|
14.03.2008
Уважаемые господа,
В данной статье представлены общие сведения, а также некоторые конструктивные особенности оборудования немецкого завода Lutz-Pumpen с целью ознакомления широкого круга специалистов с этой уникальной техникой. Оборудование Lutz – это, прежде всего, химические насосы трех различных типов: бочковые и контейнерные, центробежные с магнитным приводом, пневматические мембранные, а также расходомерные системы для химически агрессивных сред.
«Оборудование Lutz. Конструктивные особенности. Факторы надежной эксплуатации и удобства в обслуживании»
Вы работаете с агрессивными или взрывоопасными жидкостями? Вы стараетесь максимально обезопасить труд своих сотрудников? Вы не согласны тратить средства на дополнительное обслуживание импортной техники? Вы «За» простую и надежную конструкцию? Пожалуй, ответы именно на эти вопросы однозначно определяют круг целей и задач, решаемых при помощи оборудования Lutz.
Вот уже более 50-ти лет насосы Lutz используются по всему миру для перекачивания кислот и щелочей, взрывоопасных и легковоспламеняющихся жидкостей, минеральных масел, растворителей и других опасных веществ. Основная концепция завода, которая находит отражение во всей производимой им продукции – это безопасность, эффективность и рациональность. Основной девиз предприятия – «… мы заботимся о вашей безопасности».
В программе поставок завода выделены четыре основные группы оборудования:
- бочковые и контейнерные насосы;
- расходомерные системы;
- центробежные насосы с магнитным приводом;
- пневматические мембранные насосы;
Ниже, подробнее описаны особенности оборудования каждой из групп.
Область применения бочковых и контейнерных насосов Lutz и задачи, для решения которых предназначено это оборудование, проще всего описать конкретным примером:
Каждый человек наверняка не раз сталкивался с задачей извлечь из емкости с узким горлом налитую в нее жидкость. Довольно просто эту задачу решить с бутылкой, с 6-литровой канистрой чуть труднее, а представьте 200-литровую бочку, в которой налита какая-нибудь химически опасная жидкость.
Изо дня в день подобные задачи возникают на производстве. Все больше и больше сырья и материалов поставляются на производство в мобильной таре: еврокубы, контейнеры, бочки, канистры; существует постоянная потребность извлекать жидкости из этих емкостей, фасовать их в более мелкую тару или опорожнять полностью в технологические емкости. Речь идет не о разовой операции, а о периодически повторяющихся процессах, которые обусловлены производственной необходимостью, в первую очередь с точки зрения безопасности процесса, а также из соображений экономической эффективности. И эта необходимость может возникать не только в основном производстве, но и на вспомогательных участках, в заводских лабораториях, на складах отпуска сырья или готовой продукции и т.д.
Среди особенностей данной группы оборудования стоит отметить высокую химическую устойчивость, которая обусловлена использованием высококачественных материалов (полипропилен, фторопласт, алюминий, нержавеющая сталь, хастеллой), стойких к агрессивным жидкостям, а также простоту конструкции, что гарантирует надежную эксплуатацию и ремонтопригодность насосов этого типа.
Модульная конструкция и взаимозаменяемость деталей и комплектующих, позволяет собирать на базе бочковых и контейнерных насосов Lutz, гибкие системы, легко настраиваемые на ту или иную задачу, что экономит время и усилия по поиску оптимального решения.
В качестве приводов для насосов этой группы используются оригинальные пневмо- или электродвигатели, как однофазные, так и трехфазные, что делает возможным подключение насосных агрегатов к любому источнику питания. Технологичность насосов так же подтверждается тем фактом, что насосы не требуют так называемой «обвязки», которая порой занимает больше времени и сил, чем выбор и установка самого насоса. Чтобы облегчить этот процесс, на базе бочковых и контейнерных насосов Lutz были собраны готовые комплекты, которые оптимально подходят для решения наиболее часто встречающихся на практике задач.
Особое место в модельном ряду бочковых и контейнерных насосов занимают винтовые насосы, которые предназначены для перекачивания высоковязких жидкостей. Смолы, тяжелые масла, мастики, силиконовые композиции и полимеры – достаточно трудно извлечь эти жидкости из бочек. Винтовые насосы разработаны и изготовлены именно для этих целей. Диапазон динамической вязкости перекачиваемых сред составляет от 500 до 50000 сПз. Погружная часть насоса легко входит в стандартную горловину 200-литровой бочки и составляет в диаметре всего 54 мм. Винтовые насосы изготавливаются из нержавеющей стали (1.4571, наш аналог 10Х17Н13М2Т), а в зависимости от перекачиваемой среды можно подобрать материал статора, который обеспечит оптимальные характеристики и химическую стойкость.
