Химические центробежные насосы

Химические центробежные насосы предназначены для перекачивания агрессивных, нейтральных, коррозийных сред, жидкостей с твердыми и абразивными включениями. Они могут работать в условиях разряженного или повышенного давления и при различных температурах.

С помощью химических центробежных насосов можно перекачивать следующие жидкости:

• едкие коррозионно-активные составы;
• кислоты и щелочи;
• растворители;
• воды с повышенным содержанием карбонатов, хлоридов, сульфитов меркаптанов;
• взрывоопасные, токсичные, легковоспламеняющиеся;
• суспензии.

Такие насосы применяют в химической, фармацевтической, косметической, пищевой и других видах промышленности. Также они незаменимы при очистке сточных вод, в гальванике при обработке поверхностей, в процессах травления.

Особенности конструкции и материалы изготовления

Поскольку продукт перекачивания – это сильноагрессивные среды, утечка которых нежелательна, то к химическим насосам предъявляют особые требования: высокая химическая устойчивость используемых материалов, отсутствие металлических частей, контактирующих с перекачиваемой жидкостью, снижение или исключение утечки перекачиваемой жидкости из проточной части.

Герметичность обеспечивается системой уплотнений или магнитной муфты, использование которой исключает необходимость прямого соединения вала электродвигателя и рабочего колеса насоса. Особое внимание уделяется проточной части и деталям, контактирующим с перекачиваемой жидкостью.

Для производства корпуса, рабочего колеса, внутреннего стакана магнитной муфты используют:

• полипропилен (PP);
• фторопласт (PVDF);
• армированный стекловолокном полипропилен (GFRPP);
• этилен-хлор-трифторэтилен, укрепленный углеродным волокном (CFF-E-CTFE).

Торцевые уплотнения, в зависимости от их типа, могут изготавливать из следующих материалов:

• резина EPDM;
• фторопласт PVDF;
• карбид кремния SiC;
• керамика;
• графит;
• тефлон PTFE;
• фторэластомер FKM, Viton.

Полимерные детали насосов производятся методом литья под давлением, что позволяет получить цельные изделия без швов. Это увеличивает КПД, снижает интенсивность вибраций и риск загрязнений, а также повышает механическую прочность элементов конструкции насоса.

Химические центробежные насосы могут комплектоваться несколькими типами двигателей: трехфазный, однофазный, Atex, производимыми по стандартам IEC или NEMA.

Двигатели относится к высокому IE2 классу энергоэффективности. Они способны долго работать при постоянной номинальной нагрузке. Большинство химически насосов выпускается со степенью защиты IP55, класс изоляции F. В стандартных модификациях наиболее распространены трехфазный асинхронные (2-полюсные) двигатели с частотой 50 Гц.

В зависимости от применяемых на производстве типов подключения всасывающей и напорной линий, насосы могут быть выполнены в следующих вариантах:

• резьбовое соединение – стандартная наружная резьба BSP или коническая резьба NPT;
• фланцевое – стандарты ISO, ANSI, JIS.

Обе версии позволяют быстро соединять элементы систем трубопроводов, обеспечивая герметичность и защиту перекачиваемой жидкости от контакта с внешней средой.

Насос имеет относительно простую конструкцию с малым количеством составных частей, что значительно снижает затраты на техническое обслуживание, ремонт и приобретение запасных деталей. Благодаря внутреннему устройству корпуса проточной части агрегат легко промывается.

В зависимости от стоящих перед предприятием задач, можно выбрать химические центробежные насосы с магнитной муфтой или механическим уплотнением, во взрывозащищенном или общепромышленном исполнении.

Насосы с механическим уплотнением

Если привести в качестве примера моноблочное исполнение, то состоят такие агрегаты из механической части, соединительного кожуха/корпуса, электропривода. Вал насоса с закрепленной на нем открытой крыльчаткой жестко соединен с валом двигателя. С обратной стороны крыльчатки установлено механическое уплотнение вала.

Рабочее колесо приводится в движение электрическим двигателем. Крыльчатка вращается на установленной скорости, создавая за счет действия центробежной силы всасывание на стороне впуска и нагнетание с напорной стороны.

Выпускают насосы без самовсасывания и самовсасывающие. Последние способны автоматически поднимать невязкие жидкости с глубины до 5 м. Несамовсасывающие необходимо устанавливать ниже уровня перекачиваемой жидкости.

