Bombas centrífugas químicas: tipos, aplicaciones y tipos

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

Las bombas centrífugas químicas están diseñadas para manejar productos químicos líquidos. Su diseño permite bombear incluso las sustancias más agresivas, que pueden contener componentes explosivos o tóxicos. Hay muchos tipos de unidades centrífugas, pero el dispositivo hermético se ha convertido en el más popular en la industria química.

Descripción del instrumento

Las bombas centrífugas de tipo sellado químico están diseñadas para evitar la más mínima fuga de líquido durante el bombeo, así como para evitar la fuga de posibles vapores. Esto es muy importante, ya que algunas sustancias, una vez en el aire, pueden reaccionar con él y formar una mezcla explosiva. Si hablamos de la división general de equipos de bombeo, entonces se clasifica de acuerdo con criterios tales como:

• características de diseño;
• fines de uso;
• tipo de fluido en circulación;
• parámetros técnicos;
• tipo de material del que están hechas las piezas de flujo;
• diferencia en los métodosaislamiento;
• alimentación del dispositivo;
• método de enfriamiento de la bomba;
• opciones y material de sellado.

Descripción general de los agregados químicos

Cabe decir que existe una gran variedad de este tipo de equipos. Todos ellos se diferencian entre sí por el tipo de sustancia con la que pueden trabajar, parámetros técnicos, elementos estructurales, así como el tipo de inmersión. Sin embargo, todos están unidos en una categoría por el hecho de que se operan en tándem con líquidos que son muy diferentes al agua en su composición. La principal diferencia, por supuesto, radica en la composición química, así como en los diversos grados de agresividad de esta sustancia. Además, vale la pena agregar aquí que una amplia variedad de clasificaciones, diseños de bombas centrífugas les permite usarse también para trabajar con medios neutros que se bombean a alta presión, con una presión de descarga, con diferentes temperaturas. Hasta la fecha, dichos dispositivos se utilizan activamente para mover las siguientes sustancias:

• compuestos cáusticos;
• gas licuado y sustancias que contengan gas;
• soluciones alcalinas y ácidas;
• productos petrolíferos y disolventes diversos;
• suspensiones y líquidos de alta viscosidad;
• mezclas y soluciones que contienen abrasivos, fibras y sólidos.

Variedades del dispositivo

Así que hay una gran variedad de bombas. Para elegir el derechobajo el tipo de líquido y otros parámetros, hay una marca especial.

La categoría de dispositivos marcados con X incluye bombas químicas centrífugas con acoplamiento magnético de tipo sellado. Su principal diferencia radica precisamente en la presencia de un acoplamiento. En otras palabras, el principio de funcionamiento no se basa en la interacción mecánica de las piezas, sino en los campos magnéticos. Este grupo también incluye opciones de equipos como horizontal, vertical, sumergible, semisumergible, etc. Esta categoría se considera la más común y se utiliza para la destilación de sustancias ya sea neutras o agresivas.

El siguiente grupo está marcado como AX, AXO. Estas bombas están destinadas a la destilación de líquidos con inclusiones abrasivas de hasta 1 mm. La densidad de la sustancia tampoco debe exceder los 1850 kg/m3.

Existe un pequeño grupo de bombas de la marca XO que están diseñadas para trabajar con compuestos químicos cuya temperatura no sea inferior a 0 grados centígrados.

Grupo X y XE más desarrollados. Pueden bombear líquidos con temperaturas de -40 a +120 grados centígrados. La mayoría de las veces, para garantizar un suministro ininterrumpido de una sustancia, se utiliza una bomba centrífuga química de tipo sellado X 50-32-150. Se puede utilizar para transportar sustancias que tengan inclusiones abrasivas de gran diámetro.

Hay un grupo separado de bombas, que está marcado como CH. Este equipo es vertical, a prueba de explosiones y se usa para bombear ácido, y también es adecuado para trabajar con más de 500 tipos de ambientes corrosivos diferentes. tambien es quimicobombas centrífugas de tipo sellado, pero con un diseño diferente, a diferencia de X y XE.

El último grupo a destacar es el MCP. Esto incluye centrífugas sin sello, utilizadas para la destilación de sustancias con una densidad de hasta 1400 kg/m³, temperaturas de 0 a +80 grados centígrados y una concentración de partículas en suspensión de no más de 1,25 mg/cm2 ^3.

