Эксплуатация насосов и техника безопасности

В химической промышленности центробежные насосы широко применяют для перекачивания химически активных и нейтральных жидкостей, органических растворителей и нефтепродуктов, сжиженных газов, воды и др. Центробежные насосы, предназначенные специально для химических производств, выпускают по ГОСТ 10168—68 производительностью от 2 до 530:м3/ч и напором до 180 м. Детали проточной части химических насосов выполняют из хромистой и хромоникельмолибденовой стали (Х28, Х34, Х18Н12МЗТ и др.). Уплотнение вала химических насосов — торцовое с резиновым уплотнительным кольцом или с сильфонам из пластмассы или металла.

На нагнетающей стороне центробежных насосов устанавливают обратный клапан, который предотвращает обратное движение перекачиваемой жидкости и повреждение рабочих органов насоса при его внезапной остановке. Рабочее колесо центробежного насоса обычно приводится во вращение электромотором через привод, встроенный в насос.

При перекачивании горючих продуктов по условиям пожарной безопасности, как правило, используют электромоторы во взрывозащищенном исполнении. Иногда для вращения рабочих органов центробежных насосов применяют паровые турбины, которые обеспечивают необходимую точность регулирования производительности насосов и повышают их пожарную безопасность.

Центробежные насосы в отличие от поршневых не могут засасывать жидкость. Поэтому их располагают ниже емкости, из которой отбирают жидкость, или оборудуют специальными устройствами для залива.

Заполняющие полости частицы жидкости, которые движутся с очень большой скоростью, в момент завершения конденсации резко останавливаются, в результате этого происходит местный гидравлический удар. При этом кинетическая энергия частиц переходит в энергию упругой деформации, а так как деформация жидкости весьма незначительна, то повышение давления при этом велико. Вслед за повышением давления происходит его резкое падение и возможны повторное вскипание и конденсация паров жидкости.

Кавитация приводит к эрозионному и коррозионному разрушению металлов, особенно чугуна и углеродистой стали. Более устойчивы к кавитационному разрушению материалы, которые наряду с механической прочностью (противодействие эрозии) обладают химической стойкостью (противодействие коррозии); к таким материалам, например, относятся нержавеющая сталь и бронза.

Внешне кавитация обнаруживается по сильному шуму и вибрации насоса. При интенсивной кавитации насос может быть выведен из строя в течение нескольких часов работы.

Чтобы избежать кавитации, необходимо подводить жидкость к насосу с подпором. При работе особо ответственных насосов большой производительности такой подпор на линии всасывания, сверх давления паров перекачиваемой жидкости, создается при помощи вспомогательного (подпорного) насоса.

Поршневые насосы применяют в основном для транспортирования высококипящих продуктов средней вязкости. Использовать их для перекачивания низжокипящих и летучих продуктов, как правило, не целесообразно, поскольку в этом случае необходимо иметь сальниковые уплотнения специальных конструкций, обеспечивающие необходимую степень герметичности. Кроме того, низкокипящие жидкости сильно высушивают трущиеся поверхности деталей, что приводит к быстрому износу поршневой группы насосов.

Основными деталями поршневого насоса являются корпус, поршень, клапаны и сальники. Корпус насоса, состоящий из цилиндра и рабочих камер, крепится на фундаменте, поэтому он выполняется монолитным и жестким. Материалом корпуса обычно служит чугун, однако в крупных насосах высокого давления рабочие камеры изготовляют из стали. Насосы, предназначенные для перекачивания агрессивных химических жидкостей, имеют детали из хромистой, хромоникельмолибденовой или хромоникелькремнистой стали. В кислотных насосах, помимо деталей из коррозионностойких сталей и сплавов, используют детали из фарфора, керамики, специальные стойкие покрытия.