- Химические насосы определяются как насосы, используемые для производства, использования или утилизации химических веществ. Они спроектированы и изготовлены из материалов, способных противостоять веществам с различными уровнями вязкости, коррозионной активности и абразивности. Некоторые химические насосы также являются дозирующими насосами, которые обеспечивают измерение расхода и контроль для применений, которые требуют точных объемов химикатов.
Насос химический используется во многих различных отраслях, от общепромышленного применения до нефти и газа, пивоваренного завода и ликероводочного завода, полупроводников и других. Выбор правильного химического насоса включает в себя множество переменных.Первым шагом в выборе химического насоса является правильное понимание требований к применению и свойств химической среды, а также выбор насоса с техническими характеристиками для выполнения задачи.
Химическая среда
Одним из наиболее важных критериев является химическая среда для перекачки. Материалы, используемые для конструкции насоса, должны быть совместимы с химическими средами. Коррозия является серьезной проблемой для многих химических веществ. Кислоты, такие как серная кислота и соляная кислота, особенно едкие. В дополнение к кислотам, химическими веществами, которые в различной степени создают проблемы с коррозией, являются хлор, щелочные растворы и вода. Необходимо соблюдать осторожность при выборе насоса, изготовленного из материала, совместимого с химическими средами.
Материалы насосов можно разделить на две основные категории — металлические и неметаллические. Металлические насосы могут быть далее классифицированы как черные или цветные. Насосы из чугуна, ковкого чугуна или углеродистой стали могут использоваться с некоторыми химическими веществами, но большинство металлических химических насосов изготавливаются из нержавеющей стали, никелевого сплава или экзотического материала, такого как титан, для защиты от коррозии. Неметаллические материалы могут быть разрушены в виде резины (как натуральной, так и синтетической), пластика, керамики, стекла и т. д. Все эти неметаллические материалы используются в качестве материалов для насосов, особенно пластик.
Размеры насоса и технические характеристики
Выбор правильных характеристик производительности и размеров насоса является наиболее важным критерием при выборе химического насоса. Согласно обзору поисков химических насосов за 2010–2016 годы, наиболее распространенной характеристикой производительности или размера, которую искали инженеры и технические покупатели, был максимальный расход нагнетания. После максимального расхода нагнетания максимальное максимальное давление нагнетания (напор) имело следующий самый высокий уровень использования, за которым следовали соответственно размер входного отверстия, размер нагнетания и температура среды.
Насос неправильного размера может привести к проблемам в работе системы перекачки жидкости. При правильном указании большинство насосов слегка увеличены из-за встроенного коэффициента безопасности; однако, сильно увеличенный насос может привести к небольшой нагрузке двигателя (ниже 50 процентов от полной нагрузки) во время работы. Слегка нагруженный электродвигатель переменного тока обеспечивает более низкий коэффициент мощности, увеличивая эксплуатационные расходы.
В дополнение к затратам, увеличение размера насоса имеет дополнительные последствия, такие как чрезмерная вибрация, преждевременные отказы подшипников, повышение рабочей температуры и проблемы с кавитацией.
Скорость потока или расход зависит от напора и определяется следующим образом:
Q = (3960 х WHP) / H
Где: Q = расход (расход); WHP = водяная мощность; H = напор (перепад давления)
Другими факторами, определяющими размеры насоса, являются мощность, необходимая для привода насоса, и чистая положительная высота всасывания (NPSH).
NPSH = V 2 / 2g + p / SW — p v / SW
Где: NPSH = чистая положительная высота всасывания; V = скорость жидкости; p = давление на входе в рабочее колесо; p v = давление пара жидкости или жидкости; SW = удельный вес жидкости или жидкости; g = ускорение силы тяжести
Тип химического насоса
После выбора подходящего материала конструкции, который будет совместим с химической средой, и выбора насоса для рабочих параметров, следующим шагом будет выбор типа насоса. Много различных типов насосов доступны для выбора для химических применений.
Центробежные насосы являются наиболее часто используемым насосом в химической промышленности. Они являются наиболее распространенным типом химических насосов из-за простоты и эффективности их конструкции и эксплуатации, что также делает их менее дорогими, чем другие типы насосов. Они используют одно или несколько рабочих колес в корпусе круглого насоса для перемещения жидкостей через систему. Рабочие колеса создают поток, используя одно из трех действий: осевой поток, радиальный поток или смешанный поток. Насосы с осевым потоком поднимают жидкость в направлении, параллельном валу рабочего колеса, и работают практически так же, как гребной винт лодки. Давление полностью создается движением лопастей рабочего колеса. Насосы с осевым потоком характеризуются высоким расходом и низким давлением. Насосы с осевым потоком разгоняют жидкость через центр рабочего колеса и наружу вдоль лопастей рабочего колеса под прямым углом (радиально) к валу насоса. Давление полностью развивается благодаря центробежной силе. Насосы с радиальным потоком характеризуются высоким давлением и низким расходом. Насосы со смешанным потоком выталкивают жидкость из вала насоса под углом более 90 градусов. Давление создается частично центробежной силой и частично подъемным действием рабочего колеса. Насосы со смешанным потоком обладают характеристиками как осевых, так и радиальных насосов, как правило, со средним потоком и средним давлением.
Все типы центробежных насосов создают вакуум, который всасывает жидкость в рабочее колесо. Рабочее колесо создает скорость жидкости, а корпус заставляет жидкость выходить из насоса, преобразуя скорость в давление. Это достигается смещением крыльчатки в кожухе и поддержанием свободного зазора между крыльчаткой и кожухом при уровне воды. Центробежные насосы могут нагнетать жидкость, не перекрывая ее, и могут достигать очень высоких скоростей потока.
Типы вращающихся насосов, используемые для химических применений, включают в себя шестеренные насосы, винтовые насосы, лопастные насосы и поршневые насосы, которые представляют собой все типы поршневых насосов прямого вытеснения. Насосы прямого вытеснения предназначены для перемещения жидкости с постоянной скоростью через систему. Эти насосы более эффективны, чем центробежные насосы, при работе с жидкостями с высокой вязкостью и низким давлением пара, которые текут на более низких скоростях и создают больше сопротивления.