Химические насосы

В группу химических насосов объединены разнообразные по конструктивному исполнению центробежные насосы, перекачивающие жидкости, отличные по своим химическим свойствам от обычной воды

Материалы деталей проточной части химических насосов выбираются в зависимости от химической активности и других свойств перекачиваемых жидкостей (температура, плотность, наличие абразивных включений). В некоторых изданиях эти насосы называются насосами для химических производств.

Следует обратить внимание, что для деталей проточной части химических насосов практически не применяется серый чугун, так как он не обладает устойчивостью к агрессивным средам или «загрязняет» ионами железа перекачиваемую жидкость. Кроме того, по технологическим условиям химические насосы, как правило, должны допускать значительное давление на входе в насос, что также сказывается на выборе материалов насосов.

Конструктивно химические насосы можно сгруппировать следующим образом:
консольные, многоступенчатые секционные и двустороннего входа;
полупогружные;
герметичные;
осевые.

Особенность химических насосов заключаются в разнообразии материалов проточной части, конструкций уплотнений, степени взрывозащищенности и комплектации.

Наиболее применяемые стали имеют обозначение К, Е, И имеют один порядок стойкости и допускается их взаимозамещение с учётом ресурса работы насоса. Из-за специфики гидравлических процессов, имеющих место в насосах, при которых жидкость контактирует с металлом при высоких скоростях скольжения, процесс коррозии может быть весьма интенсивен. Особенно это касается рабочего колеса.

При рыночной системе экономики актуальной стала дилемма «материал-цена», и весьма целесообразно выглядит замена традиционных насосов из нержавеющих сталей на насосы гуммированные, керамические, пластмассовые и на насосы из легированных чугунов (Д и Л).

Взрывозащищённость насосных агрегатов обеспечивается специальным исполнением отдельных деталей из материалов, исключающих искрообразование, а также установкой взрывозащищённых комплектующих устройств, таких как электродвигатели, пусковые устройства и другие.

В связи с широким диапазоном перекачиваемых сред и разнообразием их характеристик по плотности, вязкости и температуре допускаемая вакуумметрическая высота всасывания в описательной таблице не указывается и уточняется при заказе.

Это относится как к консольной конструкции, так и к секционным насосам и насосам двустороннего входа. При необходимости допускаемую вакуумметрическую высоту всасывания на холодной воде или допускаемый кавитационный запас можно найти для каждой конструкции в соответствующей главе этого раздела.

Насос типа Х2/ЗОр конструктивно отличается от других химических консольных насосов и является лабиринтным (рис. 1.8.8).
Насос состоит из гильзы корпуса и рабочего колеса (которое иногда называют ротором), имеющего нарезки (каналы) противоположного направления, причем рабочее колесо расположено относительно обоймы с некоторым зазором (0,3…0,4 мм).

Принцип действия насоса следующий. При вращении ротора жидкость получает приращение кинетической энергии и движется по винтовым каналам обоймы от всасывания к нагнетению.

Характеристика лабиринтного насоса аналогична характеристике вихревого насоса.
По вопросу допустимого давления на входе насоса следует руководствоваться следующими соображениями.
В связи с применением для химических насосов высокопрочных сталей и их сплавов корпус допускает значительные давления внутри корпуса, и соответственно допускается достаточно высокое давление на входе насоса. Однако типовые уплотняющие элементы насосов вносят дополнительные ограничения. Как правило, одинарное и двойное сальниковое уплотнение допускают давление на входе в насос до 3,5 кГс/см2.

Торцовое уплотнение одинарное и двойное
допускает давление на входе в насос до 8 кГс/см2. Если насос соответствует этим условиям, то они не
оговариваются в описательной таблице.
Величины допускаемой вакуумметрической высоты всасывания для отдельных марок насосов отсутствуют у авторов. Для ориентировки пользователей настоящего обзора в этих случаях указывались отмеченные звездочкой величины, заимствованные у конструктивных аналогов (консольных насосов), отличающихся только материалом проточной части.

Среди химических насосов следует выделить насосы типа АХ («абразивные химические»).
Данные насосы допускают повышенное содержание твердых включений размером до 1 мм, объемной концентрацией до 1,5 %. Это качество насоса достигается установкой отбойных выступов на внешних поверхностях закрытого рабочего колеса или применением открытого рабочего колеса. В связи с тем, что в насосах типа АХ, выпускаемых различными предприятиями, задача решается по-разному, в описательных таблицах для всех насосов типа АХ указывается тип колеса.

