Автор: П.А. Кукушкин (ООО «Гидромос», МГТУ им. Н.Э. Баумана)
Опубликовано в журнале Химическая техника №2/2017
ООО «Гидромос» – официальный представитель ЗАО «Гидродинамика» (г. Минск, Республика Беларусь) и ООО «Гидросаф» (г. Сафоново, Смоленская область) в России и странах СНГ. Основное направление деятельности заключается в проектировании, производстве и сервисном обслуживании герметичных насосных агрегатов с магнитной муфтой типов ГДМ/ЦМ – горизонтального исполнения и ГДМП/ЦМП – полупогружного исполнения.
Герметичные насосы производства ООО «Гидромос» отличаются надежностью и безопасностью эксплуатации. Надежность насосов обеспечивается следующими средствами и методами.
Магнитно-сетчатые фильтры. Их предназначение – очистка жидкости, идущей от нагнетания насоса (со ступени насоса при многоступенчатом исполнении) на охлаждение магнитной муфты, от механических и ферромагнитных примесей. Благодаря параллельной установке двух фильтров (рис. 1, Ф2, Ф3,) можно без остановки насосного агрегата перейти на работу через резервный фильтр. Для контроля перепада давления на входе и выходе фильтров предусмотрены места для присоединения манометров. При засорении обоих фильтров (превышен допустимый перепад давления) открывается перепускной клапан, через который жидкость поступает к выходному штуцеру, минуя фильтрующий элемент, что позволяет обеспечить поступление перекачиваемой среды к магнитной муфте, предотвратить ее перегрев и выход из строя. Подробное устройство фильтра описано в патенте [1].
Система сдува. Перед пуском насосного агрегата производится сдув воздуха из-под экрана магнитной муфты. Необходимость сдува обусловлена тем, что под экраном возможно скопление газа, выделяющегося из перекачиваемой жидкости, что затрудняет теплоотдачу от экрана и вызывает перегрев магнитной муфты. Применение данной системы (см. рис. 1) обеспечивает безопасный пуск насоса и готовность к повторному пуску после простоя. Проведение процедуры сдува может быть реализовано и при автоматическом запуске насоса: после открытия задвижки на входе необходимо открыть задвижку на линии сдува, выдержать время для завершения сдува, закрыть задвижку на линии сдува, запустить насос и открыть задвижку на выходе.
Комбинированный экран. Специалистами ЗАО «Гидродинамика» был разработан экран [2], состоящий из тонкостенной оболочки толщиной 0,4…0,5 мм из титана или коррозионно-стойкой стали, обеспечивающей герметизацию экрана, и наружной оболочки, состоящей из волокнистых материалов (стеклопластик) и служащей для увеличения прочностных свойств экрана. Уменьшение толщины титановой стенки позволило уменьшить нагрев экрана от наводимых в нем вихревых токов, что повысило надежность при работе на легкокипящих жидкостях и увеличило КПД магнитной муфты.
Экран с лопатками. При перекачивании жидкостей, содержащих механические примеси, возникала следующая проблема: жидкость, охлаждающая экран, с большой скоростью выходила из кольцевого зазора между экраном и внутренней магнитной полумуфтой, а содержащиеся в ней примеси истирали донышко экрана, что приводило к разгерметизации. Проблема была решена установкой на донышке экрана лопаток, которые тормозят поток жидкости с механическими примесями и не допускают абразивного изнашивания экрана [3].
Модернизация контура охлаждения магнитной муфты. При появлении газовой пробки на входе в насос, не проведении сдува перед пуском насоса, наличии растворенного газа на входе в насос может произойти отказ (размагничивание или заклинивание) внутренней магнитной полумуфты. Такой отказ является основной причиной поломки (около 80% всех поломок) насосов с магнитной муфтой. Для сведения числа подобных поломок к минимуму предложено следующее: во внутренней магнитной полумуфте выполняются каналы 1 (рис. 2), по которым дополнительная порция охлаждающей жидкости подводится в кольцевой зазор 2, при этом за счет «насосного эффекта», возникающего в каналах 1, эта порция жидкости подается с повышенным давлением. Таким образом, в кольцевом канале 2 снижается температура и повышается давление, что предотвращает вскипание жидкости и перегрев внутренней магнитной полумуфты.
Безопасность эксплуатации герметичных насосов производства «Гидромос» обусловлена следующим:
- установкой датчика 1 (рис. 3) наличия жидкости в корпусе привода. В случае появления перекачиваемой жидкости в корпусе магнитного привода насосного агрегата (при разрушении экрана или при повреждении его уплотнительного кольца) происходит блокировка работы и закрытие запорной арматуры на входе и выходе из насоса;
- установкой аварийного уплотнения с возможность радиального сжатия и перекрытия зазора между корпусом магнитного привода насосного агрегата и валом наружной магнитной полумуфты. Аварийное уплотнение выполнено из фторопласта, при работе насоса не контактирует с приводным валом и не изнашивается. При срабатывании датчика наличия жидкости в корпусе привода насосный агрегат останавливается, жидкость или воздух, воздействуя через резиновое кольцо, сжимают фторопластовое аварийное уплотнение. Конструктивное решение запатентовано [4];
- выполнением цилиндрического взрывонепроницаемого соединения 2 (см. рис. 3) таким образом, чтобы выдержать давление внутреннего взрыва взрывоопасной смеси без передачи воспламенения в окружающую взрывоопасную газовую среду.
Рис. 3. Разрез насоса и магнитного привода
Список литературы
1. Патент№17163. Республика Беларусь. Фильтр магнитный для очистки жидкостей. 2009.
2. Патент№79627. Российская Федерация. Экран магнитной муфты герметичного центробежного насоса. 2009.
3. Патент№009595. Евразийское патентное ведомство. Герметичный центробежный насос:2008.
4. Патент№7568. Республика Беларусь. Герметичный центробежный насос: 2010.
