52.Поршневые (объемные) насосы, конструкция, области применения.

Рабочий орган поршневых насосов – поршень – совершает в цилиндре возвратно-поступательные движения, сообщая перекачиваемой жидкости избыточное давление. Когда рабочий поршень выполнен в виде удлиненного поршня (плунжера), насос называют плунжерным, в этом случае уплотнение между плунжером и цилиндром лучше. Такой насос рекомендован для перекачивания небольших объемов жидкости при высоких давлениях, а также для высоковязких жидкостей (в аммиачном производстве для подачи углеаммонийных солей, для распыления жидкостей и плавов на форсунки).

К достоинствам данных насосов можно отнести возможность создания высоких давлений (35 МПа и более); к недостаткам – неравномерность подачи, громоздкость, сложность. Работа насоса характеризуется таки параметром, как степень неравномерности подачи:

m = Qmax / Qср,

где Qmax – максимальная подача насоса; Qср – средняя подача насоса.

Поршневые насосы могут быть одинарного (m = 3,14), двойного (m = 1,5) и тройного (m = 1,05; триплекс-насос) действия. Триплекс-насос представляет собой три плунжерных насоса одинарного действия, приводимых в движение от одного электрического двигателя, кривошипы их расположены под углом 120°.

Высота всасывания поршневого насоса рассчитывается по формуле

hвс ≤

где Ра – атмосферное давление; ρж – плотность жидкости; Рж – давление насыщенных паров жидкости; h1 и h2 – потери напора.

Обозначения поршневых насосов

Пример: РКС 1,5/25.

РКС – тип насоса согласно ГОСТ 12052–77:

– ХПНП – химический поршневой паровой;

– Х – химический;

– ХТр – химический трехцилиндровый с регулируемой подачей;

– РКС – регулируемый для соляной и серной кислот;

– 1,5 – подача, м3/ч;

– 25 – давление нагнетания, атм.

Подачу жидкости поршневым насосом регулируют вентилем на перепускной линии, т. е. линии, соединяющей всасывающий и нагнетающий трубопроводы.

Пуск насоса осуществляется в следующей последовательности: открывают задвижку на всасывающей линии, затем на нагнетательной линии и перепускной; включают электродвигатель и после установки необходимой частоты вращения регулируют перепускную задвижку.

Поршневые насосы выбираются по каталогу, где указаны следующие параметры:

Марка

Подача, м3/ч

Давление нагнетания, МПа

Число двойных ходов в минуту

Ход поршня, мм

Диаметр поршня, мм

53.Органические коррозионно-устойчивые материалы.

ОНМ – это органические материалы на основе полимеризационных смол, битумов, кеков, резины (пластмассы, лаки, клей и т. д.). Механические свойства и коррозионная устойчивость их изменяется в широких пределах. Особенность – низкая теплопроводность и малая устойчивость в среде сильных окислителей.

Ведущее место среди ОНМ занимают графитовые материалы (ГМ).

Графит инертен ко многим агрессивным средам, термостоек и теплопроводен (используется, например, для изготовления выносных теплообменников упарки фосфорной кислоты). Для изготовления химической аппаратуры применяют специальный графит марок ЗХП или АРВ.

Графитопласты (антегмиты) – коррозионно-стойкие, теплопроводные материалы, полученные прессованием графитового порошка с фенолформальдегидной смолой с последующей термообработкой. Их используют для изготовления труб, плитки. Антегмиты различаются марками. Так, марка АТМ–10 стойка ко всем кислым и щелочным средам, не разрушается под действием сильных окислителей.

Фаолит относится к термореактивным пластмассам, представляет собой композицию на основе фенолформальдегидной смолы и кислотостойкого наполнителя (графита, асбеста). Он устойчив к растворам соляной кислоты любых концентраций, серной кислоте, фосфорной кислоте с концентрацией до 80% при температуре до 70°С, к растворам многих солей. Не рекомендован для растворов щелочей и азотной кислоты. Хотя известна специальная композиция кислотощелочестойкого фаолита – фуралит, который стоек к раствору NaOH с концентрацией до 40%, к соляной кислоте и серной кислоте с концентрацией до 28,7% при температуре 120°С.

Винипласт (поливинилхлорид) представляет собой термопластичный конструкционный материал на основе поливинилхлорида с различными добавками. Из него делают листы шириной 2–20 мм, трубы диаметром 6–16- мм, стержни диаметром 5–22 мм. Винипласт обладает высокой химической стойкостью, удовлетворительной прочностью, легко перерабатывается в изделие прессованием. Однако он обладает низкой ударной вязкостью, вследствие чего не может использоваться в условиях вибрации, а также малой теплостойкостью и высоким коэффициентом линейного расширения (в 6 раз больше, чем у стали). Из винипласта изготавливают также и аппараты диаметром 250–1400 мм. При температуре 40°С он устойчив к азотной кислоте, имеющей концентрацию свыше 50%, серной кислоте, NaOH, 40%-й плавиковой и 32%-й гексафторкремниевой кислотам, но при повышении температуры до 60–70°С теряет устойчивость в этих средах.

Фторопласты – фторсодержащие полимерные материалы этиленового ряда. Широкое применение получил фторпласт-4 (тефлон). Он обладает очень высокой химической устойчивостью в любых средах и высокой термостойкостью. Основные недостатки – склонность к ползучести и высокая стоимость марки А, Б, В. Марка А используется для изготовления пленки, Б – крупных изделий, В – мелких изделий.

Температура применения от –296 до 260°С. Фторопласты не склеиваются и не свариваются. Изделия из них (трубы, пленки, плитки и т. д.) изготавливаются методом спекания под давлением. Фторопласты обладают низким коэффициентом трения, поэтому их используют в качестве материала для набивки сальников, прокладок для фланцев. В последнее время их начали использовать как конструкционный материал для изготовления теплообменников, работающих в коррозионно-активных средах.

Полиэтилен находит широкое применение, так как может работать в интервале температур от –70 до 60°С. Устойчив к серной кислоте с концентрацией до 50%, соляной и плавиковой кислотам любой концентрации, щелочам, большинству солей. Обладает низкими газопроницаемостью и влагопоглощением. Применяется для изготовления вентиляторов, труб, арматуры, обкладок для аппаратов, тары. Преимуществом полиэтиленовых труб по сравнению с металлическими является низкая плотность, химическая стойкость, морозостойкость, и, что особенно важно, не разрушаются при замерзании в них воды.

Резина и эбонит находят широкое применение для защиты оборудования от коррозии методом гуммирования. Их получают на основе натурального или синтетического каучука. В сыром виде это механическая смесь каучука, серы, наполнителя и добавок. Мягкие резины содержат 2–4 массовых частей, а эбонит – 30–60 массовых частей серы. Температурные интервал их применения – от –50 до 90°С. Устойчивы в соляной кислоте любой концентрации, в растворах серной кислоты с концентрацией до 70%, а также в атмосфере влажного хлора. Резиновые покрытия отличаются высокой стойкостью к вибрации и перепадам температуры.

Гуммирование используется для защиты емкостных и колонных аппаратов, мешалок, центрифуг, деталей трубопроводов и т. д. Осуществляется путем наложения листового покрытия с последующей его вулканизацией или нанесением слоя раствора резины. Вулканизацию обычно проводят паром. Большие аппараты без давления вулканизируют открытым способом, нагревая покрытие из специальных сортов резины горячей водой.