s temperaturami od -40 do +120 stopinj Celzija. Najpogosteje se za zagotovitev nemotene oskrbe s snovjo uporablja kemična centrifugalna črpalka zaprtega tipa X 50-32-150. Uporablja se lahko za prevoz snovi, ki imajo abrazivne vključke velikega premera.

Obstaja ločena skupina črpalk, ki je označena kot CH. Ta oprema je navpična, odporna proti eksploziji in se uporablja za črpanje kisline, primerna pa je tudi za delo z več kot 500 vrstami različnih korozivnih okolij. Je tudi kemičnacentrifugalne črpalke zaprtega tipa, vendar z drugačno zasnovo, za razliko od X in XE.

Zadnja skupina, ki jo je treba označiti, je CCM. To vključuje centrifugalno brez tesnjenja, ki se uporablja za destilacijo snovi z gostoto do 1400 kg/m³, temperaturami od 0 do +80 stopinj Celzija in koncentracijo suspendiranih delcev največ 1,25 mg/cm ^3.

Različice hidravlične opreme

Centrifugalne črpalke in enote, ki temeljijo na njih, se lahko razlikujejo ne le po lastni zasnovi, temveč tudi po fizikalnih in kemijskih lastnostih tekočin, ki jih nameravajo črpati. Obstajajo naslednje vrste takšnih naprav:

1. Horizontalna črpalka je ena dokaj pogostih in standardnih črpalk. Izdelan je iz različnih izolacijskih materialov in ima visoko stopnjo zmogljivosti.
2. Vertikalne centrifugalne kemične črpalke so stacionarna oprema, ki se uporablja z rezervoarji, ki hranijo nevarne snovi. Da bi zagotovili visoko zmogljivost, je potrebno vzdrževati zadostno višino za črpanje. Zaradi tega so skoraj vsi aparati opremljeni z elektromotorji.
3. Obstaja majhna skupina strojev, ki odstranjujejo hlape ali pline iz zaprtega sistema, da ustvarijo vakuum. Takšne naprave se imenujejo vakuumske samosesalne črpalke.
4. Konzolna centrifugalna kemična črpalka ima tako strukturno razliko, kot je toga ali elastična spojka. Uporablja se začrpanje olja, kot tudi za druge tekočine, katerih temperatura ne presega 400 stopinj Celzija.
5. Membranski tip namestitve je najprimernejši, če tekoča snov vključuje mehanske delce.
6. Precej pogosta kategorija so cirkulacijski mehanizmi, katerih glavna naloga je črpanje tekočine v zaprtem krogu.

Kot vidite, danes obstaja veliko različnih centrifugalnih kemičnih črpalk glede na vrsto in uporabo.

Lastnosti. Materiali za montažo

Razvrstitev centrifugalnih črpalk je obsežna, vendar imajo vse skupno oblikovno značilnost - prisotnost tesnilnega sistema ali spojk za ustvarjanje največje neprepustnosti in tesnosti. Pri izdelavi centrifugalnih črpalk se uporabljajo samo visokokakovostni materiali, ki so sposobni dolgo časa vzdržati obrabo in s tem okvaro opreme, ki sodi v tehnološko verigo. Največja pozornost v tem primeru je običajno namenjena takim delom centrifugalne črpalke za kemične tekočine, kot so mokri del in delovni elementi, ki bodo v neposrednem stiku z jedkim medijem.

Zelo redko je mokri konec iz materiala, kot je siva litina. Kot kaže praksa, ima ta material slabo odpornost na agresivna okolja, kar povzroči hitro uničenje materiala. Poleg tega tak material med delovanjem ne more vzdrževati visokega tlaka. Načelodelo, je naprava centrifugalne črpalke ena izmed dokaj preprostih, vendar je pomembno izbrati pravi gradbeni material. Pretočni del je najbolje izdelati iz naslednjih materialov:

• silicijeva ali kromova litina iz skupine visoko zlitin;
• zlitine na osnovi titana;
• krom-nikljevo jeklo z dodatki molibdena ali bakra;
• PTFE ali propilen.

