Вязкость среды задаёт задачу перекачивания, и маловязкие жидкотекучие среды — это задача, противоположная густым. насос для высокой вязкости должен преодолеть среду, сопротивляющуюся течению; насос для жидкотекучей среды сталкивается с обратной трудностью — среда течёт настолько свободно, что перетекает обратно через собственные зазоры насоса, мало способствует смазке или уплотнению рабочего органа и, будучи часто летучей, склонна вскипать в пар на всасывании. Растворители, LPG и другие сжиженные газы, хладагенты, лёгкие топлива, спирты, конденсат и жидкотекучие технологические химикаты имеют этот профиль: водянистая или более лёгкая вязкость, часто низкая смазывающая способность и часто высокое давление паров. Пропустите их через стандартный насос — и режимы отказа будут таковы: потеря КПД из-за перетекания, преждевременный износ из-за плохой смазки и паровая пробка или кавитация из-за вскипания. Герметизация — отдельный вопрос — когда среда опасна и не должна выходить, это задача герметичные без утечек насоса —, но даже идеально загерметизированную жидкотекучую среду всё равно нужно перекачивать эффективно и не изнашивая насос. На этой странице рассказано, как пластинчатые и магнитомуфтовые насосы Aulank надёжно перекачивают жидкотекучие, маловязкие, слабосмазывающие и летучие среды, и ясно указано, где абразивная или экстремальная задача выходит за их диапазон.
Почему маловязкие жидкотекучие среды выводят из строя стандартные насосы
Насос, хорошо работающий на водоподобных средах, всё равно должен считаться с тем, что делают с ним низкая вязкость, слабая смазывающая способность и летучесть. Проблема жидкотекучей среды — на самом деле несколько проблем сразу:
● Перетекание и потеря КПД. Шестерённый насос уплотняется, удерживая узкие зазоры между шестернями и корпусом. Жидкотекучая среда перетекает обратно по этим зазорам с высоконапорной стороны нагнетания на низконапорную сторону всасывания, поэтому объёмный КПД падает — и перетекание растёт с повышением перепада давления и с раскрытием зазоров при износе. Чем ниже вязкость, тем больше насос протекает внутри вместо того, чтобы давать подачу.
● Плохая смазка и износ. У многих жидкотекучих сред — растворителей, LPG, хладагентов — низкая смазывающая способность. Насос, чьи узкозазорные металлические детали полагаются на среду для смазки, быстро изнашивается на такой жидкости, а износ раскрывает зазоры, что усугубляет перетекание в петле обратной связи.
● Вскипание, паровая пробка и кавитация. Жидкотекучие среды часто находятся близко к точке кипения или несут высокое давление паров. Если давление на всасывании падает ниже давления паров, жидкость вскипает в пар, и центробежный насос кавитирует и эродирует рабочее колесо, тогда как насос, заполняющийся всасыванием, может получить паровую пробку и прекратить подачу. Работа с летучей средой означает, что насос должен переносить некоторое количество пара, не теряя залива.
● Поиск утечек. Жидкотекучая среда находит малейший зазор. Она проходит мимо механического уплотнения куда легче вязкой, поэтому на опасной или ценной жидкотекучей среде уплотнение становится одновременно потерей и проблемой безопасности — причина, по которой столько задач с жидкотекучими средами переходят на бессальниковый насос.
Подход Aulank: самокомпенсирующиеся пластины и бессальниковая герметизация
Ответ Aulank на жидкотекучие среды — выбрать принцип перекачивания, не зависящий от среды в части уплотнения или смазки насоса, и добавить герметизацию без утечек, когда среда опасна:
● Самокомпенсирующиеся пластины удерживают КПД. В пластинчатом насосе пластины выдвигаются из ротора и прилегают к корпусу и продолжают прилегать по мере износа, так что линия уплотнения между всасыванием и нагнетанием сохраняется на протяжении срока службы насоса, а не раскрывается, как фиксированный шестерённый зазор. Поэтому пластинчатый насос удерживает объёмный КПД на жидкотекучей среде там, где изношенный шестерённый перетекал бы — уплотнение обновляется само.
● Нет контакта металл по металлу. Пластины прилегают к корпусу через износостойкий материал пластин, а не металл трётся о металл, поэтому слабосмазывающая среда не разрушает насос, и насос переносит короткие сухие участки опорожнения линий между партиями. Длительная работа всухую по-прежнему не друг пластинчатому насосу — пластины полагаются на среду для охлаждения —, поэтому задача с риском сухого хода требует защиты по нижнему уровню, а не насоса, оставленного работать пустым.
