مضخات الطرد المركزي الكيميائية: الأنواع والتطبيقات والأنواع

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

مضخات الطرد المركزي الكيميائية مصممة للتعامل مع المواد الكيميائية السائلة. يسمح تصميمها بضخ حتى أكثر المواد عدوانية ، والتي قد تحتوي على مكونات متفجرة أو سامة. هناك أنواع عديدة من وحدات الطرد المركزي ، لكن الجهاز المحكم أصبح الأكثر شعبية في الصناعة الكيميائية.

وصف الأداة

تم تصميم مضخات الطرد المركزي من النوع الكيميائي المختوم لتجنب أدنى تسرب للسائل أثناء الضخ ، وكذلك لتجنب تسرب الأبخرة المحتملة. هذا مهم للغاية ، لأن بعض المواد ، بمجرد دخولها في الهواء ، يمكن أن تتفاعل معها وبالتالي تشكل خليطًا متفجرًا. إذا تحدثنا عن التقسيم العام لمعدات الضخ ، فإنه يتم تصنيفها وفقًا لمعايير مثل:

• ميزات التصميم ؛
• أغراض الاستخدام ؛
• نوع السائل المنتشر
• معلمات فنية ؛
• نوع المواد التي تصنع منها أجزاء التدفق ؛
• اختلاف في الأساليبالعزل ؛
• طاقة الجهاز ؛
• طريقة تبريد المضخة ؛
• خيارات ومواد الختم.

وصف عام للركام الكيميائي

من الجدير بالذكر أن هناك مجموعة متنوعة من هذا النوع من المعدات. تختلف جميعها عن بعضها البعض حسب نوع المادة التي يمكنهم العمل بها ، والمعايير الفنية ، والعناصر الهيكلية ، وكذلك نوع الانغماس. ومع ذلك ، فإنهم جميعًا متحدون في فئة واحدة من خلال حقيقة أنهم يعملون جنبًا إلى جنب مع سوائل مختلفة تمامًا عن الماء في تركيبتها. يكمن الاختلاف الرئيسي ، بالطبع ، في التركيب الكيميائي ، وكذلك في درجات متفاوتة من عدوانية هذه المادة. بالإضافة إلى ذلك ، تجدر الإشارة هنا إلى أن مجموعة متنوعة من التصنيفات والتصميمات لمضخات الطرد المركزي تسمح باستخدامها أيضًا للعمل مع الوسائط المحايدة التي يتم ضخها بضغط عالٍ ، مع ضغط تفريغ ، بدرجات حرارة مختلفة. حتى الآن ، يتم استخدام هذه الأجهزة بنشاط لنقل المواد التالية:

• مركبات كاوية ؛
• غاز مسال ومواد تحتوي على غاز ؛
• المحاليل القلوية والحمضية ؛
• منتجات بترولية ومذيبات متنوعة
• المعلقات والسوائل ذات اللزوجة العالية ؛
• مخاليط ومحاليل تحتوي على مواد كاشطة وألياف ومواد صلبة.

أصناف الجهاز

إذن هناك مجموعة متنوعة من المضخات. لاختيار الحقلهم تحت نوع السائل وغيرها من المعلمات ، هناك علامة خاصة.

تشتمل فئة الأجهزة المميزة بعلامة X على مضخات كيميائية بالطرد المركزي مع اقتران مغناطيسي من النوع المختوم. يكمن الاختلاف الرئيسي بينهما على وجه التحديد في وجود أداة توصيل. بمعنى آخر ، لا يعتمد مبدأ التشغيل على التفاعل الميكانيكي للأجزاء ، بل على المجالات المغناطيسية. تتضمن هذه المجموعة أيضًا خيارات المعدات مثل الأفقية ، والعمودية ، والغاطسة ، وشبه الغاطسة ، وما إلى ذلك. تعتبر هذه الفئة هي الأكثر شيوعًا ، وتستخدم لتقطير المواد المحايدة أو العدوانية.

تم وضع علامة المجموعة التالية على أنها AX ، AXO. هذه المضخات مخصصة لتقطير السوائل مع شوائب كاشطة حتى 1 مم. يجب ألا تتجاوز كثافة المادة أيضًا 1850 كجم / م3.

هناك مجموعة صغيرة من مضخات العلامة التجارية XO المصممة للعمل مع المركبات الكيميائية التي لا تقل درجة حرارتها عن 0 درجة مئوية.

المجموعة X و XE الأكثر تطوراً. يمكنهم ضخ السوائل بدرجات حرارة من -40 إلى +120 درجة مئوية. في أغلب الأحيان ، من أجل ضمان عدم انقطاع الإمداد بمادة ما ، يتم استخدام مضخة طرد مركزي كيميائية من النوع المحكم X 50-32-150. يمكن استخدامه لنقل المواد التي تحتوي على شوائب كاشطة ذات قطر كبير.

