Pompes chimiques centrifuges : types, applications et types

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Les pompes centrifuges chimiques sont conçues pour manipuler des produits chimiques liquides. Leur conception permet de pomper même les substances les plus agressives, pouvant contenir des composants explosifs ou toxiques. Il existe de nombreux types d'unités centrifuges, mais le dispositif hermétique est devenu le plus populaire dans l'industrie chimique.

Description de l'instrument

Les pompes centrifuges de type à étanchéité chimique sont conçues pour éviter la moindre fuite de liquide lors du pompage, ainsi que pour éviter la fuite d'éventuelles vapeurs. Ceci est très important, car certaines substances, une fois dans l'air, peuvent réagir avec lui et former ainsi un mélange explosif. Si nous parlons de la division générale des équipements de pompage, elle est classée selon des critères tels que:

• caractéristiques de conception;
• buts d'utilisation;
• type de fluide calorigène;
• paramètres techniques;
• type de matériau à partir duquel les pièces d'écoulement sont fabriquées;
• différence dans les méthodesisolation;
• alimentation de l'appareil;
• méthode de refroidissement par pompe;
• options et matériau d'étanchéité.

Description générale des granulats chimiques

Il faut dire qu'il existe une grande variété de ce type d'équipement. Tous diffèrent les uns des autres par le type de substance avec laquelle ils peuvent travailler, les paramètres techniques, les éléments structurels, ainsi que le type d'immersion. Cependant, ils sont tous unis dans une même catégorie par le fait qu'ils fonctionnent en tandem avec des liquides très différents de l'eau dans leur composition. La principale différence, bien sûr, réside dans la composition chimique, ainsi que dans les différents degrés d'agressivité de cette substance. De plus, il convient d'ajouter ici qu'une grande variété de classifications, de conceptions de pompes centrifuges leur permet d'être utilisées également pour travailler avec des fluides neutres qui sont pompés à haute pression, avec une pression de refoulement, à différentes températures. À ce jour, ces dispositifs sont activement utilisés pour déplacer les substances suivantes:

• composés caustiques;
• gaz liquéfiés et substances contenant du gaz;
• solutions alcalines et acides;
• produits pétroliers et solvants divers;
• suspensions et liquides à haute viscosité;
• mélanges et solutions contenant des abrasifs, des fibres et des solides.

Variétés de l'appareil

Il existe donc une grande variété de pompes. Pour bien choisirsous le type de liquide et d'autres paramètres, il y a un marquage spécial.

La catégorie des appareils marqués d'un X comprend les pompes chimiques centrifuges à accouplement magnétique de type étanche. Leur principale différence réside justement dans la présence d'un couplage. En d'autres termes, le principe de fonctionnement repose non pas sur l'interaction mécanique des pièces, mais sur les champs magnétiques. Ce groupe comprend également des options d'équipement telles que horizontales, verticales, submersibles, semi-submersibles, etc. Cette catégorie est considérée comme la plus courante et est utilisée pour la distillation de substances neutres ou agressives.

Le groupe suivant est marqué comme AX, AXO. Ces pompes sont destinées à la distillation de liquides contenant des inclusions abrasives jusqu'à 1 mm. La masse volumique de la substance ne doit pas non plus dépasser 1850 kg/m3.

Il existe un petit groupe de pompes de marque XO conçues pour fonctionner avec des composés chimiques dont la température n'est pas inférieure à 0 degré Celsius.

Groupe X et XE plus développés. Ils peuvent pomper des liquides à des températures allant de -40 à +120 degrés Celsius. Le plus souvent, afin d'assurer un approvisionnement ininterrompu en substance, une pompe centrifuge chimique de type étanche X 50-32-150 est utilisée. Il peut être utilisé pour transporter des substances contenant des inclusions abrasives de grand diamètre.

Il existe un groupe de pompes séparé, marqué CH. Cet équipement est vertical, antidéflagrant et utilisé pour le pompage d'acide, et convient également pour travailler avec plus de 500 types d'environnements corrosifs différents. C'est aussi chimiquepompes centrifuges de type étanche, mais de conception différente, contrairement à X et XE.

Le dernier groupe à mettre en évidence est le CCM. Cela comprend les centrifugeuses sans joint, utilisées pour la distillation de substances d'une densité allant jusqu'à 1400 kg/m³, des températures de 0 à +80 degrés Celsius et une concentration de particules en suspension ne dépassant pas 1,25 mg/cm ^3.