● Паровая толерантность. Пластинчатый насос переносит фиксированный объём за оборот и может двигать среду с некоторым захваченным паром, не теряя залива, так что он проходит вскипание, которое дало бы паровую пробку или кавитацию другим насосам у точки кипения среды.
● Ровная, стабильная по давлению подача. Пластинчатый насос даёт малопульсирующую подачу, и, будучи объёмным насосом, его подача остаётся почти постоянной при изменении давления на нагнетании, а не обрушивается, как у центробежного — полезно там, где жидкотекучую среду нужно подавать с ровной скоростью.
● Бессальниковая герметизация там, где опасно. Когда жидкотекучая среда токсична, горюча или иным образом не должна выходить, насос переходит на магнитную муфту — внутренний ротор приводится через статичную герметичную оболочку без вального уплотнения, способного протечь. Это тот же принцип нулевой утечки, что и в наших герметичные без утечек насосах, применённый к жидкотекучей летучей химии.
Честные границы важны. Пластинчатый насос — не инструмент для абразивных или содержащих твёрдые частицы сред — крошка эродирует пластины и корпус, и эта задача требует оборудования, построенного под абразив. Очень холодные сжиженные газы, такие как жидкий азот, — собственная криогенных задача. А там, где вся суть в нулевом выбросе опасной среды, страница герметичные без утечек покрывает это требование напрямую. Aulank поставляет пластинчатые и магнитомуфтовые насосы для жидкотекучих, маловязких, слабосмазывающих и летучих сред в химической, топливной и холодильной службе; абразивный шлам или сертифицированная задача с криогенным газом требует другого насоса.
Типы насосов и принципы работы
Пластинчатый насос высокого давления PVP (перекачивание и циркуляция жидкотекучих химикатов)
пластинчатый насос высокого давления PVP — уплотнённый пластинчатый насос Aulank для химических сред низкой и средней вязкости. Зона его вального уплотнения изолирована, чтобы держать утечку низкой, а самокомпенсирующиеся пластины дают ему стабильный объёмный КПД и ровную подачу, которых требуют жидкотекучие среды. Его подача плавно снижается с ростом давления на нагнетании, а не подскакивает, что подходит гидравлическим и охлаждающим контурам, где нужно избегать внезапного скачка давления. Это насос для жидкотекучей среды, которую нужно перекачивать или циркулировать при среднем и высоком давлении там, где герметизация с нулевым выбросом не является решающим фактором.
Шестерённые насосы с магнитной муфтой MDC-X и MDC-M (жидкотекучие опасные или летучие среды)
Когда жидкотекучая среда токсична, коррозионна или летуча, герметизация выходит на первое место, и шестерённые насосы с магнитной муфтой MDC-X и MDC-M перекачивают её без вального прохода и без уплотнения, способного протечь. Шестерённая серия охватывает диапазон вязкости от жидкотекучих химических растворителей и выше, а магнитная муфта удерживает среду герметично внутри корпуса. Там, где жидкотекучую среду также нужно точно дозировать, MDC-M удерживает точность дозирования порядка процента, поскольку её фиксированный рабочий объём за оборот держит подачу стабильной независимо от давления ниже по потоку.
Периферийные и вихревые насосы для летучих сред у точки кипения
Жидкотекучая среда, которая к тому же близка к точке кипения или приходит, неся захваченный пар — летучий растворитель у точки вспышки, конденсат, отбираемый из паровой системы —, это случай для регенеративного периферийного (вихревого) насоса, чья гидравлика сжимает и проносит долю захваченного газа вместе с жидкостью, а не теряет залив. Магнитные магнитные вихревые насосы Aulank покрывают эту задачу; страница среды с захваченным газом и газовыделением подробнее рассматривает среды, несущие газ.
Где перекачивание маловязких сред решает реальную задачу
Жидкотекучие, слабосмазывающие и летучие среды проходят через широкий срез технологических отраслей:
● Перекачивание и обработка растворителей. Перемещение ацетона, спиртов, кетонов и разбавителей — жидкотекучих, слабосмазывающих, часто летучих жидкостей, которые перетекают и изнашивают насос, не построенный под них, и которые нельзя ни потерять, ни перекрёстно загрязнить между партиями.
● Перекачивание LPG и сжиженных газов. Перекачивание и наполнение LPG, пропаном и подобными сжиженными газами, где среда жидкотекуча, несмазывающа и находится под собственным давлением паров, так что вскипает, едва давление на всасывании проседает.