Область применения бочковых и контейнерных насосов Lutz достаточно широка, и говорить о специализации, в какой-то отдельной отрасли было бы неверно. Насосы этой группы, где бы они ни использовались, выступают в основном как средство автоматизации и средство повышения безопасности труда в таких операциях как:
· опорожнение мобильной тары,
· перекачивание химических реагентов в технологические емкости,
· отпуск жидких сырья и материалов,
· автоматическое дозирование компонентов в точных технологических процессах.
· эффективная утилизация вредных и агрессивных отходов
На рисунках 1 и 2 представлены примеры работы по опорожнению 200-литровой бочки и 1000-литрового контейнера с использованием бочковых и контейнерных насосов Lutz.
Рис.1 Пример использования контейнерного насоса. Рис.2 Пример использования бочкового насоса.
Оборудование следующей группы всегда пользовалось повышенным спросом и интересом в кругах управляющего персонала. Расходомерные системы – готовое решение для учета или дозирования кислот и щелочей, взрывоопасных и легковоспламеняющихся жидкостей, минеральных масел, растворителей и других опасных веществ.
На протяжении многих лет, практически все отрасли химической промышленности предъявляют высокие требования к электронным расходомерным системам как общепромышленного, так и взрывозащищённого исполнения. Такие системы требуются как для стационарного, так и для мобильного использования.
С новой разработкой модульных расходомерных систем Lutz типа TS (см. рисунок 3) было создано мобильное устройство, которое предлагает все преимущества автоматической системы дозирования, при соблюдении всех необходимых требований безопасности и дополнительными преимуществами, которая дает модульная система.
Новая версия релейного модуля может монтироваться на расходомер и является одним целым с системой расходомера. Таким образом, с помощью расходомерных систем Lutz возможно организовать учет и дозирование не только агрессивных химических реагентов, но и перенести убедительные преимущества и разносторонние возможности контролируемого налива заданных объёмов в область горючих и легковоспламеняющихся жидкостей.
Законченная система измерения расхода, готовая к сборке, легко устанавливается без специальных знаний по сборке и запуску, вследствие чего снижаются расходы на установку. Её можно приспособить как для стационарного, так и для мобильного применения. Дополнительные преимущества, которые дает модульная конструкция расходомерных систем Lutz проще изобразить в виде схем с различной установкой элементов системы:
Рис. 4
Пример использования модульного расходомера с возможностью программирования расхода жидкости с установкой на бочковом насосе.
Рис. 5
Пример использования модульного расходомера без возможности программирования установленного в трубопроводе.
Рис. 6
Пример использования модульного расходомера с возможностью децентрализованного управления расходом жидкости с установкой на бочковом насосе.
Рис. 7
Пример использования модульного расходомера с возможностью программирования расхода жидкости установленного в трубопроводе.
Центробежные насосы с магнитным приводом, оборудование следующей группы, не новость для специалистов различных химических производств. Ведущая магнитная полумуфта, приводимая в движение валом двигателя, создает крутящий момент, вовлекающий во вращение ответную магнитную полумуфту, которая является частью рабочего колеса насоса. Задняя часть корпуса насоса, имеющая соответствующую форму и соединенная с улиткой насоса, разделяет ведущую и ответную магнитные полумуфты, создавая герметичную оболочку проточной части насоса. В чем же принципиальное отличие насосов Lutz от насосов других производителей?
Помимо применения современных полимерных пластиковых материалов, что привело к росту диапазона применимости таких насосов по температуре перекачиваемой среды, ее химической и механической агрессивности, давлению и производительности (см. табл.1 и табл.2),
Материал проточной части / max температура среды, 0С Среда перекачивания
PP ECTFE
20 120 Соляная к-та 36%
40 120 Плавиковая к-та 50%
40 40 Перекись водорода 30%
40 60 Азотная к-та 65%
40 120 Гипохлорид натрия 12,5%
40 100 Хромовая к-та 60%
20 60 Гидразин (водный раствор)
20 100 Гальванические растворы
- 120 Серная кислота 98%
Серия, марка Подача, м3/час Напор, м
АM 10,5 12
TMR G2 30 26
TMR G3 50 45
Табл.2 Диапазоны рабочих характеристик центробежных
насосов Lutz.
* PP – полипропилен, ECTFE – этилен-хлоро-трифтороэтилен
Табл.1 Примеры перекачиваемых жидкостей и максимальные температуры
эксплуатации для используемых материалов.
центробежные насосы Lutz с магнитным приводом имеют ряд оригинальных конструктивных особенностей, позволяющих, например, центробежным насосам иметь «сухой ход».
1. «Саморегулирующаяся система осевого выравнивания» (см. рисунок 8, 9).
Новым достижением в области производства насосов с магнитным приводом явилось снижение трения, за счет высокоточного контроля положения рабочего колеса, посредством магнитного поля. Данное технологическое решение получило название: “Саморегулирующаяся система осевого выравнивания”.