Многоступенчатые секционные насосы выполнены по конструктивной схеме горизонтальных -ft многоступенчатых насосов, в которых секции расположены между подшипниковыми опорами.

к Насос с двусторонним входом конструктивно представляет собой горизонтальный насос с % колесом двустороннего входа, выполненный для перекачивания химически активных жидкостей.

* Насос полупогружной типа АХП — вертикальный центробежный, одно или двухступенчатый, с приводом от электродвигателя через упругую муфту (рис. 1.8.5).
Эти насосы имеют различные исполнения в зависимости от материалов деталей проточной части, глубины погружения (расстояния от опорной плиты до оси рабочего колеса), типа узла уплотнения вала, конструкции и диаметра рабочего колеса, мощности и типа комплектующего электродвигателя.
Агрегат монтируют на опорной плите и устанавливают на крышке ёмкости, из которой перекачивают жидкость. Вал насоса, в зависисмости от глубины погружения, имеет две или три подшипниковые опоры. Рабочее колесо — закрытого или открытого типа.
Для случаев работы насоса при уровне жидкости ниже оси рабочего колеса, насосы (по просьбе заказчика) могут быть поставлены со всасывающей трубой и встроенным обратным клапаном.
Для крепления корпуса насоса к опорной плите применяется подвеска. В зависимости от t глубины погружения её набирают из одной или нескольких секций и из одного или нескольких '"'Корпусов подшипников.

Насос типа АХПО унифицирован с насосом типа АХП и имеет общие узлы и детали. В насосах типа — АХПО напорная трубка и секции подвески снабжены камерой для обогрева, а корпус уплотнения - камерой охлаждения. В зависимости от температуры кристаллизации перекачиваемой среды в «Согревающие камеры напорной трубы и секций подвески подаётся горячая вода или пар с температурой на 2О-ЗО°с превышающей температуру кристаллизации среды и давлением не более 12 кГс/см2.

Для насосных агрегатов полупогруженного типа вакууметрическая высота всасывания в исательных таблицах не показывается, так как насос, как правило, находится или под поверхностью жидкости или незначительно выше ее.

Герметичные насосы выполняются конструктивно по двум схемам:
Насосы типа ЦГ производства АО «MOLDOVAHIDROMASH» имеют моноблочную конструкцию,
в которой статор и ротор, соприкасающийся с перекачиваемой средой, отделены друг от друга тонкостенной гильзой (0,5 мм);
насосы с приводом через магнитную муфту — это конструкция, при которой на приводной вал герметичного насоса передаётся крутящий момент через магнитную муфту, обеспечивающую герметизацию насоса (рис. 1.8.6).

Герметичные насосы предназначены для перекачивания жидкостей (в том числе сжиженных газов), пары которых могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси или загрязнять окружающую среду.

Основные конструктивные особенности герметичных электронасосов — отсутствие внешних уплотнений вращающихся частей. Конструкция насосов исключает загрязнение окружающей среды, потери перекачиваемых продуктов, снижает затраты при строительстве за счёт сокращения расходов на очистные сооружения. Охлаждение и смазка подшипников производятся перекачиваемой жидкостью, пуск и работа электронасоса без заполнения или при неполном заполнении перекачиваемой жидкостью не допускается.

Электронасосы, перекачивающие жидкости температурой ниже -50°С обозначаются буквой "Л".

Осевые химические насосы типа ОХР. ОХГ. ОХВН — горизонтальные насосы с жёсткозакреплёнными
лопастями, реверсивные (ОХР), одноступенчатые и двухступенчатые. Лопасти рабочего колеса,
закреплённые под определённым углом, обеспечивают номинальную подачу и напор насоса (рис. 1.8.7).
Условное обозначение:
О — осевой;
X — химический;
Г — горизонтальный;
Р — реверсивный;
В — вертикальный;
Н — встроенный в нижнюю часть аппарата.
Число после букв — номер модели рабочего колеса, следующая цифра после тире — диаметр
рабочего колеса (см.).
Основные отличительные особенности и параметры химических насосов представлены в таблицах
1.8.1 и 1.8.2; химических полупогружных насосов — в таблицах 1.8.3 и 1.8.4; химических герметичных
насосов — в таблицах 1.8.5 и 1.8.6; химических осевых насосов — в таблицах 1.8.7 и 1.8.8.