Гл. III. Перемещение жидкостей (насосы)

сации пара, и одновременно ее нагревание. Такие насосы часто исполь­зуют для подачи воды в паровые котлы.

Монтежю (рис. 111-29) представляет собой горизонтальный или вер­тикальный резервуар 1, в котором для перекачивания жидкости исполь­зуется энергия сжатого воздуха или инертного газа. Монтежю работает периодически.

Жидкость поступает в монтежю по трубе наполнения через открытый кран 2, для чего открывают кран-воздушник 3 (если наполнение проис­ходит под атмосферным давлением) или кран 4, соединяющий монтежю с вакуум-линией (если наполнение происходит под вакуумом). При пере- давливании жидкости закрывают краны 2, 3 и 4 и открывают кран 6 на нагнетательной .трубе 7 и кран 5 подачи сжатого газа, давление кото­рого контролируют по манометру. После опорожнения монтежю закры­вают краны 5 и б и открывают кран 3 для сообщения монтежю с атмо­сферой.

Достоинством монтежю является отсутствие в них движущихся частей, которые наиболее быстро разрушаются из-за истирания и коррозии. Поэтому монтежю применяют для перекачивания загрязненных, химически агрессивных и радиоактивных жидкостей несмотря на низкий к. п. д. (10—20%).

Воздушные подъемники (эрлифты). Подъемник состоит из трубы 1 для подачи сжатого воздуха и смесителя 2 (рис. III-30), где образуется газо­жидкостная смесь, которая вследствие меньшего удельного веса подни­мается по трубе 3. На выходе из нее газо-жидкостная смесь огибает от­бойник 4. При этом из смеси выделяется воздух, а жидкость поступает в сборник 5.

Воздушные подъемники имеют сравнительно низкий к. п. д. (25— 35%). Достоинством их является отсутствие движущихся частей.

4. Сравнение и области применения насосов различных типов

Данные о насосах, выпускаемых отечественной промышленностью, собраны в специальные каталоги. Выбор насоса производят по заданной производительности и напору, который рассчитывают в соответствии со схемой трубопровода 1см. уравнение (III, 13)]. Двигатель к насосу под­бирают по установочной мощности, определяемой из уравнения (111,7), и числу оборотов.

Наибольшее распространение в химической промышленности получили центробежные насосы, которые имеют перед поршневыми ряд важных преимуществ. К ним относятся: 1) высокая производительность и равно­мерная подача; 2) компактность и быстроходность (возможность непо­средственного присоединения к электродвигателю); 3) простота устрой­ства, что позволяет изготавливать их из химически стойких, трудно под­дающихся механической обработке матерналов (например, ферросилида, керамики и т. п.); 4) возможность перекачивания жидкостей, содержа­щих твердые взвешенные частицы, благодаря большим зазорам между лопатками и отсутствию клапанов; 5) возможность установки на легких фундаментах.

К. п. д. наиболее крупных и тщательно изготовленных центробежных насосов достигает 0,95; к. п. д. поршневых насосов" 0,9. Однако центробежные насосы небольшой и средней производительности имеют к. п, д. на 10—15% ниже, чем поршневые. Это обусловлено нали­чием больших зазоров между полостями всасывания и нагнетания, через которые возможен переток жидкости, а также затратами энергии на неизбежное вихреобразование вблизи кромок лопаток вращающегося с большой скоростью рабочего колеса, которая преобразуется в тепло и рассеивается в окружающей среде. Такие потери резко возрастают для

151

высоковязких жидкостей, перекачивание которых центробежными на­сосами, вследствие резкого снижения .к. п. д., экономически невыгодно.

К недостаткам центробежных насосов следует отнести относительно низкие напоры, а также уменьшение производительности при увеличении сопротивления сети и резкое снижение к, п. д. при уменьшении произ­водительности (см. рис. 111-6).

Поршневые насосы целесообразно применять лишь при сравнительно небольших подачах и высоких давлениях (в диапазоне 50—1000‘ ат и выше), для перекачивания высоковязких, огне- и взрывоопасных жидко­стей (паровые насосы), а также при дозировании жидких сред.

В области больших подач (до 1500 м³1мин) при небольших напорах (до 10—15 м) применяют пропеллерные насосы, отличающиеся высоким гидравлическим к. п. д., компактностью и быстроходностью. Эти насосы пригодны для перемещения загрязненных и кристаллизующихся жидко­стей.

Винтовые насосы могут быть использованы для перекачивания высо­ковязких жидкостей, топлив, нефтепродуктов и т. п. Эти насосы при­меняют в области подач до 300 м³1ч и давлений до 175 ат пр’и скорости вращения до 3000 об/мин. Винтовые насосы обладают рядом достоинств: быстроходностью, компактностью, бесшумностью. Производительность винтовых насосов практически не изменяется при изменении давления. К. п. д. этих насосов достаточно высок и достигает 0,75—0,80.

Область применения одновинтовых (героторных) насосов ограничена производительностью 3,6—7 м³/ч и давлением 10—25 ат. По стоимости изготовления и эксплуатационным расходам эти насосы близки к центро­бежным насосам малой производительности, работающих при давлениях 3—5 ат, и значительно экономичнее последних, если давление нагнета­ния превышает 10 ат. Одновинтовые насосы используют для перекачива­ния загрязненных и агрессивных жидкостей, растворов и пластмасс с вы­сокой вязкостью.

Пластинчатые насосы применяют для перемещения чистых, не содер­жащих твердых примесей жидкостей при умеренных производительностях и напорах.

Для перекачивания вязких жидкостей, не содержащих твердых при­месей, при небольших подачах (не выше 5—6 м³/мин) и высоких Давле­ниях (100—150 ат) используют шестеренные насосы.

Вихревые насосы применяют для перемещения чистых маловязких жидкостей с небольшими подачами (до 40 м³/ч) и сравнительно высокими напорами (до 250 м), в несколько раз превышающими напоры центро­бежных насосбв. К достоинствам вихревых насосов следует отнести про­стоту конструкции, компактность и возможность получения более высо­ких напоров, чем в центробежных насосах. Недостатком вихревых на­сосов является низкий к. п. д (т]-_н = 20—50%), что обусловлено значи­тельными потерями при переносе энергии вихрями, а также непригодность для перекачивания вязких жидкостей и жидкостей, содержащих твердые взвеси.

Струйные насосы, монтежю и воздушные подъемники используют в производствах, где наличие движущихся и трущихся частей недопустимо. Как указывалось, струйные насосы можно применять лишь в тех случаях, когда допустимо смешение перекачиваемой жидкости с рабочей. Струйные насосы, монтежю и . подъемники могут быть изготовлены из химически стойких материалов, но обладают низким к. п. д.