● Циркуляция хладагентов. Циркуляция хладагентов и других летучих теплоносителей, где применимы и низкая смазывающая способность, и высокое давление паров, а насос должен переносить пар, не глохнув.
● Лёгкие топлива. Работа с дизелем, керосином, бензином и биодизелем — маловязкими топливами, где перетекание и плохая смазка истощили бы неверно подобранный насос.
● Жидкотекучие технологические химикаты и дозирование. Перекачивание, циркуляция или дозирование водоподобных технологических химикатов, где ровная, беcутечная, точно отмеренная подача важнее сырой производительности.
Подбор насоса под задачу с жидкотекучей средой
В качестве отправной точки характер среды и требование по выбросам указывают на насос — включая честный случай, когда задача выходит за диапазон пластинчатого или шестерённого насоса:
| Среда или задача | Характер среды | Ключевое требование | Рекомендуемый насос |
| Перекачивание / циркуляция жидкотекучих химикатов | Низкая вязкость, среднее–высокое давление, не критично по выбросам | Самообновляющееся уплотнение, ровная малопульсирующая подача | Пластинчатый насос PVP с уплотнением |
| Жидкотекучая токсичная, коррозионная или летучая среда | Низкая вязкость + требование нулевых выбросов | Герметичная оболочка, без вального уплотнения | MDC-X / MDC-M шестерённый с магнитной муфтой |
| Точное дозирование жидкотекучей среды | Низкая вязкость + точность дозирования | Дозирование ~1%, подача не зависит от давления | MDC-M шестерённый с магнитной муфтой |
| Летучая среда у точки кипения / конденсат | Высокое давление паров, захваченный пар | Работа с паром, удерживает залив | Магнитный периферийный (вихревой) насос |
| Абразивная или содержащая твёрдые частицы жидкотекучая среда | Низкая вязкость + абразив | Стойкость к абразиву | Специализированное оборудование (вне диапазона пластинчатых/шестерённых) |
Таблица указывает на первый выбор; окончательный подбор зависит от точной вязкости и её изменения с температурой, от давления паров и доступного напора на всасывании, а также от того, нужно ли герметизировать среду. О том, как сравниваются два объёмных принципа, см. наше руководство по принципу работы объёмных насосов.
Ключевые факторы выбора
При выборе насоса для жидкотекучей среды параметры, определяющие, будет ли он работать эффективно и долго, таковы:
● Вязкость и её изменение с температурой. Фактическая вязкость при рабочей температуре и насколько она падает при нагреве среды, поскольку это управляет перетеканием и выбором между пластинчатым и шестерённым насосом.
● Смазывающая способность. Смазывает ли среда насос вообще — слабосмазывающий растворитель или сжиженный газ указывает на пластинчатый насос с самосмазывающимся материалом пластин, а не на конструкцию металл по металлу.
● Давление паров и NPSH. Давление паров среды против доступного давления на всасывании, что решает, есть ли риск вскипания и паровой пробки и сколько паровой толерантности нужно насосу. Там, где кавитация — определяющая забота, наше руководство по кавитации покрывает запасы.
● Герметизация. Достаточно ли среда опасна, чтобы требовать бессальниковой магнитной муфты, или сниженной утечки уплотнённого пластинчатого насоса хватает для задачи.
● Давление и характеристика подачи. Рабочая точка и то, что лучше подходит системе — снижающаяся с давлением объёмная подача или центробежная кривая.
● Температура. Является ли среда горячим растворителем или холодным хладагентом, поскольку насосная платформа должна подходить и по температуре, и по вязкости.
● Абразив и сухой ход. Несёт ли среда твёрдые частицы, которые исключают пластинчатый насос, и рискует ли задача осушить насос, что требует защиты по нижнему уровню, поскольку ни пластинчатые, ни шестерённые насосы не переносят длительный сухой ход.
Получите конфигурацию насоса для жидкотекучей среды под ваш процесс
Сообщите нам среду и её вязкость при рабочей температуре, её смазывающую способность и давление паров, нужные подачу и давление, а также нужно ли её герметизировать, и наша инженерная команда подберёт пластинчатый или магнитомуфтовый насос под задачу — или прямо скажет, когда абразивная или криогенная среда требует другого насоса. Варианты типа и материала охватывает линейка объёмных насосов.
Свяжитесь с нашей командой: Связаться с Aulank | WhatsApp: +86 13773157367 | Эл. почта: info@aulankpump.com
Сопутствующее чтение: герметичные без утечек · насос для высокой вязкости