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Il bacino di processo di un impianto chimico raccoglie il lavaggio del pavimento, le perdite di acqua di tenuta e un gocciolamento costante di acido solforico diluito da una vicina stazione di valvole. Il livello del liquido oscilla tra mezzo metro e tre metri, la composizione cambia ad ogni lotto e il fondo della pompa si trova a quattro metri sopra la superficie del liquido. La pompa assegnata a questo pozzo deve riadescarsi senza operatore, sopravvivere alle variazioni del pH e continuare a funzionare quando nessuno guarda. Una pompa per pozzetto verticale è costruita esattamente per questo compito: l'estremità idraulica rimane immersa sul fondo del pozzetto, mentre il motore rimane sopra il pozzo, lontano dal liquido e dai suoi vapori.
Questo articolo spiega come sono progettate le pompe di accumulo verticali, quali materiali le proteggono in un servizio corrosivo e abrasivo e cosa verificare prima dell'acquisto.
Come funziona una pompa di scarico verticale
Una pompa di raccolta verticale è una macchina ad albero verticale costituita da un motore, una piastra di montaggio, una colonna di scarico, un albero intermedio e un involucro sospeso sotto il livello. Il motore fa girare l'albero, l'albero aziona una girante all'estremità inferiore e il liquido entra attraverso un filtro prima che la girante lo invii lungo la colonna fino a un ugello di scarico vicino alla parte superiore.
Poiché la girante rimane immersa, la pompa funziona con un'aspirazione allagata. Non vi è alcuna altezza di aspirazione da superare, nessuna valvola di fondo da mantenere adescata e nessun problema di riadescamento dopo che il livello del liquido scende e si ripristina. L'NPSH disponibile è impostato in gran parte dal battente statico del liquido sopra l'occhio della girante, il che rende la disposizione verticale utile per liquidi caldi e per pozzi situati molto al di sotto del livello del suolo.
L'albero è supportato a intervalli da cuscinetti a manicotto. I modelli standard utilizzano cuscinetti in carbonio o carburo di silicio lubrificati dal prodotto che funzionano nel liquido pompato. Quando il liquido contiene sabbia o detriti, cuscinetti intermedi bagnati con acqua o un albero a sbalzo senza cuscinetti sommersi, mantenere la pompa in funzione senza dilavamento dei cuscinetti.
Costruzioni e materiali per servizio corrosivo e abrasivo
Le parti bagnate trascorrono l'intera vita utile sommerse o nella zona del vapore sopra la coppa ed entrambi gli ambienti possono corrodersi. Specificare l'involucro, la girante, l'albero, il filtro e la colonna rispetto al profilo completo del fluido: intervallo di pH, contenuto di cloruro, temperatura, pressione di vapore e carico di solidi.
Involucro, girante e colonna
La ghisa e la ghisa duttile gestiscono acqua pulita a pH neutro. I gradi inossidabili 304 e 316 rappresentano la base comune per gli effluenti chimici con cloruri moderati. Acidi forti, livelli elevati di cloruro e alcali aggressivi richiedono una struttura rivestita in CD4MCu, lega 20 o fluoroplastica. Quando prevale l'abrasione, le giranti e gli involucri in metallo duro ad alto contenuto di cromo durano di gran lunga più dell'acciaio inossidabile.
Per impieghi chimici corrosivi, configurazioni come Pompe sommerse verticali serie FY/HY offrono materiali e opzioni idrauliche abbinati ad acidi di scarto, soluzioni caustiche ed effluenti chimici misti.
Fornitori di pompe sommergibili verticali serie FY (HY) all'ingrosso, fabbrica - Beloni Beloni (Jiangsu) Pump Manufacturing Co., Ltd è fornitore e fabbrica di pompe sommerse verticali serie FY (HY) all'ingrosso in Cina, The FY (H... Visualizza il prodotto → Albero e cuscinetti intermedi
L'albero sopporta carichi di flessione, torsione e vibrazioni. L'acciaio inossidabile martensitico come 2Cr13 o 17-4PH indurente per precipitazione copre la maggior parte dei servizi corrosivi; i fluidi più severi necessitano di leghe ad alto contenuto di nichel. I cuscinetti lubrificati con prodotto in fluidi sporchi dovrebbero utilizzare facce in carburo di silicio e, quando sono presenti solidi, un design a scarico con acqua pulita o a sbalzo è l'opzione più affidabile.
