Tsentrifugaalkeemiapumbad: tüübid, rakendused ja tüübid

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Keemilised tsentrifugaalpumbad on ette nähtud vedelate kemikaalide käitlemiseks. Nende disain võimaldab pumbata isegi kõige agressiivsemaid aineid, mis võivad sisaldada plahvatusohtlikke või mürgiseid komponente. Tsentrifugaalseadmeid on mitut tüüpi, kuid hermeetiline seade on muutunud keemiatööstuses kõige populaarsemaks.

Instrumendi kirjeldus

Keemilise tihendiga tsentrifugaalpumbad on konstrueeritud nii, et nad väldivad väikseimat vedelikuleket pumpamise ajal ning ka võimalike aurude lekkimist. See on väga oluline, kuna mõned ained võivad õhku sattudes sellega reageerida ja moodustada plahvatusohtliku segu. Kui me räägime pumpamisseadmete üldisest jaotusest, siis klassifitseeritakse see järgmiste kriteeriumide järgi:

• disainifunktsioonid;
• kasutuseesmärgid;
• tsirkuleeriva vedeliku tüüp;
• tehnilised parameetrid;
• materjali tüüp, millest voolavad osad on valmistatud;
• meetodite erinevusisolatsioon;
• seadme toide;
• pumba jahutusmeetod;
• valikud ja tihendimaterjal.

Keemiliste agregaatide üldine kirjeldus

Tasub öelda, et seda tüüpi seadmeid on lai valik. Kõik need erinevad üksteisest selle aine tüübi, millega nad võivad töötada, tehniliste parameetrite, konstruktsioonielementide ja ka keelekümbluse tüübi poolest. Neid kõiki ühendab aga ühte kategooriasse asjaolu, et neid kasutatakse koos vedelikega, mis oma koostiselt väga erinevad veest. Peamine erinevus seisneb muidugi selle aine keemilises koostises ja ka erineval määral agressiivsuses. Lisaks tasub siia lisada, et tsentrifugaalpumpade klassifikatsioonide ja konstruktsioonide lai valik võimaldab neid kasutada ka töötamiseks neutraalse keskkonnaga, mida pumbatakse kõrge rõhuga, tühjendusrõhuga, erineva temperatuuriga. Praeguseks on selliseid seadmeid aktiivselt kasutatud järgmiste ainete teisaldamiseks:

• söövitavad ühendid;
• vedelgaas ja gaasi sisaldavad ained;
• leelise- ja happelahused;
• naftatooted ja mitmesugused lahustid;
• kõrge viskoossusega suspensioonid ja vedelikud;
• abrasiive, kiude ja tahkeid aineid sisaldavad segud ja lahused.

Seadme variandid

Nii et pumpasid on lai valik. Et valida õigeneid vedeliku tüübi ja muude parameetrite all on spetsiaalne märgistus.

X-ga tähistatud seadmete kategooriasse kuuluvad suletud tüüpi magnetühendusega tsentrifugaalkeemiapumbad. Nende peamine erinevus seisneb just haakeseadise olemasolus. Teisisõnu, tööpõhimõte ei põhine mitte osade mehaanilisel vastasmõjul, vaid magnetväljadel. Sellesse rühma kuuluvad ka seadmed, nagu horisontaalne, vertikaalne, sukeldatav, poolsukeldav jne. Seda kategooriat peetakse kõige levinumaks ja seda kasutatakse neutraalsete või agressiivsete ainete destilleerimiseks.

Järgmine rühm on märgitud kui AX, AXO. Sellised pumbad on ette nähtud kuni 1 mm abrasiivsete lisanditega vedelike destilleerimiseks. Aine tihedus ei tohiks samuti ületada 1850 kg/m3.

On väike rühm XO kaubamärgiga pumpasid, mis on loodud töötama keemiliste ühenditega, mille temperatuur ei ole madalam kui 0 kraadi Celsiuse järgi.

