ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ. ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ. И ОБОРУДОВАНИЯ

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 постепенно вытесняют 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...0,80.

Для перекачивания вязких жидкостей, не содержащих твердых примесей, при высоких давлениях и производительности 300...360 м3/ч 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.