هناك مجموعة منفصلة من المضخات ، والتي تحمل علامة CH. هذه المعدات رأسية ومقاومة للانفجار وتستخدم لضخ الحمض ، وهي مناسبة أيضًا للعمل مع أكثر من 500 نوع من البيئات المسببة للتآكل المختلفة. إنها مادة كيميائية أيضًامضخات طرد مركزي من النوع المحكم ولكن بتصميم مختلف بخلاف X و XE

المجموعة الأخيرة التي يجب تسليط الضوء عليها هي CCM. وهذا يشمل الطرد المركزي الخالي من الغلق ، ويستخدم لتقطير المواد بكثافة تصل إلى 1400 كجم / م³، ودرجات حرارة من 0 إلى +80 درجة مئوية وتركيز جزيئات معلقة لا تزيد عن 1.25 ملغ / سم^3.

أنواع مختلفة من المعدات الهيدروليكية

قد تختلف مضخات الطرد المركزي والوحدات القائمة عليها ليس فقط في تصميمها الخاص ، ولكن أيضًا في الخواص الفيزيائية والكيميائية للسوائل التي تهدف إلى ضخها. هناك الأنواع التالية من هذه الأجهزة:

1. المضخة الأفقية هي واحدة من المضخات الشائعة والقياسية. وهي مصنوعة من مواد عازلة متنوعة ولها مستوى عال من الأداء.
2. المضخات الكيميائية العمودية بالطرد المركزي هي معدات ثابتة تستخدم مع الخزانات التي تخزن المواد الخطرة. من أجل ضمان الأداء العالي ، من الضروري الحفاظ على رأس كافٍ للضخ. لهذا السبب ، تم تجهيز جميع الأجهزة تقريبًا بمحركات كهربائية.
3. هناك مجموعة صغيرة من الآلات التي تزيل الأبخرة أو الغازات من نظام مغلق لخلق فراغ. تسمى هذه الأجهزة مضخات التفريغ الذاتي.
4. تحتوي المضخة الكيميائية للطرد المركزي الكابولي على اختلاف هيكلي مثل اقتران صلب أو مرن. يتم تقديمه لضخ الزيت وكذلك السوائل الأخرى التي لا تزيد درجة حرارتها عن 400 درجة مئوية.
5. نوع الغشاء للتركيب هو الأنسب إذا كانت المادة السائلة تحتوي على جزيئات ميكانيكية.
6. فئة شائعة إلى حد ما هي آليات الدورة الدموية ، وتتمثل مهمتها الرئيسية في ضخ السائل في دائرة مغلقة.

كما ترون ، يوجد اليوم مجموعة متنوعة من مضخات الطرد المركزي الكيميائية حسب النوع والتطبيق.

الميزات. مواد التجميع

تصنيف مضخات الطرد المركزي واسع النطاق ، لكن لديهم جميعًا ميزة تصميم مشتركة - وجود نظام مانع للتسرب أو أدوات توصيل لخلق أقصى قدر من عدم النفاذية والضيق. في صناعة مضخات الطرد المركزي ، يتم استخدام مواد عالية الجودة فقط قادرة على تحمل التآكل لفترة طويلة ، وبالتالي فشل المعدات التي تنتمي إلى السلسلة التكنولوجية. عادة ما يتم إعطاء أكبر قدر من الاهتمام في هذه الحالة لأجزاء من مضخة الطرد المركزي للسوائل الكيميائية مثل الطرف الرطب وعناصر العمل ، والتي ستكون على اتصال مباشر مع الوسط المسبب للتآكل.

نادرًا ما تكون نهاية مبللة مصنوعة من مادة مثل الحديد الزهر الرمادي. كما تظهر الممارسة ، فإن هذه المادة لديها مقاومة ضعيفة للبيئات العدوانية ، مما يؤدي إلى تدمير سريع للمادة. بالإضافة إلى ذلك ، لا يمكن لمثل هذه المواد الحفاظ على ضغط مرتفع أثناء التشغيل. مبدأفي العمل ، يعد جهاز مضخة الطرد المركزي أحد الأجهزة البسيطة إلى حد ما ، ولكن من المهم اختيار مواد البناء المناسبة. من الأفضل صنع جزء التدفق من المواد التالية:

• السيليكون أو الحديد الزهر الكروم من مجموعة سبائك عالية ؛
• سبائك التيتانيوم
• صلب من نوع الكروم والنيكل مع إضافات من الموليبدينوم أو النحاس ؛
• PTFE أو البروبيلين.

