Описание типов центробежных насосов: полное руководство по классификации химических предприятий

Выбор центробежного насоса для химического процесса не ограничивается только расходом и напором. Инженер-технолог, выбирающий перекачивающий насос API 610, должен выбрать между консольной и межопорной конфигурацией, одноступенчатым или многоступенчатым ротором, а также горизонтальным или вертикальным корпусом. Кроме того, конструкция уплотнения может представлять собой обычное механическое уплотнение или муфту с магнитным приводом. Каждый выбор меняет график технического обслуживания, бюджет на запасные части и поведение насоса, когда процесс становится неудовлетворительным. В этом руководстве объясняется типы центробежных насосов это действительно имеет значение при работе в агрессивных, абразивных и высокотемпературных средах и обеспечивает основу для выбора правильного варианта при первом проходе.

Четыре оси проектирования определяют каждый тип центробежного насоса

Центробежный насос классифицируется по четырем конструктивным осям: расположение рабочего колеса, положение опоры ротора, ориентация корпуса и архитектура уплотнения. Стандарт API 610, наиболее широко используемая спецификация для нефтехимических насосов, формализует их в конфигурации OH (консольная), BB (между опорами) и VS (вертикальная). Зная, к какой категории относится насос, вы узнаете его размер подшипника, расположение всасывания и ожидаемый путь обслуживания еще до того, как вы откроете техническое описание.

Например, насос OH2 имеет один комплект подшипников и отдельный корпус подшипника, а насос BB2 имеет два комплекта подшипников и корпус с осевым разъемом. Эти структурные различия не косметические; они определяют, как обслуживается насос и что происходит, когда он теряет промывочную воду. На приведенных ниже карточках данных суммированы структурные различия, которые определяют большинство решений по выбору.

Одноэтапный или многоэтапный подход: как постановка меняет напор и стоимость

Если требуемый напор может быть создан одним рабочим колесом при доступной скорости, одноступенчатый насос является наиболее экономичным выбором с точки зрения первоначальной стоимости, эффективности и обслуживания. Одноступенчатый консольный насос обеспечивает напор примерно от 20 до 150 м при 2900 об/мин. Это охватывает большинство задач по транспортировке химикатов, от дозирования кислоты до циркуляции технологической воды. Короткий вал обеспечивает легкий доступ к механическому уплотнению, а рабочее колесо можно снять целиком, не нарушая работу всасывающего трубопровода.

Одноступенчатый горизонтальный химический насос для агрессивных жидкостей Этот насос серии CZ соответствует описанному одноступенчатому режиму работы и обеспечивает надежную перекачку химикатов в соответствии с требованиями DIN/ISO. Он подходит для жидкостей с низкой и высокой температурой, включая коррозионные и сыпучие среды, что делает его практическим стандартным выбором для многих перерабатывающих отраслей. Посмотреть продукт →

В многоступенчатом насосе рабочие колеса расположены в одном корпусе, и каждая ступень увеличивает напор по-своему. Общий напор аддитивен, поэтому многоступенчатые роторы достигают 2000 м и более. Это делает их единственным практичным типом для питания котлов, систем промывки под высоким давлением и линий рециркуляции с минимальным потоком на нефтеперерабатывающих установках. Наказанием является более длинный вал, большее количество подшипников и щелевых колец, что существенно увеличивает общие затраты на техническое обслуживание.

Выступ против промежуточного подшипника: что контролирует конфигурация подшипника

Консольный насос поддерживает рабочее колесо на одном конце вала с помощью одного комплекта подшипников. Рабочее колесо консольно расположено за подшипниками. К этому семейству относятся API 610 типов OH1, OH2, OH3 и OH4. В конфигурации OH2 рабочее колесо имеет одностороннее всасывание, а вал относительно короткий, что обеспечивает низкий уровень отклонения и предсказуемый срок службы уплотнения.

В то же время в межопорном насосе рабочее колесо размещается между двумя подшипниковыми опорами, как в типах от BB1 до BB5. Это изменяет доступную геометрию рабочего колеса. Рабочее колесо двойного всасывания подходит только для межопорной конструкции и уравновешивает осевое усилие, обеспечивая гораздо более высокие скорости потока. Если для вашей работы требуется производительность более 1000 м3/ч, конфигурация между подшипниками обычно является базовой, а не альтернативой.

Горизонтальная и вертикальная установка: площадь пола и NPSH

Горизонтальные установки используются по умолчанию на перерабатывающих предприятиях, поскольку ротор легко центрировать и проверять. Вертикальные установки выбираются, когда пространство на участке ограничено или когда насос должен запускаться с нулевой положительной высотой всасывания. Вертикальный водоотливной насос (VS4) является правильным решением для резервуарного парка или коллекторной ямы, где уровень жидкости находится ниже осевой линии насоса.