| Componente | Opzioni materiali tipiche | Servizio tipico |
|---|---|---|
| Involucro e colonna | Ghisa, ferro duttile | Acqua pulita, pH neutro, basso contenuto di solidi |
| Involucro e colonna | Acciaio inossidabile 304/316 | Acidi organici, cloruri moderati, servizi chimici generali |
| Involucro e colonna | Lega 20, CD4MCu, rivestimento in fluoroplastica | Acido solforico, alcali forti, effluenti aggressivi |
| Girante e parti soggette ad usura | Metallo duro ad alto contenuto di cromo | Liquami abrasivi, movimentazione ceneri, trasferimento minerali |
| Albero | 2Cr13, 17-4PH, lega ad alto contenuto di nichel | Fluidi corrosivi, temperatura elevata, lunghi tratti non supportati |
| Cuscinetti intermedi | Carbonio, carburo di silicio, bronzo | Prodotto lubrificato in fluidi puliti; varianti flussate per solidi |
Applicazioni comuni per le pompe di scarico verticali
Lo stesso problema del pompaggio a livelli inferiori si presenta in tutte le industrie di processo e una pompa verticale lo gestisce con il minor numero di sistemi di supporto. Le installazioni tipiche includono:
- Pozzetti per processi chimici, dighe di contenimento e pozzi di neutralizzazione con oscillazioni del pH da lotto a lotto;
- Vasche di desolforazione dei fumi che movimentano liquami calcarei e prodotti di reazione;
- Pozzi di liquame minerario, acqua di ritorno del mulino e trasferimento del sottoflusso dell'addensante;
- Stazioni di sollevamento delle acque reflue comunali e industriali;
- Pozzi di zolfo liquido, dove il prodotto deve essere mantenuto al di sopra del punto di fusione;
- Bacini di effluenti per pasta di legno, carta e tessili contenenti fibre e residui chimici.
Dove si verificano corrosione e alta pressione di vapore - acidi caldi, sostanze organiche clorurate o rifiuti carichi di solventi - a pompe chimiche sommergibili a sbalzo verticale Il design mantiene tutti i cuscinetti al di sopra del liquido mentre l'involucro e la girante sono sospesi nella fossa.
Fornitori di pompe chimiche sommergibili a sbalzo verticale all'ingrosso, fabbrica - Be Beloni (Jiangsu) Pump Manufacturing Co., Ltd è fornitore e fabbrica di pompe chimiche sommergibili a sbalzo verticale all'ingrosso in Cina,... Visualizza il prodotto → I pozzetti minerari che raccolgono solidi a sedimentazione dura necessitano di macchine adatte ai liquami come la Pompe per liquami sommerse verticali a sbalzo LJYA , con giranti ad alto contenuto di cromo a sezione spessa ed ampi giochi interni. Per la gamma più ampia di attrezzature per liquami pesanti, vedere pompe industriali per l'estrazione e la lavorazione dei minerali .
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Profondità di immersione e lunghezza della colonna
La lunghezza della colonna è determinata dal livello più profondo del liquido che la pompa deve raggiungere. Le macchine standard coprono da 1,5 a 6 metri circa di immersione; pozzi più profondi richiedono un albero più pesante, cuscinetti intermedi aggiuntivi o un albero a sbalzo di diametro maggiore per controllare la deflessione. Specificare la profondità effettiva del pozzo e l'intervallo dei livelli del liquido, non solo "una lunga pompa".
NPSH e minima immersione
Anche con un'aspirazione allagata, un vortice può attirare aria nella girante se l'immersione è troppo superficiale. Lasciare circa 0,3-0,5 metri di liquido sopra il filtro come punto di partenza pratico a flusso normale e aggiungere un deflettore anvortice nei pozzetti stretti o profondi. Quando il pozzo è poco profondo rispetto al flusso richiesto, vale la pena prendere in considerazione una girante a basso NPSH con un occhio di aspirazione più grande.
Movimentazione dei solidi e spazi interni
La dimensione, la concentrazione e la forma delle particelle determinano l'apertura del filtro, il tipo di girante e lo spessore della fusione. Le giranti chiuse garantiscono la migliore efficienza su fluidi puliti; i modelli aperti o semiaperti lasciano passare più detriti; gli involucri in metallo duro sono specificati quando i solidi sono abrasivi. Il filtro deve arrestare il materiale sovradimensionato senza creare un'eccessiva caduta di pressione.
