Bombas químicas centrífugas: tipos, aplicações e tipos

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Bombas centrífugas químicas são projetadas para lidar com produtos químicos líquidos. Seu design permite bombear até mesmo as substâncias mais agressivas, que podem conter componentes explosivos ou tóxicos. Existem muitos tipos de unidades centrífugas, mas o dispositivo hermético tornou-se o mais popular na indústria química.

Descrição do instrumento

As bombas centrífugas do tipo selado químico são projetadas para evitar o menor vazamento de líquido durante o bombeamento, bem como para evitar o vazamento de possíveis vapores. Isso é muito importante, pois algumas substâncias, uma vez no ar, podem reagir com ele e, assim, formar uma mistura explosiva. Se falamos sobre a divisão geral de equipamentos de bombeamento, ela é classificada de acordo com critérios como:

• recursos de design;
• fins de uso;
• tipo de fluido circulante;
• parâmetros técnicos;
• tipo de material do qual são feitas as peças de fluxo;
• diferença nos métodosisolamento;
• potência do dispositivo;
• método de resfriamento da bomba;
• opções e material de vedação.

Descrição geral dos agregados químicos

Vale dizer que existe uma grande variedade desse tipo de equipamento. Todos eles diferem entre si pelo tipo de substância com a qual podem trabalhar, parâmetros técnicos, elementos estruturais, bem como pelo tipo de imersão. No entanto, todos eles estão unidos em uma categoria pelo fato de serem operados em conjunto com líquidos que são muito diferentes da água em sua composição. A principal diferença, é claro, está na composição química, bem como nos vários graus de agressividade dessa substância. Além disso, vale acrescentar aqui que uma grande variedade de classificações, projetos de bombas centrífugas permite que sejam utilizadas também para trabalhar com meios neutros que são bombeados em alta pressão, com pressão de descarga, com diferentes temperaturas. Até o momento, esses dispositivos são usados ativamente para mover as seguintes substâncias:

• compostos cáusticos;
• gás liquefeito e substâncias que contenham gás;
• soluções alcalinas e ácidas;
• produtos petrolíferos e solventes diversos;
• suspensões e líquidos com alta viscosidade;
• misturas e soluções contendo abrasivos, fibras e sólidos.

Variedades do dispositivo

Então há uma grande variedade de bombas. Para escolher o certo-los sob o tipo de líquido e outros parâmetros, há uma marcação especial.

A categoria de dispositivos marcados com X inclui bombas químicas centrífugas com acoplamento magnético do tipo selado. Sua principal diferença está justamente na presença de um acoplamento. Em outras palavras, o princípio de operação não é baseado na interação mecânica das peças, mas em campos magnéticos. Este grupo também inclui opções de equipamentos como horizontal, vertical, submersível, semi-submersível, etc. Esta categoria é considerada a mais comum e é utilizada para a destilação de substâncias neutras ou agressivas.

O próximo grupo é marcado como AX, AXO. Tais bombas destinam-se à destilação de líquidos com inclusões abrasivas de até 1 mm. A densidade da substância também não deve exceder 1850 kg/m3.

Existe um pequeno grupo de bombas da marca XO que são projetadas para trabalhar com compostos químicos cuja temperatura não seja inferior a 0 graus Celsius.

Grupo X e XE mais desenvolvido. Eles podem bombear líquidos com temperaturas de -40 a +120 graus Celsius. Na maioria das vezes, para garantir o fornecimento ininterrupto de uma substância, é usada uma bomba centrífuga química do tipo selado X 50-32-150. Pode ser usado para transportar substâncias com inclusões abrasivas de grande diâmetro.

Existe um grupo separado de bombas, que está marcado como CH. Este equipamento é vertical, à prova de explosão e usado para bombear ácido, sendo também adequado para trabalhar com mais de 500 tipos de ambientes corrosivos diferentes. Também é químicobombas centrífugas do tipo selado, mas com um design diferente, ao contrário de X e XE.

O último grupo a destacar é o CCM. Isso inclui a centrífuga sem vedação, usada para a destilação de substâncias com densidade de até 1400 kg/m³, temperaturas de 0 a +80 graus Celsius e uma concentração de partículas suspensas não superior a 1,25 mg/cm ^3.