Variedades de equipos hidráulicos

Las bombas centrífugas y las unidades basadas en ellas pueden diferir no solo en su propio diseño, sino también en las propiedades físicas y químicas de los líquidos que deben bombear. Existen los siguientes tipos de tales dispositivos:

1. La bomba horizontal es una de las bombas estándar bastante comunes. Está hecho de una variedad de materiales aislantes y tiene un alto nivel de rendimiento.
2. Las bombas químicas centrífugas verticales son equipos estacionarios que se utilizan con tanques que almacenan sustancias peligrosas. Para garantizar un alto rendimiento, es necesario mantener una altura suficiente para el bombeo. Por este motivo, casi todos los electrodomésticos están equipados con motores eléctricos.
3. Hay un pequeño grupo de máquinas que eliminan vapores o gases de un sistema cerrado para crear un vacío. Dichos dispositivos se denominan bombas autocebantes de vacío.
4. La bomba química centrífuga en voladizo tiene una diferencia estructural como un acoplamiento rígido o elástico. se aplica paraaceite de bombeo, así como para otros líquidos cuya temperatura no supere los 400 grados centígrados.
5. El tipo de instalación de membrana es el más adecuado si la sustancia líquida incluye partículas mecánicas.
6. Una categoría bastante común son los mecanismos de circulación, cuya tarea principal es bombear líquido en un circuito cerrado.

Como puede ver, hoy en día existe una gran variedad de bombas químicas centrífugas por tipo y aplicación.

Características. Materiales de montaje

La clasificación de las bombas centrífugas es extensa, pero todas tienen una característica de diseño común: la presencia de un sistema de sellado o acoplamientos para crear la máxima impermeabilidad y hermeticidad. En la fabricación de bombas centrífugas, solo se utilizan materiales de alta calidad que pueden soportar el desgaste durante mucho tiempo y, por lo tanto, la falla de los equipos que pertenecen a la cadena tecnológica. La mayor atención en este caso se suele prestar a las partes de una bomba centrífuga para líquidos químicos, como el extremo húmedo y los elementos de trabajo, que estarán en contacto directo con el medio corrosivo.

Muy rara vez se fabrica un extremo húmedo de un material como el hierro fundido gris. Como muestra la práctica, este material tiene poca resistencia a ambientes agresivos, lo que provoca una rápida destrucción del material. Además, tal material no puede mantener alta presión durante la operación. Principiotrabajo, el dispositivo de una bomba centrífuga es uno de los bastante simples, pero es importante elegir el material de construcción adecuado. La pieza de flujo se fabrica mejor con los siguientes materiales:

• fundición de silicio o cromo del grupo de alta aleación;
• aleaciones a base de titanio;
• acero tipo cromo-níquel con adiciones de molibdeno o cobre;
• PTFE o propileno.

De qué están hechos los electrodomésticos

Vale la pena comenzar la descripción con aleaciones metálicas, ya que se usan con bastante frecuencia. Es importante señalar aquí que las aleaciones de níquel tienen mejores propiedades que el acero inoxidable normal. La diferencia radica en un rango de temperatura de funcionamiento más amplio, en una mayor resistencia química, que es un parámetro clave. Sin embargo, el costo de las aleaciones basado en esta inclusión no permite la fabricación de bombas completas.

En cuanto a materiales como el polipropileno, también tiene buena resistencia al ambiente químico, es fácil de procesar y su precio es mucho más bajo. Se valora mucho la practicidad de este material, que permite desplazar con confianza materiales metálicos. Sin embargo, una desventaja significativa del polipropileno es que no puede funcionar a bajas temperaturas, así como a velocidades superiores a +80 grados centígrados. Además, tiene la propiedad de acumular electricidad estática. Debido a esto, es muy peligroso cuando se usa en plantas industriales explosivas.

Siguientefluoroplastos. Este material se considera de mayor calidad que el polipropileno. Su resistencia al ataque químico en ambientes agresivos está en un nivel superior, y también es capaz de operar en un rango de temperatura más amplio. Si es un fluoroplástico tipo PVDF, entonces el rango será de -30 a +100 grados centígrados. Y si usa teflón (PTFE), el rango se expandirá aún más, de -60 a +260 grados Celsius. No obstante, cabe añadir que en la práctica estas cifras suelen ser algo inferiores a las teóricas.

Además, debe prestar atención al hecho de que la calidad está determinada no solo por el material del que está hecha la bomba, sino también por el tipo de sello utilizado en su diseño. Hay dos tipos: estos son sellos mecánicos o de prensaestopas. Las únicas excepciones son las unidades horizontales, en las que los acoplamientos magnéticos desempeñan el papel de un sello. La estanqueidad de la unidad es importante no solo porque una fuga es peligrosa para la salud humana y también puede ser explosiva, sino también porque las mezclas en sí son caras y la estanqueidad completa ayudará a determinar con precisión el flujo del medio bombeado. En cuanto a los sellos de prensaestopas, ahora prácticamente no se usan, mientras que los sellos de los extremos no pueden proporcionar una estanqueidad del cien por cien. Los acoplamientos magnéticos son muy exigentes con la alineación, aunque el motor en sí se puede reemplazar fácilmente por otro. Hasta la fecha, todas las unidades selladas se fabrican con motores encamisados, lo que garantiza una estanqueidad total.

