Centrbēdzes ķīmiskie sūkņi: veidi, pielietojums un veidi

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Ķīmiskie centrbēdzes sūkņi ir paredzēti šķidro ķīmisko vielu apstrādei. To konstrukcija ļauj sūknēt pat agresīvākās vielas, kas var saturēt sprādzienbīstamas vai toksiskas sastāvdaļas. Ir daudz veidu centrbēdzes bloku, taču hermētiskā ierīce ir kļuvusi par vispopulārāko ķīmiskajā rūpniecībā.

Instrumenta apraksts

Ķīmiski noslēgta tipa centrbēdzes sūkņi ir paredzēti, lai izvairītos no mazākās šķidruma noplūdes sūknēšanas laikā, kā arī izvairītos no iespējamo tvaiku noplūdes. Tas ir ļoti svarīgi, jo dažas vielas, nonākot gaisā, var ar to reaģēt un tādējādi izveidot sprādzienbīstamu maisījumu. Ja mēs runājam par sūknēšanas iekārtu vispārīgo iedalījumu, tad to klasificē pēc tādiem kritērijiem kā:

• dizaina funkcijas;
• lietošanas mērķi;
• cirkulācijas šķidruma veids;
• tehniskie parametri;
• materiāla veids, no kura izgatavotas plūsmas daļas;
• metožu atšķirībaizolācija;
• ierīces barošana;
• sūkņa dzesēšanas metode;
• opcijas un blīvējuma materiāls.

Ķīmisko agregātu vispārīgs apraksts

Ir vērts teikt, ka šāda veida iekārtas ir ļoti daudzveidīgas. Tie visi atšķiras viens no otra pēc vielas veida, ar kuru tās var strādāt, tehniskajiem parametriem, konstrukcijas elementiem, kā arī iegremdēšanas veida. Taču tos visus vienā kategorijā vieno fakts, ka tie tiek darbināti kopā ar šķidrumiem, kas pēc sastāva ļoti atšķiras no ūdens. Galvenā atšķirība, protams, ir šīs vielas ķīmiskajā sastāvā, kā arī dažādās agresivitātes pakāpēs. Turklāt šeit ir vērts piebilst, ka centrbēdzes sūkņu daudzveidība, klasifikācija, konstrukcija ļauj tos izmantot arī darbam ar neitrālām vidēm, kuras tiek sūknētas ar augstu spiedienu, ar izplūdes spiedienu, ar dažādām temperatūrām. Līdz šim šādas ierīces tiek aktīvi izmantotas, lai pārvietotu šādas vielas:

• kaustiskie savienojumi;
• sašķidrināta gāze un gāzi saturošas vielas;
• sārmu un skābju šķīdumi;
• naftas produkti un dažādi šķīdinātāji;
• suspensijas un šķidrumi ar augstu viskozitāti;
• maisījumi un šķīdumi, kas satur abrazīvas vielas, šķiedras un cietas vielas.

Ierīces veidi

Tātad ir daudz dažādu sūkņu. Lai izvēlētos pareizotiem zem šķidruma veida un citiem parametriem ir īpašs marķējums.

Ar X apzīmēto ierīču kategorijā ietilpst centrbēdzes ķīmiskie sūkņi ar noslēgta tipa magnētisko savienojumu. To galvenā atšķirība ir tieši savienojuma klātbūtnē. Citiem vārdiem sakot, darbības princips ir balstīts nevis uz detaļu mehānisko mijiedarbību, bet gan uz magnētiskajiem laukiem. Šajā grupā ietilpst arī tādas aprīkojuma iespējas kā horizontāla, vertikāla, iegremdējama, daļēji iegremdējama utt. Šī kategorija tiek uzskatīta par visizplatītāko un tiek izmantota neitrālu vai agresīvu vielu destilēšanai.

Nākamā grupa ir atzīmēta kā AX, AXO. Šādi sūkņi ir paredzēti šķidrumu destilēšanai ar abrazīviem ieslēgumiem līdz 1 mm. Vielas blīvums arī nedrīkst pārsniegt 1850 kg/m3.

Ir neliela grupa XO zīmola sūkņu, kas paredzēti darbam ar ķīmiskiem savienojumiem, kuru temperatūra nav zemāka par 0 grādiem pēc Celsija.

