Насосы для перекачки кислот и щелочей.
На НПЗ находят применение также центробежные насосы для химических производств. ГОСТ 10168-95 предусмотрено 10 типов насосов: горизонтальные, консольные, на отдельной стойке (Х, АХ, ТХ); горизонтальные межопорные с рабочими колесами одностороннего (ХБ) и двухстороннего (ХД) входа; погружные, вертикальные, с опорами вне перекачиваемой жидкости (ХИ, АХИ, ТХИ); погружные, вертикальные с опорами в перекачиваемой жидкости (ХП, АХП). Насосы изготавливаются в различных конструктивных исполнениях (М – моноблочные, Р - с повышенным давлением на входе, О - обогреваемые, В - с вертикальной осью рабочего колеса, С – самовсасывающие).Кислотные и щелочные насосы должны быть изготовлены из материалов, которые противостоят коррозии; через сальники не должно быть утечки жидкости.
Для изготовления таких насосов применяют, хромоникелевые стали, монель-металл, легированные чугуны; из неметаллических материалов используют специальные резины, керамику, пластмассы, графит, стекло. Насосами допускается перекачивание химически активных и нейтральных жидкостей плотностью не более 1850 кг/м3, имеющих твердые включения размером до 5 мм при условии, что объемная концентрация этих включений не превышает 15%.
Частота вращения ротора насосов обычно не превышает 1500 об/мин, так как при больших скоростях возрастает значительно скорость коррозии рабочих элементов. Сальники насоса должны работать, возможно, с меньшим давлением или даже с небольшим разрежением.
При перекачке разбавленных кислот в фонарь сальника подводят чистую воду под давлением примерно на 0,05 МПа выше, чем перед сальником. Уплотнительная вода улучшает охлаждение и смазку сальников и обеспечивает хороший гидравлический затвор. При перекачке концентрированной серной кислоты (75 – 96%) сальники должны работать под разрежением. Уплотнение сальника обеспечивается подачей в фонарь консистентной смазки через масленку.
ГОСТ 10168-95 устанавливает основные параметры центробежных химических насосов и регламентирует подачу, напор, частоту вращения вала. Стандарт распространяется на центробежные насосы с уплотнением вала, с подачей от 1,5 до 2500 м3/ч и напором от 10 до 250 м столба перекачиваемой жидкости плотностью не более 1850 кг/м3, имеющих твердые включения размером до 5 мм, объемная концентрация которых не превышает 15%. В условном обозначении типоразмера указаны номинальные подача (м3/ч) и напор (в м столба перекачиваемой жидкости) так, насос типа Х с номинальной подачей 20 м3/ч и номинальным напором 18 м имеет условное обозначение Х20/18. Консольные центробежные насосы типа Х для перекачивания чистых химически активных жидкостей состоят из 19 типоразмеров, охватывающих диапазон подач от 2 до 700 м3/ч и напоров от 10 до 140 м столба жидкости. Для перекачки кристаллизирующихся и легкозастывающих жидкостей при температуре до 200 оС изготовляют химические насосы типа ХО.
Рис. 2.7. Продольный разрез консольного насоса типа Х:
1 - крышка корпуса; 2 - корпус; 3 – уплотнительное кольцо; 4 – рабочее колесо; 5 – сальник; 6 – вал; 7 – опорный кронштейн; 8 – упругая муфта.
