Современные предприятия химической и нефтехимической промышленности заинтересованы в надежном и недорогом оборудовании, стойком к агрессивным средам и воздействию высоких температур. В настоящее время большую часть рынка химического оборудования заполняют изделия из нержавеющей стали. Однако, все чаще представители технического руководства, эксплуатационного и ремонтного персонала проявляют интерес к насосам и арматуре в корпусах из черных металлов с футеровкой проточной части полимерами или в полном полимерном исполнении - как оптимальному варианту по критерию «стоимость/эффективность
Современные предприятия химической и нефтехимической промышленности заинтересованы в надежном и недорогом оборудовании, стойком к агрессивным средам и воздействию высоких температур. В настоящее время большую часть рынка химического оборудования заполняют изделия из нержавеющей стали. Однако, все чаще представители технического руководства, эксплуатационного и ремонтного персонала проявляют интерес к насосам и арматуре в корпусах из черных металлов с футеровкой проточной части полимерами или в полном полимерном исполнении - как оптимальному варианту по критерию «стоимость/эффективность».
Виды химических насосов
Для примера рассмотрим насос типа АХН Q/H.1 Проектирование насоса происходило по обычной схеме - «от простого к сложному» и соответственно «от меньшего к большему». Первоначально был разработан горизонтальный насос, установленный на основании, типа АХН Q/H.1 (Q - подача до 100 м3/час, Н - напор до 50 м), имеющий одинарное или двойное торцевое уплотнение. Двойное сальниковое уплотнение на полимерных насосах используется в редких случаях по специальным требованиям. Одинарные сальниковые уплотнения неприемлемо использовать даже для насосов из нержавеющих сталей, поскольку смазка сальникового уплотнения осуществляется протекающей жидкостью и при одинарном сальнике она должна вытекать наружу («30 капель в минуту»), что с нашей точки зрения, учитывая свойства жидкостей, обычно перекачиваемых химическими насосами, недопустимо. По этим же соображениям нежелательны и стояночные торцевые уплотнения, имеющие при пусках и остановках сброс небольшого количества жидкости.
Насос с одинарным торцевым уплотнением. Он является простым по конструкции и соответственно надежным в эксплуатации. Благодаря тому, что защитная гильза выполнена заодно с рабочим колесом, перекачиваемая жидкость контактирует только с пятью деталями, обозначенными на рисунке, включая трущуюся пару уплотнения. Шпильки, соединяющие корпус насоса с всасывающим трубопроводом и ходовой частью, ввернуты в закладные элементы из углеродистой стали, запрессованные в корпус при его изготовлении. Уплотняющих элементов (прокладок) данный насос не имеет, так как герметизация зазоров осуществляется за счет упругости полимера (фторопласта).
Важное значение имел выбор торцевых уплотнений. В настоящее время торцевые уплотнения выпускаются как производителями насосов, так и предприятиями, специализирующимися на их производстве и поставляющими уплотнения на насосные заводы или потребителям в качестве запасных частей. Конструкции торцевых уплотнений развивались по следующим направлениям.
• Практически все фирмы, выпускающие торцевые уплотнения, отказались от конструкции уплотнения с одной общей пружиной, поджимающей трущуюся пару, так как действие одной пружины в ряде случаев (особенно при относительно больших диаметрах валов насосов) приводило к перекосам трущихся колец и не обеспечивало надежного уплотнения, и перешли на конструкции с распределенными пружинками.
• Уплотнения выпускаются как в бескорпусном, так и корпусном вариантах. При бескорпусном исполнении, корпусом является фрагмент конструкции насоса. Однако более удобным в эксплуатации является корпусный вариант, поскольку уплотнение изготавливается в качестве отдельного узла и просто одевается на вал насоса.
Одинарное торцевое уплотнение имеет корпус из фторопласта Ф-4 с распределенными пружинками. Уплотнение фиксируется на валу поджиманием разрезного стального хомута. Трущаяся пара торцевого уплотнения выполняется из различных материалов. При перекачивании относительно чистых жидкостей с включениями низкой абразивности используется фторопласт Ф-4, для более загрязненных пары изготавливаются из силицированного графита, карбида кремния, нитрида кремния, в специальных случаях из других материалов, например, для концентрированной HNO3 из керамики на основе Al2О3.
Материалы уплотнения
Различные материалы уплотнений рекомендуются предприятиям-заказчикам на основании опросных листов, заполняемых ими. Двойные торцевые уплотнения в части уплотнения перекачиваемой жидкости выполнены аналогично, однако имеют металлический корпус, чтобы организовать полость затворной жидкости. От атмосферы затворную жидкость отделяет манжета из материала, соответствующего затворной жидкости, применяемой потребителем. Двойные сальниковые уплотнения выполнены по обычной схеме, материал набивки также выбирается по опросным листам.
Гидравлическая часть насоса АХН Q/Н.1 была также использована для разработки моноблочного насоса. Однако он оказался значительно менее востребованным. С одной стороны, моноблочный насос имеет меньшие габариты и массу, чем насос на основании. Однако его отрицательным свойством является то, что консольная подвеска гидравлической части насоса на фланцевом электродвигателе создает осевой и изгибающий моменты на валу двигателя и приводит к более частым его ремонтам. Это осложняет эксплуатацию, потому что фланцевые электродвигатели являются значительно менее распространенными в промышленности, чем обычные.
