משאבות כימיות צנטריפוגליות: סוגים, יישומים וסוגים

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

משאבות צנטריפוגליות כימיות מיועדות לטיפול בכימיקלים נוזליים. העיצוב שלהם מאפשר שאיבת אפילו את החומרים האגרסיביים ביותר, שעלולים להכיל רכיבים נפיצים או רעילים. ישנם סוגים רבים של יחידות צנטריפוגליות, אך המכשיר הרמטי הפך לפופולרי ביותר בתעשייה הכימית.

תיאור הכלי

משאבות צנטריפוגליות מסוג כימי אטומות נועדו למנוע דליפה קלה של נוזל במהלך השאיבה, כמו גם כדי למנוע דליפה של אדים אפשריים. זה חשוב מאוד, שכן חלק מהחומרים, ברגע שהם באוויר, יכולים להגיב איתו ובכך ליצור תערובת נפיצה. אם אנחנו מדברים על החלוקה הכללית של ציוד שאיבה, אז זה מסווג לפי קריטריונים כמו:

• תכונות עיצוב;
• מטרות שימוש;
• סוג של נוזל במחזור;
• פרמטרים טכניים;
• סוג החומר שממנו עשויים חלקי הזרימה;
• הבדל בשיטותבידוד;
• הספק המכשיר;
• שיטת קירור המשאבה;
• אפשרויות וחומר חותם.

תיאור כללי של אגרגטים כימיים

כדאי לומר שיש מגוון רחב של ציוד מסוג זה. כולם נבדלים זה מזה לפי סוג החומר איתו הם יכולים לעבוד, פרמטרים טכניים, אלמנטים מבניים, כמו גם סוג הטבילה. עם זאת, כולם מאוחדים בקטגוריה אחת על ידי העובדה שהם מופעלים במקביל לנוזלים השונים מאוד ממים בהרכבם. ההבדל העיקרי, כמובן, טמון בהרכב הכימי, כמו גם בדרגות שונות של אגרסיביות של חומר זה. בנוסף, כדאי להוסיף כאן שמגוון רחב של סיווגים, עיצובים של משאבות צנטריפוגליות מאפשר להשתמש בהן גם לעבודה עם מדיות ניטרליות הנשאבות בלחץ גבוה, בלחץ פריקה, בטמפרטורות שונות. עד כה, מכשירים כאלה משמשים באופן פעיל להעברת החומרים הבאים:

• תרכובות קאוסטיות;
• גז נוזלי וחומרים המכילים גז;
• תמיסות בסיסיות וחומצות;
• מוצרי נפט וממיסים שונים;
• תרחיפים ונוזלים עם צמיגות גבוהה;
• תערובות ותמיסות המכילות חומרים שוחקים, סיבים ומוצקים.

זני המכשיר

אז יש מגוון רחב של משאבות. כדי לבחור נכוןאותם תחת סוג הנוזל ופרמטרים אחרים, יש סימון מיוחד.

קטגוריית המכשירים המסומנים ב-X כוללת משאבות כימיות צנטריפוגליות עם צימוד מגנטי מסוג אטום. ההבדל העיקרי שלהם טמון דווקא בנוכחות צימוד. במילים אחרות, עקרון הפעולה מבוסס לא על אינטראקציה מכנית של חלקים, אלא על שדות מגנטיים. קבוצה זו כוללת גם אפשרויות ציוד כגון אופקי, אנכי, צולל, חצי צולל וכו'. קטגוריה זו נחשבת לנפוצה ביותר, ומשמשת לזיקוק של חומרים ניטרליים או אגרסיביים.

הקבוצה הבאה מסומנת כ-AXO, AXO. משאבות כאלה מיועדות לזיקוק של נוזלים עם תכלילים שוחקים עד 1 מ"מ. צפיפות החומר גם לא תעלה על 1850 ק"ג/מ"ר3.

יש קבוצה קטנה של משאבות של מותג XO המיועדות לעבוד עם תרכובות כימיות שהטמפרטורה שלהן אינה נמוכה מ-0 מעלות צלזיוס.

קבוצה X ו-XE מפותחת יותר. הם יכולים לשאוב נוזלים עם טמפרטורות של -40 עד +120 מעלות צלזיוס. לרוב, על מנת להבטיח אספקה רציפה של חומר, משתמשים במשאבה צנטריפוגלית כימית מסוג אטום X 50-32-150. ניתן להשתמש בו להובלת חומרים בעלי תכלילים שוחקים בקוטר גדול.