Iz česa so izdelani aparati

Opis je vredno začeti s kovinskimi zlitinami, saj se uporabljajo precej pogosto. Tu je pomembno omeniti, da imajo nikljeve zlitine boljše lastnosti kot navadno nerjaveče jeklo. Razlika je v širšem temperaturnem območju delovanja, v večji kemični odpornosti, kar je ključni parameter. Vendar pa stroški zlitin na podlagi te vključitve ne dovoljujejo izdelave celotnih črpalk.

Za material, kot je polipropilen, ima tudi dobro odpornost na kemično okolje, je enostaven za obdelavo in njegova cena je veliko nižja. Praktičnost tega materiala je zelo cenjena, kar vam omogoča samozavestno izpodrivanje kovinskih materialov. Vendar pa je pomembna pomanjkljivost polipropilena, da ga ni mogoče uporabljati pri nizkih temperaturah, pa tudi pri hitrostih nad +80 stopinj Celzija. Poleg tega ima lastnost kopičenja statične elektrike. Zaradi tega je zelo nevaren pri uporabi v eksplozivnih industrijskih obratih.

Naprejfluoroplasti. Ta material velja za kakovostnejšega od polipropilena. Njegova odpornost na kemične napade v agresivnih okoljih je na višji ravni, sposoben je delovati tudi v večjem temperaturnem območju. Če gre za fluoroplastiko tipa PVDF, bo razpon od -30 do +100 stopinj Celzija. In če uporabljate teflon (PTFE), se bo obseg še povečal, od -60 do +260 stopinj Celzija. Vendar je treba dodati, da so v praksi te številke običajno nekoliko nižje kot v teoriji.

Poleg tega bodite pozorni na dejstvo, da kakovost ne določa le material, iz katerega je črpalka izdelana, temveč tudi vrsta tesnila, uporabljenega pri njeni zasnovi. Obstajata dve vrsti - to so mehanska ali tesnila za polnjenje. Izjema so le horizontalne enote, pri katerih imajo magnetne sklopke vlogo tesnila. Tesnost enote ni pomembna le zato, ker je puščanje nevarno za zdravje ljudi in je lahko tudi eksplozivno, ampak tudi zato, ker so same mešanice drage, popolna tesnost pa bo pomagala natančno določiti pretok črpanega medija. Kar zadeva tesnila za polnjenje, se zdaj praktično ne uporabljajo, medtem ko končna tesnila ne morejo zagotoviti stoodstotne tesnosti. Magnetne sklopke so zelo zahtevne pri poravnavi, čeprav je sam motor enostavno zamenjati z drugim. Do danes so vse tesnjene enote izdelane z motorji s pušami, kar zagotavlja popolno tesnost.

Glavni delovni predmeti

Vsaka vrsta centrifugalne črpalke, tako kemična kot katera koli druga, je rotor z rezili, nameščenimi na gredi, kot tudi ohišje s pretočnim delom. Poleg tega zasnova vključuje različne ventile, cevi, merilnike tlaka in druge dele. Klasična različica enote je vodoravna, ko delovni položaj gredi ustreza črti obzorja.

Načelo delovanja centrifugalne črpalke

Črpana tekočina vstopi v telo skozi sesalno cev in nato takoj vstopi v središče vrtečega se kolesa. Tu nanj delujejo centrifugalne sile, zaradi katerih se bo tekočina vrgla na stene ohišja ali stene pretočne poti. Po tem se bo počasi premikal proti tlačnemu cevovodu. Med delovanjem črpalke se znotraj nje pojavijo območja, kjer deluje visok in izpušni tlak. Zaradi tega se bo del tekočega medija vrgel ven, drugi del pa bo zasedel izpraznjeni prostor.