Вышеописанную схему оказалось затруднительным распространить на насосы больших типоразмеров (подача Q до 400 м3/час, напор Н до 80 м) по следующим причинам. Прочность полимерного корпуса при разумной толщине стенок была недостаточна, другим слабым элементом являлся составной вал. Насосы типа АХН.1 допускают в перекачиваемой жидкости твердые включения размером до 2 мм и до 0,5% объемной концентрации.
Виды химических насосов
Для примера рассмотрим насос типа АХН Q/H.1 Проектирование насоса происходило по обычной схеме - «от простого к сложному» и соответственно «от меньшего к большему». Первоначально был разработан горизонтальный насос, установленный на основании, типа АХН Q/H.1 (Q - подача до 100 м3/час, Н - напор до 50 м), имеющий одинарное или двойное торцевое уплотнение. Двойное сальниковое уплотнение на полимерных насосах используется в редких случаях по специальным требованиям. Одинарные сальниковые уплотнения неприемлемо использовать даже для насосов из нержавеющих сталей, поскольку смазка сальникового уплотнения осуществляется протекающей жидкостью и при одинарном сальнике она должна вытекать наружу («30 капель в минуту»), что с нашей точки зрения, учитывая свойства жидкостей, обычно перекачиваемых химическими насосами, недопустимо. По этим же соображениям нежелательны и стояночные торцевые уплотнения, имеющие при пусках и остановках сброс небольшого количества жидкости.
Насос с одинарным торцевым уплотнением. Он является простым по конструкции и соответственно надежным в эксплуатации. Благодаря тому, что защитная гильза выполнена заодно с рабочим колесом, перекачиваемая жидкость контактирует только с пятью деталями, обозначенными на рисунке, включая трущуюся пару уплотнения. Шпильки, соединяющие корпус насоса с всасывающим трубопроводом и ходовой частью, ввернуты в закладные элементы из углеродистой стали, запрессованные в корпус при его изготовлении. Уплотняющих элементов (прокладок) данный насос не имеет, так как герметизация зазоров осуществляется за счет упругости полимера (фторопласта).
Важное значение имел выбор торцевых уплотнений. В настоящее время торцевые уплотнения выпускаются как производителями насосов, так и предприятиями, специализирующимися на их производстве и поставляющими уплотнения на насосные заводы или потребителям в качестве запасных частей. Конструкции торцевых уплотнений развивались по следующим направлениям.
• Практически все фирмы, выпускающие торцевые уплотнения, отказались от конструкции уплотнения с одной общей пружиной, поджимающей трущуюся пару, так как действие одной пружины в ряде случаев (особенно при относительно больших диаметрах валов насосов) приводило к перекосам трущихся колец и не обеспечивало надежного уплотнения, и перешли на конструкции с распределенными пружинками.
• Уплотнения выпускаются как в бескорпусном, так и корпусном вариантах. При бескорпусном исполнении, корпусом является фрагмент конструкции насоса. Однако более удобным в эксплуатации является корпусный вариант, поскольку уплотнение изготавливается в качестве отдельного узла и просто одевается на вал насоса.
Одинарное торцевое уплотнение имеет корпус из фторопласта Ф-4 с распределенными пружинками. Уплотнение фиксируется на валу поджиманием разрезного стального хомута. Трущаяся пара торцевого уплотнения выполняется из различных материалов. При перекачивании относительно чистых жидкостей с включениями низкой абразивности используется фторопласт Ф-4, для более загрязненных пары изготавливаются из силицированного графита, карбида кремния, нитрида кремния, в специальных случаях из других материалов, например, для концентрированной HNO3 из керамики на основе Al2О3.
Материалы уплотнения
Различные материалы уплотнений рекомендуются предприятиям-заказчикам на основании опросных листов, заполняемых ими. Двойные торцевые уплотнения в части уплотнения перекачиваемой жидкости выполнены аналогично, однако имеют металлический корпус, чтобы организовать полость затворной жидкости. От атмосферы затворную жидкость отделяет манжета из материала, соответствующего затворной жидкости, применяемой потребителем. Двойные сальниковые уплотнения выполнены по обычной схеме, материал набивки также выбирается по опросным листам.
Гидравлическая часть насоса АХН Q/Н.1 была также использована для разработки моноблочного насоса. Однако он оказался значительно менее востребованным. С одной стороны, моноблочный насос имеет меньшие габариты и массу, чем насос на основании. Однако его отрицательным свойством является то, что консольная подвеска гидравлической части насоса на фланцевом электродвигателе создает осевой и изгибающий моменты на валу двигателя и приводит к более частым его ремонтам. Это осложняет эксплуатацию, потому что фланцевые электродвигатели являются значительно менее распространенными в промышленности, чем обычные.
Вышеописанную схему оказалось затруднительным распространить на насосы больших типоразмеров (подача Q до 400 м3/час, напор Н до 80 м) по следующим причинам. Прочность полимерного корпуса при разумной толщине стенок была недостаточна, другим слабым элементом являлся составной вал. Насосы типа АХН.1 допускают в перекачиваемой жидкости твердые включения размером до 2 мм и до 0,5% объемной концентрации.