Rühm X ja XE on rohkem arenenud. Nad suudavad pumbata vedelikke temperatuuriga -40 kuni +120 kraadi Celsiuse järgi. Kõige sagedamini kasutatakse aine katkematu tarnimise tagamiseks suletud tüüpi X 50-32-150 keemilist tsentrifugaalpumpa. Seda saab kasutada suure läbimõõduga abrasiivsete lisandite transportimiseks.

Seal on eraldi pumpade rühm, mis on tähistatud kui CH. See seade on vertikaalne, plahvatuskindel ja seda kasutatakse happe pumpamiseks ning sobib ka töötamiseks enam kui 500 erineva söövitava keskkonnaga. See on ka keemilinesuletud tüüpi tsentrifugaalpumbad, kuid erineva konstruktsiooniga, erinev alt X-st ja XE-st.

Viimane esiletõstetav rühm on CCM. See hõlmab tsentrifugaalsulgurit, mida kasutatakse ainete destilleerimiseks, mille tihedus on kuni 1400 kg/m³, temperatuurid 0 kuni +80 kraadi Celsiuse järgi ja hõljuvate osakeste kontsentratsioon ei ületa 1,25 mg/cm ^3.

Hüdraulikaseadmed

Tsentrifugaalpumbad ja nendel põhinevad seadmed võivad erineda mitte ainult oma konstruktsiooni, vaid ka nende pumpamiseks mõeldud vedelike füüsikaliste ja keemiliste omaduste poolest. Selliseid seadmeid on järgmist tüüpi:

1. Risontaalpump on üks üsna levinud ja standardsetest pumpadest. See on valmistatud erinevatest isolatsioonimaterjalidest ja sellel on kõrge jõudlus.
2. Vertikaalsed tsentrifugaalkeemiapumbad on statsionaarsed seadmed, mida kasutatakse ohtlikke aineid hoidvate paakidega. Kõrge jõudluse tagamiseks on vaja säilitada piisav pumpamiskõrgus. Sel põhjusel on peaaegu kõik seadmed varustatud elektrimootoritega.
3. On väike rühm masinaid, mis eemaldavad suletud süsteemist aurud või gaasid vaakumi tekitamiseks. Selliseid seadmeid nimetatakse vaakumpumpadeks.
4. Konsooli tsentrifugaalkeemiapumbal on selline struktuurne erinevus nagu jäik või elastne ühendus. Seda taotletaksepumbaõli, aga ka muude vedelike puhul, mille temperatuur ei ületa 400 kraadi Celsiuse järgi.
5. Membraanist paigaldustüüp on kõige sobivam, kui vedel aine sisaldab mehaanilisi osakesi.
6. Üsna levinud kategooria on tsirkulatsioonimehhanismid, mille põhiülesanne on vedeliku pumpamine suletud ahelas.

Nagu näete, on tänapäeval lai valik tsentrifugaalkeemiapumpasid tüübi ja kasutusala järgi.

Omadused. Montaažimaterjalid

Tsentrifugaalpumpade klassifikatsioon on ulatuslik, kuid neil kõigil on ühine disainiomadus – tihendussüsteemi või liitmike olemasolu, et luua maksimaalne läbilaskvus ja tihedus. Tsentrifugaalpumpade valmistamisel kasutatakse ainult kvaliteetseid materjale, mis taluvad pikka aega kulumist ja sellest tulenev alt ka tehnoloogilisesse ahelasse kuuluvate seadmete rikkeid. Suurimat tähelepanu pööratakse sel juhul tavaliselt keemiliste vedelike tsentrifugaalpumba sellistele osadele, nagu märg ots ja tööelemendid, mis on otseses kokkupuutes söövitava ainega.

Väga harva valmistatakse märg ots sellisest materjalist nagu hallmalm. Nagu näitab praktika, on sellel materjalil halb vastupidavus agressiivsele keskkonnale, mis põhjustab materjali kiiret hävimist. Lisaks ei suuda selline materjal töö ajal kõrget rõhku hoida. Põhimõtetöö, tsentrifugaalpumba seade on üks üsna lihtne, kuid oluline on valida õige ehitusmaterjal. Vooluosa on kõige parem valmistada järgmistest materjalidest:

• suursulamirühma räni- või kroommalm;
• titaanil põhinevad sulamid;
• kroom-nikkeltüüpi teras molübdeeni või vase lisanditega;
• PTFE või propüleen.