Vairāk attīstīta grupa X un XE. Tie var sūknēt šķidrumus ar temperatūru no -40 līdz +120 grādiem pēc Celsija. Visbiežāk, lai nodrošinātu nepārtrauktu vielas padevi, tiek izmantots hermētiskā tipa X 50-32-150 ķīmiskais centrbēdzes sūknis. To var izmantot, lai transportētu vielas, kurām ir liela diametra abrazīvie ieslēgumi.

Ir atsevišķa sūkņu grupa, kas ir atzīmēta kā CH. Šī iekārta ir vertikāla, sprādziendroša un tiek izmantota skābes sūknēšanai, kā arī piemērota darbam ar vairāk nekā 500 dažādu korozīvu vidi. Tas ir arī ķīmisksslēgta tipa centrbēdzes sūkņi, bet ar atšķirīgu konstrukciju, atšķirībā no X un XE.

Pēdējā izceļamā grupa ir CCM. Tas ietver centrbēdzes bezblīvēšanas, ko izmanto tādu vielu destilēšanai, kuru blīvums ir līdz 1400 kg/m³, temperatūra no 0 līdz +80 grādiem pēc Celsija un suspendēto daļiņu koncentrācija nepārsniedz 1,25 mg/cm ^3.

Hidrauliskā aprīkojuma dažādība

Centrbēdzes sūkņi un uz tiem bāzētie agregāti var atšķirties ne tikai pēc savas konstrukcijas, bet arī pēc tiem paredzēto šķidrumu fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām. Ir šādi šādu ierīču veidi:

1. Horizontālais sūknis ir viens no diezgan izplatītajiem un standarta sūkņiem. Tas ir izgatavots no dažādiem izolācijas materiāliem, un tam ir augsts veiktspējas līmenis.
2. Vertikālie centrbēdzes ķīmiskie sūkņi ir stacionāra iekārta, ko izmanto kopā ar tvertnēm, kurās tiek uzglabātas bīstamas vielas. Lai nodrošinātu augstu veiktspēju, ir nepieciešams uzturēt pietiekamu augstumu sūknēšanai. Šī iemesla dēļ gandrīz visas ierīces ir aprīkotas ar elektromotoriem.
3. Ir neliela iekārtu grupa, kas no slēgtas sistēmas noņem tvaikus vai gāzes, lai radītu vakuumu. Šādas ierīces sauc par vakuuma pašsūknēšanas sūkņiem.
4. Konsoles centrbēdzes ķīmiskajam sūknim ir tāda strukturāla atšķirība kā stingrs vai elastīgs savienojums. Tas tiek pieteiktssūknēšanas eļļai, kā arī citiem šķidrumiem, kuru temperatūra nepārsniedz 400 grādus pēc Celsija.
5. Membrānas uzstādīšanas veids ir vispiemērotākais, ja šķidrā viela satur mehāniskas daļiņas.
6. Diezgan izplatīta kategorija ir cirkulācijas mehānismi, kuru galvenais uzdevums ir šķidruma sūknēšana slēgtā kontūrā.

Kā redzat, mūsdienās ir pieejams plašs centrbēdzes ķīmisko sūkņu klāsts pēc veida un pielietojuma.

Funkcijas. Montāžas materiāli

Centrbēdzes sūkņu klasifikācija ir plaša, taču tiem visiem ir kopīga dizaina iezīme – blīvējuma sistēmas vai savienojumu klātbūtne, lai radītu maksimālu necaurlaidību un hermētiskumu. Centrbēdzes sūkņu ražošanā tiek izmantoti tikai kvalitatīvi materiāli, kas spēj ilgstoši izturēt nodilumu un līdz ar to arī tehnoloģiskajai ķēdei piederošo iekārtu atteici. Vislielākā uzmanība šajā gadījumā parasti tiek pievērsta tādām ķīmisko šķidrumu centrbēdzes sūkņa daļām kā mitrais gals un darba elementi, kas būs tiešā saskarē ar korozīvo vidi.

Ļoti reti mitrais gals ir izgatavots no tāda materiāla kā pelēkais čuguns. Kā liecina prakse, šim materiālam ir slikta izturība pret agresīvu vidi, kas izraisa ātru materiāla iznīcināšanu. Turklāt šāds materiāls darbības laikā nevar uzturēt augstu spiedienu. Principsdarbu, centrbēdzes sūkņa ierīce ir viena no diezgan vienkāršajām, taču ir svarīgi izvēlēties pareizo celtniecības materiālu. Plūsmas daļu vislabāk var izgatavot no šādiem materiāliem:

• augsta sakausējuma grupas silīcija vai hroma čuguns;
• titāna sakausējumi;
• hroma-niķeļa tipa tērauds ar molibdēna vai vara piedevām;
• PTFE vai propilēns.