В конструкцию насосов могут входить механические уплотнения, которые смазываются рабочей средой, или оснащенные системой промывки. В зависимости от комбинации материалов, используемых в механическом уплотнении, агрегат может работать с жидкостями, содержащими твёрдые включения, абразивные частицы и суспензии.

Доступны два типа механических уплотнений, обеспечивающих разный уровень герметичности:

• Манжетное. Оно состоит из керамической втулки, уплотнительного кольца, распорки втулки, уплотнения, опорного фланца уплотнения.
• Сильфонное. В его конструкцию входит сильфон, подвижное и неподвижное уплотнительные кольца, пружина, шайба, пружинное кольцо, опорный фланец уплотнения. Данный вид уплотнения может использоваться и с особо загрязненными жидкостями.

В зависимости от модели насосы имеют следующие характеристики:

• максимальная производительность от 6 до 75 м³/ч;
• максимальная высота напора от 7,2 до 15 м;
• мощность электрического двигателя от 0,55 до 4 кВт.

По запросу химические центробежные насосы с торцевым уплотнением могут поставляться в комплекте с опорным креплением и системой промывки корпуса.

Насосы с магнитной муфтой

Насосы с магнитной муфтой – это герметичные агрегаты, которые применяются для наиболее безопасного перекачивания агрессивных, ядовитых или особо чистых жидкостей. Использование такого оборудования сведет к минимуму риск контакта перекачиваемой жидкости с окружающей средой.

Магнитная муфта – это два независимых контура магнитов, один из которых приводится в движение валом электродвигателя, а второй начинает вращаться в магнитных полях первого, передавая вращение крыльчатке насоса. Она вращается и перемещает жидкость.

В конструкции проточной части не предусмотрены отверстия, кроме всасывающего и напорного патрубка (за исключением самовсасывающих насосов, в конструкции проточной части которых может быть предусмотрена заливочная пробка). В химических насосах с магнитной муфтой меньше частей подвергающихся трению с другими деталями, а соответственно меньше деталей подверженных естественному износу. В случае экстренной ситуации, при попадании вовнутрь оборудования постороннего предмета, заклинивание крыльчатки не приведет к поломке электропривода, поскольку между ним и рабочим колесом нет жесткой сцепки. Применение мощных постоянных магнитов обеспечивает передачу крутящего момента при максимальной нагрузке даже при повышении температуры эксплуатации.

В состав приводного магнита входят втулки, которые не подвержены образованию трещин. Вал изготовлен из оксида алюминия (AL203).

Магниты выполнены из сплава неодима, железа и бора (NdFeB). Они обладают особой системой обертывания. Магниты высокопрочные, способны работать в самые жесткие условиях. Муфта передает движение даже при относительно высокой температуре и перекачивании жидкости с большим удельным весом. Однако, насосы с магнитной муфтой не могут использоватся с жидкостями, содержащими твердые включения из металлов.

Магниты располагаются в полностью герметичной камере особой конструкции, в которой отсутствуют синтетические смолы и клей. Получается безопасный агрегат с увеличенной производительностью в условиях повышенных температур. Срок службы магнитной муфты несколько десятков лет, при этом мощность магнитов останется прежней.

Такие насосы выпускают со следующими характеристиками:

• максимальная производительность от 3,5 до 51 м³/ч;
• максимальная высота напора от 7 до 34 м;
• мощность электропривода от 120 до 5500 Вт.

Химические насосы такого типа не требуют частого обслуживания и демонтажа. Однако целесообразно проводит периодические осмотры для контроля состояния износа рабочего колеса, вала и подшипников скольжения, а также общего состояния внутренних частей оборудования. Время между осмотрами сильно зависит от условий эксплуатации насоса: характеристики перекачиваемой жидкости, температуры, используемых материалов и срока использования оборудования.

На что обратить внимание при выборе

Перед приобретением химического центробежного насоса необходимо убедиться, что перекачиваемая жидкость совместима с материалами деталей, которые с ней соприкасаются. Кроме этого, на выбор влияет температурный диапазон эксплуатации агрегата и область его применения.

Насосы из фторопласта PVDF могут применяться для перекачивания сильно концентрированных кислот и щелочей при максимальной температуре до 90°С. Насосы из полипропилена могут применяться для перекачивания слабых растворов кислот и щелочей или нейтральных жидкостей, при температурах до 60°С.

От диаметра рабочего колеса и мощности установленного двигателя зависит, продукт какой плотности и вязкости способен перекачивать насос.