יש קבוצה נפרדת של משאבות, המסומנת כ-CH. ציוד זה אנכי, חסין פיצוץ ומשמש לשאיבת חומצה, ומתאים גם לעבודה עם יותר מ-500 סוגים של סביבות קורוזיביות שונות. זה גם כימימשאבות צנטריפוגליות מסוג אטום, אך בעיצוב שונה, בניגוד ל-X ו-XE.

הקבוצה האחרונה להדגיש היא ה-CCM. זה כולל ללא אטם צנטריפוגלי, המשמש לזיקוק של חומרים עם צפיפות של עד 1400 ק"ג/מ"ר³, טמפרטורות מ-0 עד +80 מעלות צלזיוס וריכוז חלקיקים מרחפים של לא יותר מ- 1.25 מ"ג/ס"מ ^3.

מגוון של ציוד הידראולי

משאבות צנטריפוגליות ויחידות המבוססות עליהן עשויות להיות שונות לא רק בעיצוב שלהן, אלא גם בתכונות הפיזיקליות והכימיות של הנוזלים שהם נועדו לשאוב. ישנם סוגים הבאים של מכשירים כאלה:

1. המשאבה האופקית היא אחת המשאבות הנפוצות והסטנדרטיות למדי. הוא עשוי ממגוון חומרי בידוד ובעל רמת ביצועים גבוהה.
2. משאבות כימיות צנטריפוגליות אנכיות הן ציוד נייח המשמש עם מיכלים המאחסנים חומרים מסוכנים. על מנת להבטיח ביצועים גבוהים, יש צורך לשמור על ראש מספיק לשאיבה. מסיבה זו, כמעט כל המכשירים מצוידים במנועים חשמליים.
3. יש קבוצה קטנה של מכונות שמוציאות אדים או גזים ממערכת סגורה כדי ליצור ואקום. מכשירים כאלה נקראים משאבות ואקום עצמיות.
4. למשאבה הכימית הצנטריפוגלית שלוחה יש הבדל מבני כמו צימוד קשיח או אלסטי. זה מבוקשהשאיבת שמן, וכן לנוזלים אחרים שהטמפרטורה שלהם אינה עולה על 400 מעלות צלזיוס.
5. סוג הממברנה של ההתקנה הוא המתאים ביותר אם החומר הנוזלי כולל חלקיקים מכניים.
6. קטגוריה נפוצה למדי הם מנגנוני סירקולציה, שהמשימה העיקרית שלהם היא שאיבת נוזל במעגל סגור.

כפי שניתן לראות, כיום יש מגוון רחב של משאבות כימיות צנטריפוגליות לפי סוג ויישום.

תכונות. חומרי הרכבה

הסיווג של משאבות צנטריפוגליות הוא נרחב, אך לכולן יש תכונה עיצובית משותפת - נוכחות של מערכת איטום או צימודים ליצירת אטימות ואטימות מקסימלית. בייצור משאבות צנטריפוגליות נעשה שימוש בחומרים איכותיים בלבד המסוגלים לעמוד בלאי לאורך זמן ומכאן כשל בציוד השייך לשרשרת הטכנולוגית. תשומת הלב הגדולה ביותר במקרה זה ניתנת בדרך כלל לחלקים כאלה של משאבה צנטריפוגלית לנוזלים כימיים כמו הקצה הרטוב ורכיבי העבודה, שיהיו במגע ישיר עם המדיום המאכל.

לעיתים רחוקות מאוד קצה רטוב עשוי מחומר כמו ברזל יצוק אפור. כפי שמראה בפועל, לחומר זה יש עמידות ירודה לסביבות אגרסיביות, מה שגורם להרס מהיר של החומר. בנוסף, חומר כזה לא יכול לשמור על לחץ גבוה במהלך הפעולה. עִקָרוֹןעבודה, המכשיר של משאבה צנטריפוגלית הוא אחד הפשוטים למדי, אבל חשוב לבחור את חומר הבנייה הנכון. חלק הזרימה עשוי בצורה הטובה ביותר מהחומרים הבאים:

• ברזל יצוק סיליקון או כרום מקבוצת הסגסוגת הגבוהה;
• סגסוגות על בסיס טיטניום;
• פלדה מסוג כרום-ניקל עם תוספות של מוליבדן או נחושת;
• PTFE או פרופילן.