Variétés d'équipements hydrauliques

Les pompes centrifuges et les unités basées sur celles-ci peuvent différer non seulement par leur propre conception, mais aussi par les propriétés physiques et chimiques des liquides qu'elles sont destinées à pomper. Il existe les types suivants d'appareils de ce type:

1. La pompe horizontale est l'une des pompes assez courantes et standard. Il est fait d'une variété de matériaux isolants et a un haut niveau de performance.
2. Les pompes chimiques centrifuges verticales sont des équipements fixes utilisés avec des réservoirs qui stockent des substances dangereuses. Afin d'assurer des performances élevées, il est nécessaire de maintenir une hauteur manométrique suffisante pour le pompage. Pour cette raison, presque tous les appareils sont équipés de moteurs électriques.
3. Il existe un petit groupe de machines qui éliminent les vapeurs ou les gaz d'un système fermé pour créer un vide. Ces dispositifs sont appelés pompes à vide auto-amorçantes.
4. La pompe chimique centrifuge en porte-à-faux présente une différence structurelle telle qu'un accouplement rigide ou élastique. Il est appliqué pourpompage d'huile, ainsi que pour d'autres liquides dont la température ne dépasse pas 400 degrés Celsius.
5. Le type d'installation à membrane est le plus approprié si la substance liquide contient des particules mécaniques.
6. Une catégorie assez courante sont les mécanismes de circulation, dont la tâche principale est de pomper du liquide dans un circuit fermé.

Comme vous pouvez le voir, il existe aujourd'hui une grande variété de pompes chimiques centrifuges par type et application.

Caractéristiques. Matériaux d'assemblage

La classification des pompes centrifuges est vaste, mais elles ont toutes une caractéristique de conception commune: la présence d'un système d'étanchéité ou de raccords pour créer une imperméabilité et une étanchéité maximales. Dans la fabrication des pompes centrifuges, seuls des matériaux de haute qualité sont utilisés, capables de résister longtemps à l'usure, et donc à la défaillance des équipements appartenant à la chaîne technologique. Dans ce cas, la plus grande attention est généralement accordée aux parties d'une pompe centrifuge pour liquides chimiques telles que la partie humide et les éléments de travail, qui seront en contact direct avec le milieu corrosif.

Il est très rare qu'une partie humide soit faite d'un matériau tel que la fonte grise. Comme le montre la pratique, ce matériau a une faible résistance aux environnements agressifs, ce qui provoque une destruction rapide du matériau. De plus, un tel matériau ne peut pas maintenir une pression élevée pendant le fonctionnement. Principetravail, le dispositif d'une pompe centrifuge est l'un des plus simples, mais il est important de choisir le bon matériau de construction. La partie flux est mieux fabriquée à partir des matériaux suivants:

• fonte au silicium ou au chrome du groupe fortement allié;
• alliages à base de titane;
• acier de type chrome-nickel avec addition de molybdène ou de cuivre;
• PTFE ou propylène.

De quoi sont faits les appareils électroménagers

Il vaut la peine de commencer la description avec des alliages métalliques, car ils sont assez souvent utilisés. Il est important de noter ici que les alliages de nickel ont de meilleures propriétés que l'acier inoxydable ordinaire. La différence réside dans une plage de température de fonctionnement plus étendue, dans une résistance chimique plus élevée, qui est un paramètre clé. Cependant, le coût des alliages basés sur cette inclusion ne permet pas la fabrication de pompes complètes.

Quant au matériau tel que le polypropylène, il a également une bonne résistance à l'environnement chimique, il est facile à traiter et son prix est beaucoup plus bas. La praticité de ce matériau est très appréciée, ce qui vous permet de déplacer en toute confiance les matériaux métalliques. Cependant, un inconvénient majeur du polypropylène est qu'il ne peut pas fonctionner à basse température, ainsi qu'à des taux supérieurs à +80 degrés Celsius. De plus, il a la propriété d'accumuler de l'électricité statique. Pour cette raison, il est très dangereux lorsqu'il est utilisé dans des installations industrielles explosives.

Suivantfluoroplastes. Ce matériau est considéré comme étant de meilleure qualité que le polypropylène. Sa résistance aux attaques chimiques dans des environnements agressifs est à un niveau supérieur et il est également capable de fonctionner dans une plage de températures plus large. S'il s'agit d'un fluoroplastique de type PVDF, la plage sera de -30 à +100 degrés Celsius. Et si vous utilisez du Téflon (PTFE), la plage s'élargira encore plus, de -60 à +260 degrés Celsius. Cependant, il convient d'ajouter qu'en pratique, ces chiffres sont généralement un peu plus faibles qu'en théorie.

De plus, vous devez faire attention au fait que la qualité est déterminée non seulement par le matériau à partir duquel la pompe est fabriquée, mais également par le type de joint utilisé dans sa conception. Il existe deux types - ce sont des joints mécaniques ou de presse-étoupe. Les seules exceptions sont les unités horizontales, dans lesquelles les accouplements magnétiques jouent le rôle de joint. L'étanchéité de l'unité est importante non seulement parce qu'une fuite est dangereuse pour la santé humaine et peut également être explosive, mais aussi parce que les mélanges eux-mêmes sont coûteux, et une étanchéité complète aidera à déterminer avec précision le débit du fluide pompé. Quant aux joints de presse-étoupe, ils ne sont pratiquement plus utilisés, tandis que les joints d'extrémité ne peuvent pas fournir une étanchéité à cent pour cent. Les accouplements magnétiques sont très exigeants en matière d'alignement, bien que le moteur lui-même puisse être facilement remplacé par un autre. À ce jour, toutes les unités scellées sont produites avec des moteurs chemisés, ce qui garantit une étanchéité complète.