Millised seadmed on valmistatud

Kirjeldust tasub alustada metallisulamitega, kuna neid kasutatakse üsna sageli. Siinkohal on oluline märkida, et niklisulamitel on paremad omadused kui tavalisel roostevabal terasel. Erinevus seisneb laiemas töötemperatuuri vahemikus, suuremas keemilises vastupidavuses, mis on võtmeparameetriks. Sellel kaasamisel põhinevad sulamite maksumus ei võimalda aga komplektseid pumpasid toota.

Mis puudutab sellist materjali nagu polüpropüleen, siis sellel on ka hea vastupidavus keemilisele keskkonnale, seda on lihtne töödelda ja selle hind on palju madalam. Selle materjali praktilisus on kõrgelt hinnatud, mis võimaldab metallmaterjale enesekindl alt välja tõrjuda. Polüpropüleeni oluline puudus on aga see, et seda ei saa kasutada madalatel temperatuuridel, samuti kiirustel üle +80 kraadi Celsiuse järgi. Lisaks on sellel omadus akumuleerida staatilist elektrit. Seetõttu on see plahvatusohtlikes tööstusettevõtetes kasutamisel väga ohtlik.

Edasifluoroplastid. Seda materjali peetakse polüpropüleenist kvaliteetsemaks. Selle vastupidavus keemilisele rünnakule agressiivses keskkonnas on kõrgemal tasemel ja see on võimeline töötama ka suuremas temperatuurivahemikus. Kui see on PVDF-tüüpi fluoroplast, on vahemik -30 kuni +100 kraadi Celsiuse järgi. Ja kui kasutate teflonit (PTFE), laieneb vahemik veelgi, vahemikus -60 kuni +260 kraadi Celsiuse järgi. Siiski tuleb lisada, et praktikas on need arvud tavaliselt mõnevõrra väiksemad kui teoorias.

Lisaks peaksite pöörama tähelepanu asjaolule, et kvaliteedi ei määra mitte ainult materjal, millest pump on valmistatud, vaid ka selle konstruktsioonis kasutatud tihendi tüüp. Neid on kahte tüüpi - need on mehaanilised või tihendikarbi tihendid. Ainsad erandid on horisontaalsed sõlmed, milles magnetühendused täidavad tihendi rolli. Seadme tihedus pole oluline mitte ainult seetõttu, et leke on inimeste tervisele ohtlik ja võib olla ka plahvatusohtlik, vaid ka seetõttu, et segud ise on kallid ning täielik tihedus aitab täpselt määrata pumbatava keskkonna voolu. Mis puutub täitekarbi tihenditesse, siis nüüd neid praktiliselt ei kasutata, samas kui otsatihendid ei suuda tagada sada protsenti tihedust. Magnetühendused on joondamisel väga nõudlikud, kuigi mootorit saab hõlpsasti teisega asendada. Praeguseks on kõik suletud seadmed toodetud varrukatega mootoritega, mis tagab täieliku tiheduse.

Peamised tööülesanded

Igat tüüpi tsentrifugaalpumbad, nii keemilised kui ka muud, on tiivik, mille labad on paigaldatud võllile, samuti vooluosaga korpus. Lisaks on disainis erinevad ventiilid, torud, manomeetrid ja muud osad. Seadme klassikaline versioon on horisontaalne, kui võlli tööasend vastab horisondi joonele.

Tsentrifugaalpumba tööpõhimõte

Pumbatav vedelik siseneb imitoru kaudu kehasse ja seejärel kohe pöörleva ratta keskele. Siin mõjuvad sellele tsentrifugaaljõud, mille tõttu vedelik paiskub korpuse seintele või voolutee seintele. Pärast seda liigub see aeglaselt survetorustiku suunas. Pumba töötamise ajal ilmuvad selle sisse alad, kus toimib kõrge ja tühjenenud rõhk. Selle tõttu paiskub osa vedelast keskkonnast välja ja teine osa hõivab vabanenud ruumi.