Табл. 11.3. . Технические характеристики центробежных насосов общего назначения типа Х с мягким сальником и торцовым уплотнением.
| Марка насоса | Подача, м3/ч | Напор, м ст.жидк-ости | Диаметр рабочего колеса,мм | Кавита-ционный запас, м ст жидкости | Частота вращения вала,мин -1 | Мощность на валу, кВт |
| 1,5Х-6х1 | 8,0 | 11,3-18,0 | 110-132 | 4,0 | 0,7-1,1 | |
| 1,5Х-4х1 | 8,0 | 17,7-30,0 | 125-156 | 4,0 | 1,0-1,7 | |
| 2Х-9х1 | 20,0 | 10,5-18,0 | 112-135 | 4,5 | 1,0-1,6 | |
| 2Х-6х1 | 20,0 | 18,0-31,0 | 131-163 | 4,5 | 1,8-3,1 | |
| 2Х-4х1 | 20,0 | 34,4-53,0 | 172-205 | 4,5 | 3,6-6,0 | |
| 3Х-12х1 | 45,0 | 13,5-21,0 | 132-148 | 5,0 | 2,7-4,1 | |
| 3Х-9х1 | 45,0 | 19,8-31,0 | 151-172 | 5,0 | 3,9-5,7 | |
| 3Х-6х1 | 45,0 | 32,6-54,0 | 182-218 | 5,0 | 6,1-10,5 | |
| 4Х-18х1 | 90,0 | 13,0-19,0 | 132-150 | 6,0 | 4,6-6,4 | |
| 4Х-12х1 | 90,0 | 25,0-33,0 | 165-182 | 6,0 | 9,4-12,0 | |
| 4Х-9х1 | 90,0 | 31,4-49,0 | 182-214 | 6,0 | 11,-17,0 | |
| 4Х-6х1 | 90,0 | 56,0-85,0 | 225-260 | 6,0 | 22,0-32,0 | |
| 5Х-12х1 | 160,0 | 33,0-49,0 | 188-218 | 8,0 | 20,0-30,0 | |
| 8Х-12х1 | 280,0 | 21,0-29,0 | 300-328 | 6,0 | 22,0-30,0 | |
| 8Х-9х1 | 280,0 | 29,6-42,0 | 351-400 | 6,0 | 32,0-46,0 | |
| 8Х-6х1 | 280,0 | 51,0-72,0 | 438-506 | 6,0 | 57,0-85,0 | |
| 10Х-12х1 | 530,0 | 10,25,0 | 430-470 | 5,0 | 35,0-46,0 | |
| 10Х-9х1 | 530,0 | 25,0-37,0 | 470-548 | 5,0 | 54,0-75,0 |
Табл.11.4.. Технические характеристики насосов общего назначения типа Х с мягким сальником и стояночным уплотнением
| Марка насоса | Подача, м3/ч | Напор, м ст. жидкости | Диаметр рабочего колеса, мм | Кавита-ционный запас, м ст жидкости | Частота вращения вала мин-1 | Мощность эл-ля, кВт |
| 1,5Х-6 (А,К,Е,И,Л) | 8,0 | 11,-18,0 | 102-124 | 4,0 | 4,0 | |
| 2Х-9 (А,Д,К,Е,И,Л) | 20,0 | 10,5-18,0 | 103-128 | 4,5 | 10,0 | |
| 2Х-6 (А,К,Е,И,Л) | 20,0 | 19,0-31,0 | 125--165 | 4,5 | 10,0 | |
| 3Х-9 (А,Д,К,Е,И,Л) | 45,0 | 19,0-31,0 | 145-168 | 5,0 | 22,0 | |
| 4Х-12 (А,Д,Е,И,Л) | 25,0-33,0 | 160-174 | 6,0 | 40,0 | ||
| 5Х-18 (К,Е,И,Л) | 160,0 | 20,0-29,0 | 165-180 | 8,0 | 40,0 | |
| 6Х-9 (А,Д,К,Е,Л) | 29,0 | 336,5 | 5,0 | 55,0 |
Основные узлы насосов типа А изготавливаются из сталей 25-Л, стали 35 и стали 45; типа К – из сталей 10Х18Н9Т-Л и 12Х18Н10Т-Л; типа Е – из сталей 10Х18Н12-Л, М3Т-Л и 10Х17Н13М2Т-Л; типа И – из сталей Х23Н28М3Д3-Л, 10Х20Н25М3Ж2Т-Л, 06ХН28МДТ-Л и хостеллоя Д.