מאיזה מכשירי חשמל עשויים

כדאי להתחיל את התיאור בסגסוגות מתכת, מכיוון שמשתמשים בהן לעתים קרובות למדי. חשוב לציין כאן שלסגסוגות ניקל יש תכונות טובות יותר מנירוסטה רגילה. ההבדל טמון בטווח טמפרטורות הפעלה נרחב יותר, בעמידות כימית גבוהה יותר, שהוא פרמטר מרכזי. עם זאת, העלות של סגסוגות המבוססות על הכללה זו אינה מאפשרת ייצור של משאבות שלמות.

באשר לחומר כמו פוליפרופילן, יש לו גם עמידות טובה בפני סביבה כימית, קל לעיבוד ומחירו נמוך בהרבה. המעשיות של חומר זה מוערכת מאוד, מה שמאפשר לך לעקור בביטחון חומרי מתכת. עם זאת, חסרון משמעותי של פוליפרופילן הוא שלא ניתן להפעיל אותו בטמפרטורות נמוכות, כמו גם בקצבים מעל +80 מעלות צלזיוס. בנוסף, יש לו את המאפיין של צבירת חשמל סטטי. בגלל זה, הוא מסוכן מאוד בשימוש במפעלי תעשייה נפיצים.

לך הבאפלואורפלסטים. חומר זה נחשב לאיכותי יותר מפוליפרופילן. העמידות שלו בפני התקפה כימית בסביבות אגרסיביות היא ברמה גבוהה יותר, והיא גם מסוגלת לפעול בטווח טמפרטורות גדול יותר. אם מדובר בפלואורפלסטיק מסוג PVDF, הטווח יהיה בין -30 ל-+100 מעלות צלזיוס. ואם אתה משתמש בטפלון (PTFE), אז הטווח יתרחב עוד יותר, מ -60 ל- +260 מעלות צלזיוס. עם זאת, יש להוסיף כי בפועל נתונים אלו בדרך כלל נמוכים במעט מאשר בתיאוריה.

יתרה מכך, כדאי לשים לב לעובדה שהאיכות נקבעת לא רק לפי החומר ממנו עשויה המשאבה, אלא גם לפי סוג האיטום המשמש בעיצובה. ישנם שני סוגים - אלו הם אטמים מכניים או אטמים. היוצאים מן הכלל היחידים הם יחידות אופקיות, שבהן צימודים מגנטיים ממלאים את התפקיד של חותם. אטימות היחידה חשובה לא רק בגלל שדליפה מסוכנת לבריאות האדם ועלולה להיות גם חומר נפץ, אלא גם בגלל שהתערובות עצמן יקרות, ואטימות מלאה תעזור לקבוע במדויק את זרימת המדיום הנשאב. לגבי אטמי קופסאות מלית, כעת הם כמעט שאינם בשימוש, בעוד שאטמי קצה אינם יכולים לספק אטימות של מאה אחוז. צימודים מגנטיים תובעניים מאוד ביישור, אם כי ניתן להחליף בקלות את המנוע עצמו באחר. עד היום, כל היחידות האטומות מיוצרות עם מנועים עם שרוולים, מה שמבטיח אטימות מלאה.

פריטי עבודה עיקריים

כל סוג של משאבה צנטריפוגלית, גם כימית וגם כל אחרת, היא אימפלר עם להבים מותקנים על פיר, כמו גם מעטפת עם חלק זרימה. בנוסף, התכנון כולל שסתומים שונים, צינורות, מדי לחץ וחלקים נוספים. הגרסה הקלאסית של היחידה היא אופקית, כאשר תנוחת העבודה של הפיר תואמת את קו האופק.

עקרון הפעולה של משאבה צנטריפוגלית

הנוזל הנשאב נכנס לגוף דרך צינור היניקה, ולאחר מכן נכנס מיד למרכז הגלגל המסתובב. כאן פועלים עליו כוחות צנטריפוגליים, שבגללם הנוזל ייזרק על קירות הבית או על קירות נתיב הזרימה. לאחר מכן, הוא ינוע לאט החוצה לכיוון צינור הלחץ. במהלך פעולת המשאבה מופיעים בתוכה אזורים שבהם פועל לחץ גבוה ופרוק. בגלל זה חלק מהתווך הנוזלי ייזרק החוצה, והחלק השני יתפוס את החלל שהתפנה.