Funzionamento a secco e a flusso basso
Le pompe del pozzetto funzionano in modo intermittente, quindi è difficile evitare un breve funzionamento a secco. I design a sbalzo tollerano brevi periodi di funzionamento a secco perché nessun cuscinetto sommerso può guastarsi. Quando la pompa viene strozzata per lunghi periodi, un bypass del flusso minimo protegge l'involucro dal surriscaldamento e mantiene bagnati i cuscinetti lubrificati dal prodotto.
Pompa di scarico verticale vs. sommergibile vs. orizzontale
L'architettura di una pompa di raccolta verticale differisce dalle alternative per l'accesso per la manutenzione, la protezione del conducente e la capacità di profondità.
| Caratteristica | Pompa di raccolta verticale | Pompa sommergibile | Pompa centrifuga orizzontale |
|---|---|---|---|
| Posizione dell'autista | Sopra la coppa su una piastra di montaggio | All'interno del liquido pompato | A livello del pavimento accanto alla fossa |
| Adescamento | Aspirazione allagata, non è necessario alcun adescamento | Aspirazione allagata, non è necessario alcun adescamento | Richiede un sistema di adescamento o autoadescamento |
| Disposizione dei sigilli | Nessuna tenuta meccanica nella maggior parte dei modelli di colonne | Sigillatura dell'alloggiamento, del cavo e della giunzione | Tenuta meccanica o baderna |
| Accesso per manutenzione | Sollevare il gruppo colonna dalla fossa | Sollevare la pompa dal liquido | Completamente accessibile a livello del pavimento |
| Capacità di profondità tipica | standard da 1,5 a 6 m; di più con alberi e cuscinetti speciali | Limitato dal raffreddamento del motore e dalla potenza nominale del cavo | Limitato dalla pratica altezza di aspirazione da 6 a 7 m d'acqua |
| Tolleranza ai solidi | Da buono a eccellente con parti in metallo duro e albero a sbalzo | Buono con giranti che non si intasano | Ridotto dalle restrizioni sul tubo di aspirazione e sul filtro |
Funzionamento e manutenzione
L'affidabilità deriva dal controllo delle modalità di guasto specifiche delle macchine ad albero verticale. L’attenzione alla manutenzione dovrebbe concentrarsi su:
- Incrostazione del filtro, la causa più comune di improvvisa perdita di capacità;
- Vibrazioni sulla colonna e sulla piastra di montaggio, che rivelano cuscinetti usurati o un albero piegato;
- Continuità dell'acqua a filo dove sono installati cuscinetti a filo;
- Allineamento del giunto dopo l'eventuale rimozione del motore;
- Controllo del livello del liquido, in modo che il motore e il giunto rimangano lontani dall'apertura della coppa.
La maggior parte delle fermate non pianificate sono riconducibili al funzionamento a secco che surriscalda i getti sottili, ai vortici che aerano il flusso o alle particelle che erodono l'involucro. Un dispositivo di blocco del livello, un interruttore vortice e un filtro di dimensioni corrette eliminano la maggior parte del rischio. Per ulteriori informazioni sull'affidabilità nel servizio di processo continuo, vedere come le pompe sommerse industriali migliorano l'efficienza operativa .
Scelta di una pompa di raccolta verticale
Inizia con la fossa, non con la pompa. Misura il livello più profondo del liquido, l'intervallo operativo, la chimica e il carico di solidi, quindi scegli la lunghezza della colonna, la strategia del cuscinetto e la classe del materiale da questi numeri. Una pompa a pozzetto verticale è la scelta giusta quando il liquido si trova sotto il fondo della pompa, quando l'altezza di aspirazione non è praticabile o quando il conducente deve rimanere fuori dalla zona del vapore. Il suo vantaggio di aspirazione allagata lo rende anche la prima opzione per fluidi caldi e a basso NPSH.
Una macchina con la girante adatta al fluido e i cuscinetti adatti alla sua pulizia funzionerà per anni tra una revisione e l'altra. La stessa logica di selezione applicata a pompe centrifughe industriali a servizio continuo - prima l'idraulica, poi i materiali, terza l'affidabilità meccanica - determina quale configurazione verticale offre il costo di vita più basso.
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