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.

Табл.11.4.. Технические характеристики насосов общего назначения типа Х с мягким сальником и стояночным уплотнением

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 +80^оС, плотность – не выше 1800 кг/м^3.

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 100^оС. 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

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.