Elementos de trabajo principales

Cualquier tipo de bomba centrífuga, tanto química como cualquier otra, es un impulsor con álabes montados en un eje, así como una carcasa con una parte de flujo. Además, el diseño incluye varias válvulas, tuberías, manómetros y otras partes. La versión clásica de la unidad es horizontal, cuando la posición de trabajo del eje corresponde a la línea del horizonte.

El principio de funcionamiento de una bomba centrífuga

El líquido bombeado ingresa al cuerpo a través de la tubería de succión y luego ingresa inmediatamente al centro de la rueda giratoria. Aquí, las fuerzas centrífugas actúan sobre él, por lo que el líquido se arrojará sobre las paredes de la carcasa o las paredes de la ruta de flujo. Después de eso, se moverá lentamente hacia la tubería de presión. Durante el funcionamiento de la bomba, aparecen zonas en su interior donde actúa la presión alta y de descarga. Es por esto que parte del medio líquido será desechado y la otra parte ocupará el espacio vacío.

Para acumular y descargar presión, el dispositivo tiene paletas convexas. Al instalar la rueda en la bomba, es importante asegurarse de que cada paleta esté colocada de tal manera que cuando la rueda gire, la parte cóncava quede en el lado opuesto a la dirección del movimiento. Vale la pena señalar aquí que este tipo de equipos no están diseñados para trabajar "en seco". La carcasa siempre debe estar llena de algún tipo de líquido. La presencia de agua es opcional solo para bombas autoaspirantes. Cabe señalar que el diseñoEl funcionamiento de las bombas centrífugas para agua es casi el mismo para los mismos aparatos, pero con medios agresivos en lugar de agua. La única diferencia significativa entre ellos es que se utilizan diferentes materiales para la fabricación del cuerpo o la parte de flujo. Esta declaración también se aplica a todas las demás superficies que puedan entrar en contacto con medios agresivos durante el funcionamiento.

Cualidades positivas y negativas del equipo

Debe decirse de inmediato que la cantidad de ventajas es mayor que las desventajas, lo que aseguró la amplia distribución de tales dispositivos. Y dado que el diseño de una bomba centrífuga para agua es casi el mismo que el de una bomba para productos químicos, esta afirmación también será cierta para ellos.

Entre las ventajas destacan las siguientes cualidades:

• fácil ajuste;
• equipo relativamente económico;
• fácil de operar;
• compacto;
• fiabilidad y economía;
• debido al bajo peso y dimensiones, no requieren verter la base.

El equipo en sí funciona bastante bien, lo que lo protege de los golpes de ariete. En cuanto al mantenimiento de tales unidades, la mayoría de las veces es solo el reemplazo de elementos de sellado o cojinetes. Dichos dispositivos son capaces de bombear líquidos que contienen sólidos de hasta 2 mm de diámetro, y su masa total de todo el flujo no debe exceder el 15%. Si el entorno se caracteriza por peores indicadores, será necesario operar las bombas de lodo.

Aquí cabe mencionar el ajustepoder de la bomba Es bastante simple, lo cual es una ventaja, pero hay un componente que es controvertido. Si reduce el número de revoluciones del equipo de bombeo, la potencia de presión también disminuirá, lo que, por un lado, también se considera una cualidad positiva. Sin embargo, hay situaciones en las que necesita dejar el mismo número de revoluciones, pero al mismo tiempo aumentar el poder de la presión. La bomba centrífuga hace frente a esta tarea bastante mal, a diferencia de, por ejemplo, los dispositivos volumétricos.

Accesorios adicionales y marcas de grupo

Tenga en cuenta que las bombas enlatadas se pueden equipar con accesorios especiales si es necesario. Estos incluyen los siguientes elementos:

• Inductores. Esta es una parte que le permite reducir el índice de cavitación, lo que le permitirá operar una bomba de baja potencia a alta velocidad.
• Impulsores. Elementos adicionales que evitan fugas de fluido a través del prensaestopas.
• Revestimientos resistentes al calor utilizados para calentar o enfriar el aparato.
• Aislamiento especial adicional del motor.
• Intercambiadores de calor integrados y válvulas bridadas adicionales.
• Caja de terminales separada.

También hay una pequeña marca de grupos de bombas según su aplicación. La letra "P" denota bombas sumergibles verticales, a las que pertenecen las categorías KhP y AHPO. La letra "G" significa la categoría hermética de dispositivos, "R" son dispositivos reversibles, por ejemplo, categoría XP. El último grupo grande está marcado con la letra"PERO". Significa que la bomba se puede utilizar para bombear líquidos con inclusiones abrasivas.

El precio de una bomba química centrífuga comienza en 5.000 rublos y puede superar los 600.000 rublos.