Решения по высоконапорным насосам для циркуляции теплоносителей
Компания Aulank предлагает специализированные насосные решения, предназначенные для теплоносителей и контуров циркуляции в высокотемпературных технологических процессах. Наши насосы, рассчитанные на такие среды, как термомасло (теплоноситель), перегретая вода и расплавленные соли, способны работать в непрерывном режиме при температурах от 180 °C до более 400 °C. Благодаря применению уникальных систем терморегулирования мы решаем такие распространенные проблемы, как выход из строя уплотнений и заклинивание подшипников, вызванные воздействием экстремально высоких температур.
Типы насосов и принципы их работы
Высокотемпературный насос с воздушным охлаждением
- Принцип работы: В конструкции используется камера с физическим тепловым барьером и охлаждающие ребра между корпусом насоса и двигателем. Вентилятор, установленный на валу, обеспечивает естественное отведение тепла, благодаря чему температура в зоне механического уплотнения и корпуса подшипника остается значительно ниже температуры рабочей жидкости.
- Преимущества: Компактная конструкция, не требующая подачи внешней охлаждающей воды, что упрощает монтаж и снижает затраты на техническое обслуживание таких систем, как регуляторы температуры пресс-форм.
Насос с водяным охлаждением / с рубашкой
- Принцип действия: Предназначено для работы в условиях сверхвысоких температур или с жидкостями, требующими точного регулирования температуры. Охлаждающая рубашка окружает уплотнительную камеру или корпус подшипника, откуда циркулирующая вода активно отводит тепло.
- Преимущества: Обеспечивает точное регулирование температуры в экстремальных условиях (>350 °C) или предотвращает застывание жидкости (за счет парового нагрева) при переработке полимеров.
Основные характеристики высокотемпературных насосов
- Конструкция теплового барьера: эффективная теплоизоляционная конструкция предотвращает прямой перенос высокотемпературного теплового потока на двигатель или чувствительные детали подшипников.
- Компенсация теплового расширения: Используются опоры по оси или плавающие конструкции, позволяющие корпусу насоса равномерно расширяться при нагревании, что предотвращает смещение и внутреннее трение.
- Высокотемпературная герметизация: оснащены механическими уплотнениями с металлическими сильфонами или высокотемпературными магнитными муфтами (с магнитами из смеси SmCo) для устранения риска утечек, связанного с износом уплотнений.
- Устойчивость материала: Корпуса из литой или нержавеющей стали подвергаются отпуску для снятия напряжений, что позволяет исключить их деформацию при воздействии высоких температур и давления.
Типичные области применения при высоких температурах
- Управление тепловым режимом и регулирование температуры: циркуляционные насосы для блоков регулирования температуры пресс-форм (TCU), контуров охлаждения литейных машин и систем подогрева рубашек реакторов.
- Химическая и полимерная промышленность: транспортировка высокотемпературных полимерных расплавов, смол и синтетических волокон, для поддержания вязкости которых требуется постоянное нагревание.
- Новые источники энергии: транспортировка расплавленной соли на станциях концентрированной солнечной энергии (CSP) и высокотемпературные процессы сушки электродов для литиевых батарей.
- Промышленные котлы: системы подачи питательной воды в котлы, системы рекуперации конденсата и системы циркуляции горячей воды под высоким давлением.
Основные факторы, которые следует учитывать при выборе насосов для работы в условиях высоких температур
- Тип жидкости и температура кипения: при использовании горячей воды необходимо учитывать давление паров, чтобы предотвратить кавитацию (мгновенное испарение). При использовании термомасла требуется оценка склонности к коксообразованию и проницаемости.
- Диапазон рабочих температур: различают стандартный высокотемпературный (<180 °C), среднетемпературный (<300 °C) и сверхвысокотемпературный (>300 °C) диапазоны. От выбранного диапазона зависит, достаточно ли воздушного охлаждения или необходимо водяное охлаждение.
- Способ охлаждения: Проверьте наличие инженерных сетей на объекте. Если охлаждающая вода недоступна или ее использование обходится дорого, отдавайте предпочтение воздушным высокотемпературным насосам для жидкостей с температурой ниже 250 °C.
- Давление на входе (NPSHa): Повышение температуры приводит к увеличению давления паров жидкости, что снижает запас прочности. Необходимо обеспечить достаточный перепад давления на входе (для чего часто требуется затопленный всасывающий трубопровод), чтобы предотвратить кавитацию.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос 1. В чём заключается разница между насосом с воздушным охлаждением и насосом с водяным охлаждением?
Насосы с воздушным охлаждением оснащены вентилятором и радиатором, не требуют подключения к внешним трубопроводам и подходят для работы при температуре масла до 250 °C. Насосы с водяным охлаждением оснащены охлаждающей камерой, способны выдерживать более высокие температуры, но требуют подключения к источнику воды.
Вопрос 2. Можно ли использовать один и тот же насос для воды с температурой 150 °C и масла с температурой 150 °C?
Нет. Вода при температуре 150 °C характеризуется высоким давлением и низкой смазывающей способностью, что требует использования специальных уплотнений (например, SiC/SiC). Масло обеспечивает смазку, но легко просачивается, что требует применения других уплотнительных эластомеров (например, Viton/FKM).
Вопрос 3. Могут ли насосы с магнитным приводом работать при высоких температурах?
Обычные насосы не способны на это. В высокотемпературных магнитных насосах необходимо использовать специальные магниты из сплава SmCo (самарий-кобальт), чтобы предотвратить размагничивание (потерю крутящего момента) при температуре выше 150 °C.