No kā izgatavotas ierīces

Aprakstu ir vērts sākt ar metālu sakausējumiem, jo tos izmanto diezgan bieži. Šeit ir svarīgi atzīmēt, ka niķeļa sakausējumiem ir labākas īpašības nekā parastajam nerūsējošajam tēraudam. Atšķirība slēpjas plašākā darba temperatūras diapazonā, augstākā ķīmiskajā pretestībā, kas ir galvenais parametrs. Tomēr sakausējumu izmaksas, pamatojoties uz šo iekļaušanu, neļauj ražot pilnus sūkņus.

Kas attiecas uz tādu materiālu kā polipropilēns, tam ir arī laba izturība pret ķīmisko vidi, to ir viegli apstrādāt, un tā cena ir daudz zemāka. Šī materiāla praktiskums tiek augstu novērtēts, kas ļauj pārliecinoši izspiest metāla materiālus. Taču būtisks polipropilēna trūkums ir tas, ka to nevar darbināt zemā temperatūrā, kā arī ar ātrumu virs +80 grādiem pēc Celsija. Turklāt tam ir īpašība uzkrāt statisko elektrību. Šī iemesla dēļ tas ir ļoti bīstams, ja to izmanto sprādzienbīstamās rūpniecības iekārtās.

Tālākfluoroplasti. Šis materiāls tiek uzskatīts par kvalitatīvāku nekā polipropilēns. Tā izturība pret ķīmisko iedarbību agresīvā vidē ir augstākā līmenī, un tā spēj darboties arī lielākā temperatūras diapazonā. Ja tā ir PVDF tipa fluoroplastika, tad diapazons būs no -30 līdz +100 grādiem pēc Celsija. Un, ja jūs izmantojat teflonu (PTFE), diapazons paplašināsies vēl vairāk, no -60 līdz +260 grādiem pēc Celsija. Tomēr jāpiebilst, ka praksē šie skaitļi parasti ir nedaudz zemāki nekā teorētiski.

Turklāt jāpievērš uzmanība tam, ka kvalitāti nosaka ne tikai materiāls, no kura sūknis izgatavots, bet arī tā konstrukcijā izmantotā blīvējuma veids. Ir divu veidu - tie ir mehāniskie vai blīvslēga blīvējumi. Vienīgie izņēmumi ir horizontālās vienības, kurās magnētiskie savienojumi pilda blīvējuma lomu. Iekārtas hermētiskums ir svarīgs ne tikai tāpēc, ka noplūde ir bīstama cilvēka veselībai un var būt arī sprādzienbīstama, bet arī tāpēc, ka paši maisījumi ir dārgi, un pilnīga hermētiskuma noteikšana palīdzēs precīzi noteikt sūknējamās vides plūsmu. Kas attiecas uz blīvējuma kārbu blīvēm, tagad tās praktiski netiek izmantotas, savukārt gala blīves nevar nodrošināt simtprocentīgu hermētiskumu. Magnētiskie savienojumi ir ļoti prasīgi izlīdzināšanai, lai gan pašu motoru var viegli nomainīt ar citu. Līdz šim visas noslēgtās vienības tiek ražotas ar dzinējiem ar piedurknēm, kas nodrošina pilnīgu hermētiskumu.

Galvenie darba vienumi

Jebkurš centrbēdzes sūknis, gan ķīmiskais, gan jebkurš cits, ir lāpstiņritenis ar lāpstiņām, kas uzmontētas uz vārpstas, kā arī korpuss ar plūsmas daļu. Turklāt dizains ietver dažādus vārstus, caurules, manometrus un citas detaļas. Klasiskā agregāta versija ir horizontāla, kad vārpstas darba pozīcija atbilst horizonta līnijai.

Centrbēdzes sūkņa darbības princips

Sūknētais šķidrums caur iesūkšanas cauruli iekļūst ķermenī un pēc tam nekavējoties nonāk rotējošā riteņa centrā. Šeit uz to iedarbojas centrbēdzes spēki, kuru dēļ šķidrums tiks izmests uz korpusa sienām vai plūsmas ceļa sienām. Pēc tam tas lēnām virzīsies uz spiediena cauruļvadu. Sūkņa darbības laikā tā iekšpusē parādās zonas, kurās darbojas augsts un izlādējies spiediens. Šī iemesla dēļ daļa šķidrās vides tiks izmesta, bet otra daļa aizņems atbrīvoto vietu.