Насосы типа АХ являются горизонтальными, консольными, на отдельной стойке в одном агрегате с электродвигателем. Выполняются они для химического производства и предназначены для перекачивания химически активных и нейтральных жидкостей. Допустимое содержание твердых примесей с размером частиц до 1,0 мм составляет до 4,0% (масс). Температура жидкостей от минус 40 до +80оС, плотность – не выше 1800 кг/м3.
Насосы типа ХО отличаются от насосов типа АХ только наличием системы обогрева, обеспечивающей перекачивание крисстализующихся продуктов.
Насосы типов ХТ, АХТ, ХМТ изготавливаются из титана и предназначены для перекачивания жидкостей содержащих до 4,% (масс) твердых частиц, а насосы типа НТ – для перекачивания жидкостей, вызывающих абразивное действие.
Насосы из неметаллических материалов, т.е. гуммированные (типа ХР, ХВР) защищены резиной ИПР-1025, а также графитом и фаялитом (типа АХР, ПХР и ХП) применяются для перекачивания активных кислот и их смесей.
Насосы типа ХГ изготавливаются из графита и предназначены для перекачивания химически активных жидкостей.
Технические характеристики насосов из титана и неметаллических материалов приведены в табл. 11.4.
Гуммированные насосы выпускают следующих марок: 1Х-2Р-1 (2); 2Х-6Р-1 (2); 4АХ-5Р-1; 4ПХ-4Р-1. Обозначения в маркировке насоса следующее: первая цифра – диаметр всасывающего патрубка в миллиметрах; уменьшенный в 25 раз; АХ – химический для абразивных жидкостей; ПХ – пульповый ; Х – химический,; Р – резина, материал покрытия, соприкасающихся с перекачиваемой средой; 1 – сальник с мягкой набивкой; 2 – торцовое уплотнение. Гуммированные насосы по сравнению с металлическими насосами более стойки к коррозии и долговечны. Детали проточной части насосов, соприкасающихся с перекачиваемой средой, покрыты резиной.
Пластмассовые и керамические насосы предназначены для перекачки кислот (серной, соляной) и других технологических агрессивных растворов с температурой до 100оС. Детали насоса, соприкасающиеся с перекачиваемой жидкостью, изготовлены из пластмасс или керамики. Гуммированные, пластмассовые и керамические насосы – горизонтальные одноступенчатые консольные.
Таблица 11.4 Технические характеристики насосов специального назначения из титана и неметаллических материалов
| Тип насоса | Подача, м3/ч | Напор, м ст жидкости | Число типо-размеров | Мощность эл-ля, кВт | каталог |
| АХ (А,К,Е,И) | 8,0-280 | 9,5-54,0 | 3,0-100,0 | ||
| ХО (А,К,Е,И) | 8,0-280,0 | 11,5-90 | 3,0-75,0 | ||
| ХТ | 8,0-530 | 11,0-85 | 3,0-17 | ||
| АХТ | 35-54 | 30,0 | |||
| ХМТ | 8,0 | 30-50 | 1,5-3,0 | ||
| ХР | 1,33-198 | 11,6-41 | 7,5-40 | ||
| АХР | 17,0 | ||||
| ПХР | 17,0 | ||||
| ХВР | 90-280 | 33,0-40,0 | 22,0-75,0 | ||
| ХТ | 5,1-20,0 | 21,5-31,0 | 4,0-5,5 | ||
| ХГ | 21-51 | 10,0-13,0 | |||
Весьма эффективны с точки зрения безопасной эксплуатации пожара - и взрывоопасных производств бессальниковые герметичные центробежные электронасосы типа ХГ, которые представляют собой агрегаты, состоящие из собственно насоса и специального встроенного асинхронного электродвигателя. Отсутствие сальника обеспечивает полную герметичность насоса.