ing čerpadla pro leptavé a korozivní podmínky
Při výběru správného čerpadla pro chemické aplikace je třeba vzít v úvahu mnoho faktorů. Je pravda, že pro mnoho požadavků na přenos kapalin středního až velkého rozsahu je kvalitní konvenční jednostupňové odstředivé čerpadlo s mechanickou ucpávkou na otvoru hnacího hřídele naprosto dostačující. Pravděpodobně dvě třetiny nebo více všech dnes používaných průmyslových čerpadel jsou tohoto typu. Četnost výměny těsnění a vnitřních součástí závisí na povaze kapaliny – mimo jiné na jejím chemickém složení, korozivnosti, viskozitě a teplotě. Dobrou zprávou je, že díky standardům ANSI jsou čerpadla tohoto druhu zaměnitelná, což znamená, že je lze podle potřeby vyměnit – za cenu.
Typicky je prvním bodem selhání konvenčního chemického čerpadla mechanické těsnění. Při běžném provozu je životnost mechanické ucpávky dva až tři roky. V závislosti na provozní teplotě, vlastnostech kapaliny a množství pevných látek však může mechanická ucpávka selhat během tří až šesti měsíců.
Pokud je čerpaná kapalina nebezpečná pro personál, zařízení nebo životní prostředí, únik kapaliny v důsledku poruchy by mohl být katastrofální. Tento únik kapaliny lze omezit použitím vnitřní mechanické ucpávky s vnějším proplachem. Systém proplachování a vypouštění může být nákladný a operátor musí kontrolovat a/nebo zadržovat jakoukoli vypouštěnou kapalinu.
Obrázek 1. Polymerová čerpadla vyztužená skelnými vlákny (obrázek s laskavým svolením CECO Environmental Fluid Handling Solutions)
Čerpadla s pohonem Mag
Když náklady na proplachování, odvodnění, výměnu těsnění a nepřetržitou údržbu dosáhnou určitého bodu, stanou se magneticky poháněná čerpadla (mag-drive) cenově výhodnou – a ekologickou – možností (OSHA je nyní vyžaduje pro některé třídy kapalin).
Protože pohon pro magnetické čerpadlo nevyžaduje hřídel, která vstupuje do tlakových částí čerpadla, není potřeba těsnění. Magnety ze vzácných zemin otáčené vnějším pohonem/motorem přenášejí magnetickou sílu stěnou nádoby a otáčejí odpovídající magnety uvnitř, aby poháněly oběžná kola.
Čerpadla s pohonem Mag řeší problém s netěsností těsnění odstraněním těsnění. Přispívají také k ochraně dílů čerpadla.
Mnoho čerpadel s magnetickým pohonem je vyrobeno z kovu – oceli s vysokým obsahem uhlíku – a proto jsou citlivé na vysoce reaktivní sloučeniny na obou krajních hodnotách pH.
Polymery vyztužené skelnými vlákny
Jedním široce používaným řešením je potažení nechráněných vnitřních částí čerpadla materiálem typu polytetrafluorethylen (PTFE), který je nereaktivní a vysoce odolný proti korozi. PTFE však může postrádat strukturální pevnost, což znamená, že třecí a proudové namáhání, zejména u viskóznějších kapalin, dříve nebo později způsobí praskání nebo poškrábání, čímž vystaví kovové části korozi a poškození.
Nekovová čerpadla vyrobená z polymerů vyztužených skelnými vlákny (FRP) jsou dražší než konvenční utěsněná čerpadla nebo magnetická čerpadla potažená PTFE, avšak bez jejich slabých míst. Vnitřní smáčené části, včetně pouzder, oběžných kol a vnitřních magnetických kroužků, jsou vytvořeny pomocí procesu náročného na práci, pryskyřice s přenosem do formy (RTM).
FRP komponenty vyrobené pomocí RTM jsou odolné a nereaktivní. S dlouhodobějším výhledem investují manažeři zařízení do nákladnějšího čerpadla s magnetickým pohonem FRP, aby nahradili levnější čerpadlo a výsledná prodloužená životnost více než pokryje počáteční cenový rozdíl.
Závěr
Při hodnocení nákladů na výměnu kovových čerpadel a těsnění je důležité zahrnout náklady na prostoje nutné k opravě nebo výměně zařízení. Čerpadla FRP se stávají nákladově efektivními při přepravě kapalin, jako je kyselina sírová.