Rõhu suurendamiseks ja tühjendamiseks on seadmel kumerad labad. Ratta paigaldamisel pumba sisse on oluline jälgida, et iga laba oleks paigutatud nii, et ratta pöörlemisel oleks nõgus osa liikumissuuna vastasküljel. Siinkohal väärib märkimist, et seda tüüpi seadmed ei ole mõeldud "kuiv alt" töötamiseks. Korpus peab alati olema täidetud mingi vedelikuga. Vee olemasolu on valikuline ainult iseimevate pumpade puhul. Tuleb märkida, et disainVee tsentrifugaalpumpade töö on samade seadmete puhul peaaegu sama, kuid vee asemel kasutatakse agressiivset keskkonda. Ainus oluline erinevus nende vahel on see, et kere või vooluosa valmistamisel kasutatakse erinevaid materjale. See väide kehtib ka kõigi muude pindade kohta, mis võivad töötamise ajal agressiivse keskkonnaga kokku puutuda.

Varustuse positiivsed ja negatiivsed omadused

Tuleb kohe öelda, et eeliste arv on suurem kui puudused, mis tagas selliste seadmete laia leviku. Ja kuna vee tsentrifugaalpumba konstruktsioon on peaaegu sama mis kemikaalide pumpamisel, kehtib see väide ka nende kohta.

Plusside hulgast paistavad silma järgmised omadused:

• lihtne reguleerimine;
• suhteliselt odav varustus;
• lihtne kasutada;
• kompaktne;
• töökindlus ja ökonoomsus;
• väikse kaalu ja mõõtmete tõttu ei vaja need vundamendi valamist.

Seade ise töötab üsna sujuv alt, mis kaitseb seda veehaamri eest. Mis puutub selliste sõlmede hooldusesse, siis enamasti on see ainult tihenduselementide või laagrite väljavahetamine. Sellised seadmed on võimelised pumpama kuni 2 mm läbimõõduga tahkeid aineid sisaldavaid vedelikke ja nende kogumass kogu vooluhulgast ei tohiks ületada 15%. Kui keskkonda iseloomustavad kehvemad näitajad, siis tuleb lägapumbad tööle panna.

Siin tasub mainida reguleerimistpumba võimsus. See on üsna lihtne, mis on pluss, kuid on üks komponent, mis on vastuoluline. Kui vähendate pumpamisseadmete pöörete arvu, väheneb ka survevõimsus, mida ühest küljest peetakse samuti positiivseks kvaliteediks. Siiski on olukordi, kus peate pöörete arvu samaks jätma, kuid samal ajal suurendama rõhu võimsust. Tsentrifugaalpump saab selle ülesandega erinev alt näiteks mahumõõturitest üsna halvasti hakkama.

Lisatarvikud ja rühmamärgistused

Pange tähele, et konserveeritud pumpasid saab vajadusel varustada spetsiaalsete tarvikutega. Need hõlmavad järgmisi elemente:

• Indutseerijad. See on osa, mis võimaldab teil vähendada kavitatsiooniindeksit, mis võimaldab väikese võimsusega pumpa suurel kiirusel töötada.
• Tiivikud. Lisaelemendid, mis takistavad vedeliku lekkimist läbi tihendikarbi.
• Kuumuskindlad jakid, mida kasutatakse seadme soojendamiseks või jahutamiseks.
• Mootori täiendav eriisolatsioon.
• Integreeritud soojusvahetid ja täiendavad äärikuga ventiilid.
• Eemaldatud klemmikarp.

Samuti on pumbarühmade väike märgistus vastav alt nende rakendusele. Täht "P" tähistab vertikaalseid sukelpumpasid, mille alla kuuluvad kategooriad KhP ja AHPO. Täht "G" tähendab seadmete hermeetilist kategooriat, "R" on pööratavad seadmed, näiteks kategooria XP. Viimane suur rühm on tähistatud tähega"AGA". See tähendab, et pumpa saab kasutada abrasiivsete lisanditega vedelike pumpamiseks.

Tsentrifugaalkeemiapumba hind algab 5000 rublast ja võib ületada 600 000 rubla.