Principaux éléments de travail

Tout type de pompe centrifuge, chimique ou autre, est une roue à aubes montée sur un arbre, ainsi qu'un carter avec une partie de débit. De plus, la conception comprend diverses vannes, tuyaux, manomètres et autres pièces. La version classique de l'unité est horizontale, lorsque la position de travail de l'arbre correspond à la ligne d'horizon.

Le principe de fonctionnement d'une pompe centrifuge

Le liquide pompé pénètre dans le corps par le tuyau d'aspiration, puis pénètre immédiatement au centre de la roue en rotation. Ici, des forces centrifuges agissent sur lui, grâce auxquelles le liquide sera projeté sur les parois du boîtier ou les parois du trajet d'écoulement. Après cela, il se déplacera lentement vers la canalisation sous pression. Pendant le fonctionnement de la pompe, des zones apparaissent à l'intérieur de celle-ci où agit une pression élevée et refoulée. C'est à cause de cela qu'une partie du milieu liquide sera rejetée et que l'autre partie occupera l'espace libéré.

Afin d'accumuler et de décharger la pression, l'appareil a des lames convexes. Lors de l'installation de la roue dans la pompe, il est important de s'assurer que chaque palette est positionnée de telle sorte que lorsque la roue tourne, la partie concave soit du côté opposé au sens de déplacement. Il convient de noter ici que ce type d'équipement n'est pas conçu pour fonctionner "à sec". Le boîtier doit toujours être rempli d'une sorte de liquide. La présence d'eau est facultative uniquement pour les pompes auto-amorçantes. Il convient de noter que la conceptionLe fonctionnement des pompes centrifuges pour l'eau est presque le même pour les mêmes appareils, mais avec des fluides agressifs au lieu de l'eau. La seule différence significative entre eux est que des matériaux différents sont utilisés pour la fabrication du corps ou de la pièce d'écoulement. Cette déclaration s'applique également à toutes les autres surfaces susceptibles d'entrer en contact avec des fluides agressifs pendant le fonctionnement.

Qualités positives et négatives de l'équipement

Il faut dire tout de suite que le nombre d'avantages est supérieur aux inconvénients, ce qui a assuré la large diffusion de tels appareils. Et puisque la conception d'une pompe centrifuge pour l'eau est presque la même que celle d'une pompe pour produits chimiques, cette affirmation sera également vraie pour eux.

Parmi les avantages, les qualités suivantes se distinguent:

• réglage facile;
• équipement relativement bon marché;
• facile à utiliser;
• compacte;
• fiabilité et économie;
• en raison de leur faible poids et de leurs dimensions, ils ne nécessitent pas de couler la fondation.

L'équipement lui-même fonctionne assez bien, ce qui le protège des coups de bélier. Quant à l'entretien de telles unités, il ne s'agit le plus souvent que du remplacement d'éléments d'étanchéité ou de roulements. De tels dispositifs sont capables de pomper des liquides contenant des solides jusqu'à 2 mm de diamètre, et leur masse totale de l'ensemble du flux ne doit pas dépasser 15%. Si l'environnement est caractérisé par des indicateurs plus mauvais, des pompes à lisier devront être utilisées.

Ici, il convient de mentionner l'ajustementpuissance de la pompe. C'est assez simple, ce qui est un plus, mais il y a un élément qui fait polémique. Si vous réduisez le nombre de tours de l'équipement de pompage, la puissance de pression diminuera également, ce qui, d'une part, est également considéré comme une qualité positive. Cependant, il existe des situations où vous devez laisser le même nombre de tours, mais en même temps augmenter la puissance de la pression. La pompe centrifuge s'acquitte assez mal de cette tâche, contrairement, par exemple, aux appareils volumétriques.

Accessoires supplémentaires et marquages de groupe

Notez que les pompes en conserve peuvent être équipées d'accessoires spéciaux si nécessaire. Ceux-ci incluent les éléments suivants:

• Inducteurs. Il s'agit d'une pièce qui permet de réduire l'indice de cavitation, ce qui vous permettra de faire fonctionner une pompe de faible puissance à grande vitesse.
• Impulseurs. Éléments supplémentaires qui empêchent les fuites de fluide à travers le presse-étoupe.
• Vestes résistantes à la chaleur utilisées pour chauffer ou refroidir l'appareil.
• Isolation moteur spéciale supplémentaire.
• Échangeurs de chaleur intégrés et vannes à bride supplémentaires.
• Boîte à bornes séparée.

Il y a aussi un petit marquage des groupes de pompes en fonction de leur application. La lettre "P" désigne les pompes submersibles verticales, auxquelles appartiennent les catégories KhP et AHPO. La lettre "G" signifie la catégorie hermétique des appareils, "R" sont des appareils réversibles, par exemple, la catégorie XP. Le dernier grand groupe est marqué de la lettre"MAIS". Cela signifie que la pompe peut être utilisée pour pomper des liquides contenant des inclusions abrasives.

Le prix d'une pompe chimique centrifuge commence à partir de 5 000 roubles et peut dépasser 600 000 roubles.