ما هي الأجهزة المصنوعة من

يجدر البدء في الوصف باستخدام السبائك المعدنية ، حيث يتم استخدامها كثيرًا. من المهم أن نلاحظ هنا أن سبائك النيكل لها خصائص أفضل من الفولاذ المقاوم للصدأ العادي. يكمن الاختلاف في نطاق درجة حرارة تشغيل أكثر شمولاً ، وفي مقاومة كيميائية أعلى ، وهي معلمة رئيسية. ومع ذلك ، فإن تكلفة السبائك بناءً على هذا التضمين لا تسمح بتصنيع مضخات كاملة.

أما بالنسبة للمواد مثل البولي بروبلين ، فهي تتمتع أيضًا بمقاومة جيدة للبيئة الكيميائية ، ومن السهل معالجتها ، وسعرها أقل بكثير. تحظى العملية العملية لهذه المواد بتقدير كبير ، مما يسمح لك بإزاحة المواد المعدنية بثقة. ومع ذلك ، فإن العيب الكبير للبولي بروبلين هو أنه لا يمكن تشغيله في درجات حرارة منخفضة ، وكذلك بمعدلات أعلى من +80 درجة مئوية. بالإضافة إلى ذلك ، لديها خاصية تجميع الكهرباء الساكنة. لهذا السبب فهو خطير جدا عند استخدامه في المصانع المتفجرة.

بعد ذلك اذهبالفلوروبلاستس. تعتبر هذه المادة ذات جودة أعلى من البولي بروبلين. تكون مقاومته للهجوم الكيميائي في البيئات العدوانية على مستوى أعلى ، كما أنه قادر على العمل في نطاق درجات حرارة أكبر. إذا كان من البلاستيك الفلوري من نوع PVDF ، فسيكون النطاق من -30 إلى +100 درجة مئوية. وإذا كنت تستخدم Teflon (PTFE) ، فسيتم توسيع النطاق أكثر من -60 إلى +260 درجة مئوية. ومع ذلك ، يجب إضافة أن هذه الأرقام من الناحية العملية عادة ما تكون أقل إلى حد ما من النظرية.

علاوة على ذلك ، يجب الانتباه إلى حقيقة أن الجودة لا يتم تحديدها فقط من خلال المواد التي صنعت منها المضخة ، ولكن أيضًا من خلال نوع الختم المستخدم في تصميمها. هناك نوعان - أختام ميكانيكية أو أختام صندوق حشو. الاستثناءات الوحيدة هي الوحدات الأفقية ، حيث تلعب أدوات التوصيل المغناطيسية دور الختم. يعد إحكام الوحدة أمرًا مهمًا ليس فقط لأن التسرب يشكل خطورة على صحة الإنسان ويمكن أن يكون أيضًا متفجرًا ، ولكن أيضًا لأن المخاليط نفسها باهظة الثمن ، وسيساعد الضيق التام على تحديد تدفق الوسيط الذي يتم ضخه بدقة. بالنسبة لأختام صندوق التعبئة ، فهي الآن غير مستخدمة عمليًا ، في حين أن الأختام الطرفية لا يمكن أن توفر إحكامًا بنسبة مائة بالمائة. أدوات التوصيل المغناطيسية صعبة للغاية على المحاذاة ، على الرغم من أن المحرك نفسه يمكن استبداله بسهولة بآخر. حتى الآن ، يتم إنتاج جميع الوحدات المغلقة بمحركات ذات أكمام ، مما يضمن إحكامًا تامًا.

عناصر العمل الرئيسية

أي نوع من مضخات الطرد المركزي ، سواء كيميائية أو أي نوع آخر ، عبارة عن دفاعة ذات شفرات مثبتة على عمود ، بالإضافة إلى غلاف به جزء تدفق. بالإضافة إلى ذلك ، يشتمل التصميم على العديد من الصمامات والأنابيب ومقاييس الضغط وأجزاء أخرى. الإصدار الكلاسيكي للوحدة أفقي ، عندما يتوافق موضع عمل العمود مع خط الأفق.

مبدأ تشغيل مضخة الطرد المركزي

يدخل السائل الذي يتم ضخه إلى الجسم عبر أنبوب الشفط ، ثم يدخل على الفور مركز العجلة الدوارة. هنا ، تعمل قوى الطرد المركزي عليها ، والتي بسببها سيتم إلقاء السائل على جدران السكن أو جدران مسار التدفق. بعد ذلك ، سوف تتحرك ببطء نحو خط أنابيب الضغط. أثناء تشغيل المضخة ، تظهر بداخلها مناطق يعمل فيها الضغط العالي والمفرغ. وبسبب هذا ، سيتم التخلص من هذا الجزء من الوسط السائل ، وسيشغل الجزء الآخر المساحة الفارغة.