Za povečanje in izpust tlaka ima naprava konveksna rezila. Pri vgradnji kolesa v črpalko je pomembno zagotoviti, da je vsaka lopatica nameščena tako, da je pri vrtenju kolesa konkavni del na nasprotni strani smeri gibanja. Tukaj je treba omeniti, da ta vrsta opreme ni zasnovana za delo "na suho". Ohišje mora biti vedno napolnjeno s kakšno tekočino. Prisotnost vode je neobvezna samo za samosesalne črpalke. Treba je opozoriti, da je dizajnDelovanje centrifugalnih črpalk za vodo je skoraj enako za iste naprave, vendar z agresivnimi mediji namesto vode. Edina pomembna razlika med njima je, da se za izdelavo telesa ali pretočnega dela uporabljajo različni materiali. Ta izjava velja tudi za vse druge površine, ki lahko med delovanjem pridejo v stik z agresivnimi mediji.

Pozitivne in negativne lastnosti opreme

Takoj je treba povedati, da je število prednosti večje od slabosti, kar je zagotovilo široko distribucijo tovrstnih naprav. In ker je zasnova centrifugalne črpalke za vodo skoraj enaka črpalki za kemikalije, bo ta izjava veljala tudi zanje.

Med plusi izstopajo naslednje lastnosti:

• enostavna prilagoditev;
• relativno poceni oprema;
• enostavna uporaba;
• kompaktna;
• zanesljivost in ekonomičnost;
• zaradi majhne teže in dimenzij ne zahtevajo vlivanja temelja.

Oprema sama deluje precej gladko, kar jo ščiti pred vodnim kladivom. Kar zadeva vzdrževanje takšnih enot, najpogosteje gre le za zamenjavo tesnilnih elementov ali ležajev. Takšne naprave so sposobne črpati tekočine, ki vsebujejo trdne snovi s premerom do 2 mm, njihova skupna masa celotnega pretoka pa ne sme presegati 15%. Če so za okolje značilni slabši kazalniki, bo treba obratovati črpalke za gnojevko.

Tukaj velja omeniti prilagoditevmoč črpalke. Je precej preprosta, kar je plus, vendar obstaja ena komponenta, ki je sporna. Če zmanjšate število vrtljajev črpalne opreme, se bo zmanjšala tudi tlačna moč, kar po eni strani velja tudi za pozitivno kakovost. Vendar pa obstajajo situacije, ko morate pustiti število vrtljajev enako, a hkrati povečati moč pritiska. Centrifugalna črpalka se s to nalogo spopada precej slabo, za razliko od na primer volumetričnih naprav.

Dodatni dodatki in oznake skupine

Upoštevajte, da lahko črpalke v pločevinkah po potrebi opremite s posebnimi dodatki. Ti vključujejo naslednje elemente:

• Induktorji. To je del, ki vam omogoča zmanjšanje indeksa kavitacije, kar vam bo omogočilo delovanje črpalke z nizko močjo pri visoki hitrosti.
• Propelerji. Dodatni elementi, ki preprečujejo uhajanje tekočine skozi polnilno škatlo.
• Toplotno odporni jopiči, ki se uporabljajo za ogrevanje ali hlajenje aparata.
• Dodatna posebna izolacija motorja.
• Integrirani toplotni izmenjevalniki in dodatni ventili s prirobnico.
• Odstranjena priključna omarica.

Obstaja tudi majhna oznaka skupin črpalk glede na njihovo uporabo. Črka "P" označuje navpične potopne črpalke, ki jim pripadata kategoriji KhP in AHPO. Črka "G" pomeni hermetično kategorijo naprav, "R" so reverzibilne naprave, na primer kategorija XP. Zadnja velika skupina je označena s črko"AMPAK". To pomeni, da se črpalka lahko uporablja za črpanje tekočin z abrazivnimi vključki.

Cena centrifugalne kemične črpalke se začne od 5.000 rubljev in lahko preseže 600.000 rubljev.