כדי לבנות ולפרוק לחץ, למכשיר יש להבים קמורים. בעת התקנת הגלגל במשאבה, חשוב להקפיד שכל שבשבת תמוקם באופן שכאשר הגלגל מסתובב, החלק הקעור נמצא בצד הנגדי של כיוון התנועה. כאן המקום לציין שציוד מסוג זה אינו מיועד לעבוד "יבש". יש למלא את המארז תמיד בנוזל כלשהו. הנוכחות של מים היא אופציונלית רק עבור משאבות נימול עצמי. יש לציין כי העיצובפעולתן של משאבות צנטריפוגליות למים היא כמעט זהה עבור אותם מכשירים, אך עם מדיה אגרסיבית במקום מים. ההבדל המשמעותי היחיד ביניהם הוא שהחומרים השונים משמשים לייצור הגוף או חלק הזרימה. הצהרה זו חלה גם על כל המשטחים האחרים שעלולים לבוא במגע עם מדיה אגרסיבית במהלך הפעולה.

איכויות חיוביות ושליליות של ציוד

יש לומר מיד שמספר היתרונות גדול מהחסרונות, מה שהבטיח את התפוצה הרחבה של מכשירים כאלה. ומכיוון שהעיצוב של משאבה צנטריפוגלית למים זהה כמעט למשאבה לחומרים כימיים, האמירה הזו תהיה נכונה גם לגביהם.

בין היתרונות, התכונות הבאות בולטות:

• התאמה קלה;
• ציוד זול יחסית;
• קל לתפעול;
• compact;
• אמינות וחסכון;
• בשל המשקל והמידות הנמוכים, הם אינם דורשים יציקת הבסיס.

הציוד עצמו פועל בצורה חלקה למדי, מה שמגן עליו מפני פטיש מים. באשר לתחזוקה של יחידות כאלה, לרוב זה רק החלפת אלמנטים או מיסבים איטום. מכשירים כאלה מסוגלים לשאוב נוזלים המכילים מוצקים בקוטר של עד 2 מ מ, והמסה הכוללת שלהם של כל הזרימה לא תעלה על 15%. אם הסביבה מתאפיינת באינדיקטורים גרועים יותר, אזי יהיה צורך להפעיל משאבות סלרי.

כאן ראוי להזכיר את ההתאמהכוח משאבה. זה די פשוט, וזה יתרון, אבל יש מרכיב אחד שנוי במחלוקת. אם תפחית את מספר הסיבובים של ציוד השאיבה, עוצמת הלחץ תקטן גם היא, אשר, מצד אחד, גם נחשבת לאיכות חיובית. עם זאת, ישנם מצבים שבהם צריך להשאיר את מספר המהפכות זהה, אך במקביל להגביר את עוצמת הלחץ. המשאבה הצנטריפוגלית מתמודדת עם משימה זו בצורה גרועה למדי, בניגוד למשל למכשירים נפחיים.

אביזרים נוספים וסימונים קבוצתיים

שימו לב שניתן להתאים למשאבות משומרות אביזרים מיוחדים במידת הצורך. אלה כוללים את האלמנטים הבאים:

• משרה. זהו חלק המאפשר להפחית את מדד הקוויטציה, מה שיאפשר להפעיל משאבה בעלת הספק נמוך במהירות גבוהה.
• אימפלרים. אלמנטים נוספים המונעים דליפת נוזל דרך קופסת המילוי.
• מעילים עמידים בחום המשמשים לחימום או קירור המכשיר.
• בידוד מנוע מיוחד נוסף.
• מחליפי חום משולבים ושסתומי אוגן נוספים.
• תיבת מסוף מנותקת.

יש גם סימון קטן של קבוצות משאבות לפי היישום שלהן. האות "P" מציינת משאבות טבולות אנכיות, אליהן שייכות קטגוריות KhP ו-AHPO. האות "G" פירושה הקטגוריה הרמטית של מכשירים, "R" הם מכשירים הפיכים, למשל, קטגוריה XP. הקבוצה הגדולה האחרונה מסומנת באות"אבל". זה אומר שניתן להשתמש במשאבה לשאיבת נוזלים עם תכלילים שוחקים.

המחיר של משאבה כימית צנטריפוגלית מתחיל מ-5,000 רובל ויכול לעלות על 600,000 רובל.