Основы проектирования химических производств

Машины для транспортировки жидкостей и газов

Насосами называются машины, предназначенные для перемеще­ния жидкостей (газов) и сообщения им энергии.

Работающий насос преобразует механическую энергию двигателя в энергию перемещаемой жидкости, увеличивая ее давление.

Перемещение жидкостей осуществляется следующими насосами:

— объемными — путем вытеснения жидкости из замкнутого прост­ранства насоса телами, движущимися возвратно-поступательно или вращательно;

— лопастными или центробежными — за счет центробежной силы, возникающей в жидкости при вращении лопастных колес;

— вихревыми — за счет интенсивного образования и разрушения вихрей, возникающих при вращении рабочего колеса;

— струйными — за счет движущейся струи воздуха, воды или пара;

— газлифтами (эрлифтами) — пневматическими подъемниками, в которых используется сжатый воздух или технический газ;

— монтежю и сифонами — перемещение жидкости под давлением воздуха, пара или газа.

Компрессоры — это машины, предназначенные для перемещения газа и повышения его давления.

Компрессорные машины, в зависимости от создаваемой степени сжатия, т. е. отношения давления на выходе из нагнетательного патруб­ка к давлению на входе во всасывающий патрубок и наличия охлажде­ния газа в процессе сжатия, делятся на три класса:

— вентиляторы (степень сжатия 1-1,1);

— газодувки (степень сжатия 1,1 -4);

— компрессоры (степень сжатия более 4).

Наибольшее распространение в химической промышленности по­лучили лопастные машины для транспортировки жидкостей и газов, так как они обладают рядом преимуществ перед поршневыми:

— более равномерная подача жидкости и газа;

— простота устройства и компактность;

— надежная работа при небольших давлениях и высокой произво­дительности;

— возможность перекачивания агрессивных жидкостей и жид­костей (газов), содержащих твердые частицы.

К недостаткам центробежных машин следует отнести сравнитель­но небольшой КПД и некоторое уменьшение производительности при увеличении напора. Однако, несмотря на отмеченные недостатки, центробежные машины до$тепе#на вытеаняют поршневые в области умеренных давлений.

Поршневые машины применяются, главным образом, когда тре­буется перекачивать небольшие количества жидкости под большим (до 15 МПа и более) давлением.

Для транспортировки больших количеств жидкости с небольшими напорами (до 10-15 м) применяют осевые (пропеллерные) насосы. Осевые насосы имеют высокий КПД, компактны, быстроходны и могут использоваться для перекачивания загрязненных и кристалли­зующихся жидкостей.

Осевые компрессоры применяют для сжатия любых газов при больших производительностях и относительно высоких давлениях.

Для перекачивания высоковязких жидкостей, топлив, нефтепро­дуктов в области подач до 300 м3/ч и давлений до 20 МПа применяют винтовые насосы, эти машины компактны, бесшумны, быстроходны, их КПД составляет 0,75—0,8.

Для перекачивания вязких жидкостей, не содержащих твердых примесей, при высоких давлениях и производительности 300-360 мУч используют шестеренные насосы.

Пластинчатые насосы используются для транспортировки чистых, без твердых примесей, жидкостей при умеренных давлениях и про­изводительности 300—350 м3/ч.

Вихревые насосы — просты, компактны и используются для пере­мещения маловязких жидкостей с напором до 250 м и сравнительно высокой производительностью.

Поршневые компрессоры высокого давления используются в тех­нологических схемах синтеза технических газов, для обдувки поверх­ностей нагрева котельных агрегатов и др.

Струйные насосы, монтежю, подъемники чаще всего используют­ся в тех случаях, когда недопустимо наличие движущихся и трущихся частей при перекачивании агрессивных и пожароопасных жидкостей.

Выбор насоса должен производиться для конкретных условий работы на основе гидравлического расчета с учетом экономических требований и свойств транспортируемой жидкости или газа

[1] медикаменты и хи ми ко-фармацевтические изделия;

• резинотехнические и асбестовые изделия.

Технологическое оборудование — определяющий элемент застрой­ки большинства химических и нефтехимических предприятий. Его можно разделить на 5 групп (рис. / .8):

• машинное оборудование (насосы, компрессоры, воздуходувки, холодильные машины и др.);

• аппараты, в которых осуществляются химические процессы (реакторы);

• аппараты, в которых осуществляются массообменные процес­сы — колонны;