Variedades de equipamentos hidráulicos

Bombas centrífugas e unidades baseadas nelas podem diferir não apenas em seu próprio projeto, mas também nas propriedades físicas e químicas dos líquidos que se destinam a bombear. Existem os seguintes tipos de tais dispositivos:

1. A bomba horizontal é uma das bombas bastante comuns e padrão. É feito de uma variedade de materiais isolantes e tem um alto nível de desempenho.
2. Bombas químicas centrífugas verticais são equipamentos estacionários utilizados com tanques que armazenam substâncias perigosas. Para garantir alto desempenho, é necessário manter uma altura manométrica suficiente para o bombeamento. Por esta razão, quase todos os aparelhos são equipados com motores elétricos.
3. Existe um pequeno grupo de máquinas que removem vapores ou gases de um sistema fechado para criar vácuo. Esses dispositivos são chamados de bombas autoescorvantes a vácuo.
4. A bomba química centrífuga cantilever tem uma diferença estrutural como um acoplamento rígido ou elástico. É aplicado parabombeamento de óleo, bem como para outros líquidos cuja temperatura não exceda 400 graus Celsius.
5. O tipo de instalação de membrana é o mais adequado se a substância líquida incluir partículas mecânicas.
6. Uma categoria bastante comum são os mecanismos de circulação, cuja principal tarefa é bombear líquido em circuito fechado.

Como você pode ver, hoje existe uma grande variedade de bombas químicas centrífugas por tipo e aplicação.

Recursos. Materiais de Montagem

A classificação das bombas centrífugas é extensa, mas todas têm uma característica de projeto comum - a presença de um sistema de vedação ou acoplamentos para criar a máxima impermeabilidade e estanqueidade. Na fabricação de bombas centrífugas, são utilizados apenas materiais de alta qualidade que resistem ao desgaste por muito tempo e, portanto, à falha de equipamentos que pertencem à cadeia tecnológica. A maior atenção neste caso é normalmente dada a partes de uma bomba centrífuga para líquidos químicos como a parte úmida e os elementos de trabalho, que estarão em contato direto com o meio corrosivo.

Muito raramente uma extremidade úmida é feita de um material como ferro fundido cinzento. Como mostra a prática, este material tem baixa resistência a ambientes agressivos, o que causa uma rápida destruição do material. Além disso, esse material não pode manter alta pressão durante a operação. Princípiotrabalho, o dispositivo de uma bomba centrífuga é um dos bastante simples, mas é importante escolher o material de construção certo. A parte de fluxo é melhor feita com os seguintes materiais:

• ferro fundido de silício ou cromo do grupo de alta liga;
• ligas à base de titânio;
• aço tipo cromo-níquel com adições de molibdênio ou cobre;
• PTFE ou propileno.

De que eletrodomésticos são feitos

Vale a pena começar a descrição com ligas metálicas, pois são usadas com bastante frequência. É importante notar aqui que as ligas de níquel têm melhores propriedades do que o aço inoxidável comum. A diferença está em uma faixa de temperatura de operação mais ampla, em maior resistência química, que é um parâmetro fundamental. No entanto, o custo das ligas baseado nesta inclusão não permite a fabricação de bombas completas.

Quanto a materiais como o polipropileno, também possui boa resistência ao ambiente químico, é de fácil processamento e seu preço é bem menor. A praticidade deste material é altamente valorizada, o que permite deslocar materiais metálicos com confiança. No entanto, uma desvantagem significativa do polipropileno é que ele não pode ser operado em baixas temperaturas, bem como em taxas acima de +80 graus Celsius. Além disso, tem a propriedade de acumular eletricidade estática. Por isso, é muito perigoso quando usado em plantas industriais explosivas.

Próximo váfluoroplastos. Este material é considerado de qualidade superior ao polipropileno. Sua resistência ao ataque químico em ambientes agressivos está em um nível mais alto e também é capaz de operar em uma faixa de temperatura maior. Se for um fluoroplástico do tipo PVDF, o intervalo será de -30 a +100 graus Celsius. E se você usar Teflon (PTFE), o alcance se expandirá ainda mais, de -60 a +260 graus Celsius. No entanto, deve-se acrescentar que, na prática, esses números são geralmente um pouco menores do que na teoria.

Além disso, deve-se atentar para o fato de que a qualidade é determinada não apenas pelo material de que é feita a bomba, mas também pelo tipo de vedação utilizada em seu projeto. Existem dois tipos - são selos mecânicos ou de caixa de vedação. As únicas exceções são as unidades horizontais, nas quais os acoplamentos magnéticos desempenham o papel de vedação. A estanqueidade da unidade é importante não apenas porque um vazamento é perigoso para a saúde humana e também pode ser explosivo, mas também porque as próprias misturas são caras, e a estanqueidade completa ajudará a determinar com precisão o fluxo do meio bombeado. Quanto às vedações da caixa de gaxeta, agora elas praticamente não são usadas, enquanto as vedações finais não podem fornecer cem por cento de estanqueidade. Os acoplamentos magnéticos são muito exigentes no alinhamento, embora o próprio motor possa ser facilmente substituído por outro. Até o momento, todas as unidades seladas são produzidas com motores com manga, o que garante total estanqueidade.