Линейные вертикальные насосы монтируются непосредственно в трубопровод, что позволяет отказаться от опорной плиты насоса и уменьшить занимаемую площадь. С другой стороны, вертикальные турбинные насосы состоят из модульных секций чаши и часто используются в системах охлаждающей воды и противопожарной воды, где источником является отстойник или бассейн насоса. Вертикальные насосы стоят дороже на единицу производительности, но они могут быть единственным способом удовлетворить требования к плотной компоновке или низкому NPSH.

Центробежные насосы с магнитным приводом: бессальниковый тип

Центробежный насос с магнитным приводом заменяет механическое уплотнение магнитной муфтой, полностью устраняя динамический путь утечки. Внешний магнитный узел вращается вместе с двигателем и приводит в движение внутренний магнитный ротор, прикрепленный к рабочему колесу. Защитная оболочка разделяет влажную и сухую стороны. Поскольку динамического уплотняющего интерфейса нет, единственные возможные утечки происходят через статические прокладки, которые можно контролировать с помощью вторичной защитной оболочки.

Бессальниковый насос с магнитным приводом для опасных жидкостей Магнитный насос CQB устраняет динамические уплотнения, полностью предотвращая утечку. Он идеально подходит для легковоспламеняющихся, токсичных или драгоценных жидкостей, где выход из строя уплотнения недопустим, а его коррозионностойкие материалы безопасно работают с агрессивными средами. Посмотреть продукт →

Этот тип является лучшим выбором для опасных растворителей, кристаллизующихся химикатов и агрессивных кислот, где выход из строя механического уплотнения может создать угрозу безопасности или окружающей среде. Насосы с магнитным приводом также сокращают количество планов промывки уплотнений и систем поддержки, требуемых стандартом API 682. В агрессивной среде смачиваемые детали часто покрыты фторопластом, а приводные магниты позволяют насосу работать всухую в течение коротких периодов времени при скачках процесса.

Сравнение основных типов центробежных насосов в химической сфере

В таблице ниже приведены практические различия между четырьмя семействами насосов. Это инструмент первичной проверки для инженера-технолога, переходящего с рабочего места в короткий список. Показанные здесь типы центробежных насосов преобладают в сфере химических процессов.

Как выбрать тип центробежного насоса для реальных химических процессов

Начинайте с точки обслуживания наихудшего случая, а не с нормальной рабочей точки. Рабочая точка при максимальном расходе, максимальном напоре и самой высокой температуре процесса определяет размер насоса. Соберите свойства жидкости и ограничения места, затем используйте таблицу для исключения семейств.

• Расход выше 1000 м3/ч: выбирайте межопорный насос двойного всасывания.
• Напор выше 150 м: переходите к многоступенчатой ​​конструкции.
• Коррозионные среды с уровнем pH ниже 3: используйте центробежный насос с фторопластовой футеровкой.
• Требование нулевой утечки: выберите бессальниковый насос с магнитным приводом.
• Ограниченная площадь пола или низкая мощность всасывания: используйте вертикальный насос.

Центробежный насос с фторопластовой футеровкой для агрессивных кислот В насосе FSB используются фторопластовые детали, контактирующие с рабочей средой, устойчивые к сильным кислотам, окислителям и агрессивным средам. Его герметичная конструкция предотвращает попадание капель, что делает его надежной рабочей лошадкой для химической, фармацевтической и перерабатывающей промышленности с высокими требованиями. Посмотреть продукт →

Серная кислота, щелочь, рассол и влажный хлор ведут себя в центробежном насосе по-разному. Для агрессивных сред с pH ниже 3 надежным помощником является центробежный насос с фторопластовой футеровкой и открытым или полуоткрытым рабочим колесом. Для систем, в которых недопустимо наличие капель, бессальниковый насос с магнитным приводом является более безопасным выбором, даже несмотря на то, что его эффективность немного ниже, чем у герметичного насоса.

Ошибка выбора проявляется уже в первый месяц: нарушение промывки уплотнения, кавитационный шум или сбой в головке. Доступный NPSH часто является ограничивающим фактором. Если насос необходимо поднимать из открытого поддона, более безопасным способом является вертикальная конфигурация или самовсасывающий насос. Прежде чем принять решение, ознакомьтесь с критериями выбора насоса API 610, особенно если жидкость кислая или установка работает при высокой температуре. Полный Руководство по выбору нефтехимического технологического насоса доступен на нашем сайте.

Часто задаваемые вопросы о типах центробежных насосов