Lai palielinātu un izvadītu spiedienu, ierīcei ir izliekti asmeņi. Uzstādot riteni sūknī, ir svarīgi nodrošināt, lai katra lāpstiņa būtu novietota tā, lai, ritenim griežoties, ieliektā daļa būtu kustības virzienam pretējā pusē. Šeit ir vērts atzīmēt, ka šāda veida iekārtas nav paredzētas darbam "sausā". Korpusam vienmēr jābūt piepildītam ar kādu šķidrumu. Ūdens klātbūtne nav obligāta tikai pašsūknēšanas sūkņiem. Jāatzīmē, ka dizainsCentrbēdzes sūkņu darbība ūdenim ir gandrīz vienāda ar tām pašām ierīcēm, bet ar agresīvu vidi ūdens vietā. Vienīgā būtiskā atšķirība starp tām ir tā, ka korpusa vai plūsmas daļas ražošanai tiek izmantoti dažādi materiāli. Šis apgalvojums attiecas arī uz visām pārējām virsmām, kuras darbības laikā var nonākt saskarē ar agresīviem materiāliem.

Aprīkojuma pozitīvās un negatīvās īpašības

Uzreiz jāsaka, ka priekšrocību skaits ir lielāks par mīnusiem, kas nodrošināja šādu ierīču plašu izplatību. Un tā kā ūdens centrbēdzes sūkņa konstrukcija ir gandrīz tāda pati kā ķīmisko vielu sūkņa konstrukcija, šis apgalvojums būs patiess arī tiem.

Starp plusiem izceļas šādas īpašības:

• viegla regulēšana;
• salīdzinoši lēts aprīkojums;
• viegli lietojams;
• kompakts;
• uzticamība un ekonomija;
• mazā svara un gabarītu dēļ tiem nav jālej pamats.

Pati iekārta darbojas diezgan gludi, kas to pasargā no ūdens āmura. Kas attiecas uz šādu mezglu apkopi, tad visbiežāk tā ir tikai blīvējuma elementu vai gultņu nomaiņa. Šādas ierīces spēj sūknēt šķidrumus, kas satur cietas vielas ar diametru līdz 2 mm, un to kopējā masa visā plūsmā nedrīkst pārsniegt 15%. Ja vidi raksturo sliktāki rādītāji, tad nāksies darbināt vircas sūkņus.

Šeit ir vērts pieminēt korekcijusūkņa jauda. Tas ir diezgan vienkārši, kas ir plus, taču ir viens komponents, kas ir pretrunīgs. Ja samazināsiet sūknēšanas iekārtu apgriezienu skaitu, samazināsies arī spiediena jauda, kas, no vienas puses, arī tiek uzskatīta par pozitīvu kvalitāti. Tomēr ir situācijas, kad apgriezienu skaits ir jāatstāj nemainīgs, bet tajā pašā laikā jāpalielina spiediena jauda. Centrbēdzes sūknis ar šo uzdevumu tiek galā diezgan slikti, atšķirībā no, piemēram, tilpuma ierīcēm.

Papildu piederumi un grupu marķējumi

Ņemiet vērā, ka konservētos sūkņus vajadzības gadījumā var aprīkot ar īpašiem piederumiem. Tie ietver šādus elementus:

• Induktori. Šī ir daļa, kas ļauj samazināt kavitācijas indeksu, kas ļaus darbināt mazjaudas sūkni lielā ātrumā.
• Skrejrati. Papildu elementi, kas novērš šķidruma noplūdi caur blīvējuma kārbu.
• Karstumizturīgas jakas, ko izmanto ierīces sildīšanai vai dzesēšanai.
• Papildu īpašā motora izolācija.
• Integrēti siltummaiņi un papildu atloku vārsti.
• Atdalīta spaiļu kārba.

Ir arī neliels sūkņu grupu marķējums atbilstoši to pielietojumam. Burts "P" apzīmē vertikālos iegremdējamos sūkņus, kuriem pieder kategorijas KhP un AHPO. Burts "G" nozīmē ierīču hermētisku kategoriju, "R" ir atgriezeniskas ierīces, piemēram, kategorija XP. Pēdējā lielā grupa ir atzīmēta ar burtu"BET". Tas nozīmē, ka sūkni var izmantot šķidrumu ar abrazīviem ieslēgumiem sūknēšanai.

Centrbēdzes ķīmiskā sūkņa cena sākas no 5000 rubļiem un var pārsniegt 600 000 rubļu.