Principais itens de trabalho

Qualquer tipo de bomba centrífuga, química ou qualquer outra, é um rotor com pás montadas em um eixo, bem como uma carcaça com uma parte de fluxo. Além disso, o projeto inclui várias válvulas, tubos, manômetros e outras peças. A versão clássica da unidade é horizontal, quando a posição de trabalho do eixo corresponde à linha do horizonte.

Princípio de funcionamento de uma bomba centrífuga

O líquido bombeado entra no corpo através do tubo de sucção e, em seguida, entra imediatamente no centro da roda giratória. Aqui, as forças centrífugas agem sobre ele, devido às quais o líquido será lançado nas paredes da caixa ou nas paredes do caminho do fluxo. Depois disso, ele se moverá lentamente em direção à tubulação de pressão. Durante a operação da bomba, aparecem áreas no seu interior onde atua a pressão alta e descarregada. É por isso que parte do meio líquido será jogada fora, e a outra parte ocupará o espaço vago.

Para acumular e descarregar a pressão, o dispositivo possui lâminas convexas. Ao instalar a roda na bomba, é importante garantir que cada palheta esteja posicionada de tal forma que quando a roda girar, a parte côncava fique no lado oposto ao sentido do movimento. Vale ress altar aqui que esse tipo de equipamento não foi projetado para funcionar "a seco". A caixa deve estar sempre cheia com algum tipo de líquido. A presença de água é opcional apenas para bombas autoescorvantes. Vale ress altar que o projetoO funcionamento das bombas centrífugas para água é quase o mesmo para os mesmos dispositivos, mas com meios agressivos em vez de água. A única diferença significativa entre eles é que diferentes materiais são usados para a fabricação do corpo ou da peça de fluxo. Esta declaração também se aplica a todas as outras superfícies que possam entrar em contato com meios agressivos durante a operação.

Qualidades positivas e negativas do equipamento

Deve-se dizer desde já que o número de vantagens é maior do que as desvantagens, o que garantiu a ampla distribuição de tais dispositivos. E como o projeto de uma bomba centrífuga para água é quase o mesmo de uma bomba para produtos químicos, essa afirmação também vale para eles.

Entre as vantagens, destacam-se as seguintes qualidades:

• facilidade de ajuste;
• equipamento relativamente barato;
• fácil de operar;
• compacto;
• confiabilidade e economia;
• devido ao baixo peso e dimensões, não necessitam de despejar a fundação.

O equipamento em si funciona muito bem, o que o protege do golpe de aríete. Quanto à manutenção de tais unidades, na maioria das vezes é apenas a substituição de elementos de vedação ou rolamentos. Tais dispositivos são capazes de bombear líquidos contendo sólidos de até 2 mm de diâmetro, e sua massa total de todo o fluxo não deve exceder 15%. Se o ambiente for caracterizado por indicadores piores, as bombas de polpa terão que ser operadas.

Aqui vale ress altar o ajustepotência da bomba. É bastante simples, o que é uma vantagem, mas há um componente que é controverso. Se você reduzir o número de revoluções do equipamento de bombeamento, a potência da pressão também diminuirá, o que, por um lado, também é considerado uma qualidade positiva. No entanto, existem situações em que você precisa deixar o número de revoluções o mesmo, mas ao mesmo tempo aumentar a potência da pressão. A bomba centrífuga lida muito mal com essa tarefa, ao contrário, por exemplo, dos dispositivos volumétricos.

Acessórios adicionais e marcações de grupo

Observe que as bombas enlatadas podem ser equipadas com acessórios especiais, se necessário. Estes incluem os seguintes elementos:

• Indutores. Esta é uma peça que permite reduzir o índice de cavitação, o que permitirá operar uma bomba de baixa potência em alta velocidade.
• Impulsores. Elementos adicionais que evitam o vazamento de fluido pela caixa de gaxetas.
• Casacos resistentes ao calor usados para aquecer ou resfriar o aparelho.
• Isolamento especial adicional do motor.
• Trocadores de calor integrados e válvulas flangeadas adicionais.
• Caixa de terminais separada.

Há também uma pequena marcação dos grupos de bombas de acordo com sua aplicação. A letra "P" denota bombas submersíveis verticais, às quais pertencem as categorias KhP e AHPO. A letra "G" significa a categoria hermética de dispositivos, "R" são dispositivos reversíveis, por exemplo, categoria XP. O último grande grupo está marcado com a letra"MAS". Isso significa que a bomba pode ser usada para bombear líquidos com inclusões abrasivas.

O preço de uma bomba química centrífuga começa em 5.000 rublos e pode exceder 600.000 rublos.