من أجل زيادة الضغط وتفريغه ، يحتوي الجهاز على شفرات محدبة. عند تثبيت العجلة في المضخة ، من المهم التأكد من وضع كل ريشة بطريقة تجعل الجزء المقعر عند دوران العجلة على الجانب الآخر من اتجاه الحركة. ومن الجدير بالذكر هنا أن هذا النوع من المعدات غير مصمم للعمل "جاف". يجب دائمًا ملء الغلاف بنوع من السوائل. يعتبر وجود الماء اختياريًا فقط لمضخات التحضير الذاتي. وتجدر الإشارة إلى أن التصميمتشغيل مضخات الطرد المركزي للمياه هو نفسه تقريبًا للأجهزة نفسها ، ولكن مع وسائط عدوانية بدلاً من الماء. والفرق الوحيد المهم بينهما هو أنه يتم استخدام مواد مختلفة لتصنيع الجسم أو جزء التدفق. ينطبق هذا البيان أيضًا على جميع الأسطح الأخرى التي قد تتلامس مع الوسائط العدوانية أثناء التشغيل.

الصفات الإيجابية والسلبية للمعدات

يجب أن يقال على الفور أن عدد المزايا أكبر من العيوب ، مما يضمن التوزيع الواسع لهذه الأجهزة. ونظرًا لأن تصميم مضخة طرد مركزي للمياه هو تقريبًا نفس تصميم مضخة للمواد الكيميائية ، فإن هذا البيان سيكون أيضًا صحيحًا بالنسبة لهم.

من بين الإيجابيات ، تبرز الصفات التالية:

• تعديل سهل
• معدات غير مكلفة نسبيًا ؛
• سهل التشغيل ؛
• مضغوط ؛
• الموثوقية والاقتصاد ؛
• بسبب الوزن الخفيف والأبعاد لا تتطلب صب الأساس.

المعدات نفسها تعمل بسلاسة تامة ، مما يحميها من المطرقة المائية. أما بالنسبة لصيانة هذه الوحدات ، فغالبًا ما يكون فقط استبدال عناصر الختم أو المحامل. هذه الأجهزة قادرة على ضخ السوائل التي تحتوي على مواد صلبة يصل قطرها إلى 2 مم ، ويجب ألا تتجاوز كتلتها الإجمالية للتدفق الكامل 15٪. إذا كانت البيئة تتميز بمؤشرات أسوأ ، فسيتعين تشغيل مضخات الطين.

وهنا يجدر ذكر التعديلقوة المضخة. إنها بسيطة للغاية ، وهي ميزة إضافية ، ولكن هناك عنصر واحد مثير للجدل. إذا قمت بتقليل عدد دورات معدات الضخ ، فإن قوة الضغط ستنخفض أيضًا ، والتي من ناحية أخرى تعتبر أيضًا جودة إيجابية. ومع ذلك ، هناك مواقف تحتاج فيها إلى ترك عدد الثورات كما هو ، ولكن في نفس الوقت تزيد من قوة الضغط. تتكيف مضخة الطرد المركزي مع هذه المهمة بشكل سيئ إلى حد ما ، على عكس ، على سبيل المثال ، الأجهزة الحجمية.

ملحقات إضافية وعلامات المجموعة

لاحظ أنه يمكن تزويد المضخات المعلبة بملحقات خاصة إذا لزم الأمر. وتشمل هذه العناصر التالية:

• المحرضات. هذا جزء يسمح لك بتقليل مؤشر التجويف ، والذي سيسمح لك بتشغيل مضخة منخفضة الطاقة بسرعة عالية.
• دفاعات. عناصر إضافية تمنع تسرب السوائل من خلال صندوق التعبئة
• سترات مقاومة للحرارة تستخدم لتسخين أو تبريد الجهاز.
• عزل محرك خاص إضافي.
• مبادلات حرارية متكاملة وصمامات ذات حواف إضافية.
• صندوق طرفي منفصل.

هناك أيضًا علامة صغيرة لمجموعات المضخات وفقًا لاستخدامها. يشير الحرف "P" إلى المضخات الغاطسة العمودية ، التي تنتمي إليها فئتا KhP و AHPO. الحرف "G" يعني فئة الأجهزة المحكم ، "R" هي أجهزة قابلة للعكس ، على سبيل المثال ، فئة XP. تم تمييز المجموعة الكبيرة الأخيرة بالحرف"لكن". هذا يعني أنه يمكن استخدام المضخة لضخ السوائل مع شوائب كاشطة.

سعر المضخة الكيميائية للطرد المركزي يبدأ من 5000 روبل ويمكن أن يتجاوز 600000 روبل.