Целью компании Lutz являлось доведение до совершенства этой новой безопасной системы, путем устранения любых фронтальных контактов рабочего колеса (как в передней, так и в задней части) с сохранением только радиальной составляющей вращения.
Это стало возможным благодаря инновационному применению магнитных полей на основе запатентованных разработок научно-исследовательского отдела компании. Новая система возвращает рабочее колесо в центральное нейтральное положение при наличии аномалий в главном гидравлическом потоке, что исключает любые осевые контакты. Таким образом, гарантируется надежная работа насоса “всухую”!
Форма магнитов и ориентация магнитных полей явились ключом для достижения желаемых результатов.
Состояние промышленного предприятия, наличие или отсутствие ровной подачи жидкости, а также природа жидкости в насосе влияют на продолжительность функционирования насоса в “сухом” режиме без повреждений и нарушений в работе. Вся данная информация приведена в специальных временных таблицах в руководстве по эксплуатации насоса.
2. Мощная магнитная муфта
Магнитная система абсолютно исключает необходимость использования всякого рода уплотнений вращающихся частей. Мощные магниты приводных полумуфт, выполненные из редкоземельных материалов (неодим, железо, бор) в сериях “N”(стандарт), “P”(усиленная), “S”(сверх-усиленная), позволяют гарантировать максимальные характеристики при перекачивании жидкостей с удельным весом 1.05 - 1.35 - 1.8 кг/м3, соответственно.
Рис. 8 Переднее и заднее положение рабочего колеса в различных гидродинамических условиях. Рис. 9 Центральное положение рабочего колеса под воздействием магнитного поля «системы осевого выравнивания»
3. Правильная балансировка центробежного колеса
Благодаря гидравлическим и конструктивным модификациям, достигается эффективная балансировка лопастной части центробежного колеса для уменьшения объема работ по техническому обслуживанию. Возможность отделения лопастной части колеса от магнитного блока (привод и осевой контроль) позволяет достичь значительной экономии средств, в случае замены колеса.
4. Защитный каркас
Выполненный из нержавеющей стали, защитный каркас подходит для всех моделей и предохраняет корпус насоса от случайных механических ударов. Эти удары могут возникать, например, при запуске насоса с незаполненным всасывающим трубопроводом, при деформациях трубопровода из-за наличия эластичных соединений или по причине термического удлинения.
Пневматические мембранные насосы Lutz являются естественным дополнением ассортимента центробежных химических насосов Lutz и систем измерения расхода, предназначенных для профессиональной работы с агрессивными жидкостями. Насосы этой группы предназначены для решения задач по сливу, наливу или перекачиванию вязких, коррозионных, абразивных, токсичных или легко воспламеняющихся жидкостей. Модельный ряд включает в себя насосы с размерами выходного патрубка от ¼” до 3”, которые предназначены для широкого диапазона промышленных применений, с разным типом установки агрегатов: в залитом состоянии, самовсасывающем или в погруженном состоянии.
По сравнению с обычными мембранными насосами пневматические насосы Lutz с двумя диафрагмами работают абсолютно без смазки. Сердцем мембранных насосов Lutz является воздушный клапан, конструкция которого исключает наличие так называемых «мертвых точек». Т.е. при остановке насоса последующий пуск происходит независимо от того, в каком положении относительно друг друга находятся элементы воздушной системы. Это гарантирует следующие преимущества: при эксплуатации пневматических мембранных насосов Lutz абсолютно не требуется смазка элементов воздушного клапана; отсутствуют затруднительные пуски при повторном включении оборудования, что обычно является следствием залипания воздушного клапана; отсутствует загрязнение окружающей среды парами и выбросами смазочных материалов; насосы начинают работать уже при небольших давлениях сжатого воздуха (от 1.5 бар) и возможна плавная регулировка производительности во всем рабочем диапазоне.
В конструкции мембранных насосов Lutz применяются коррозионно-стойкие материалы (полипропилен, поливинилиденфторид, нейлон, алюминий и нержавеющая сталь), пригодные для работы с различными жидкостями. Эти насосы одинаково хорошо подходят для агрессивных, абразивных, легковоспламеняющихся жидкостей, а также для жидкостей с высокой вязкостью. При работе с насосами этой группы гарантируется бережное и безопасное перекачивание всех перечисленных жидкостей с минимальными потерями.
В качестве одного из основных преимуществ оборудования Lutz в целом, можно отметить высокую совместимость оборудования, принадлежащего разным группам, между собой. Принцип унификации и модульной конструкции широко реализован не только в рамках отдельно взятой единицы оборудования, но и в масштабах технологических систем, которые могут быть собраны на базе оборудования Lutz. Хорошим примером может служить схема дозирования перекачиваемого продукта с использованием мембранных насосов Lutz и расходомерных систем Lutz. При этом реализована схема бесконтактного (косвенного) измерения объема перекачиваемой жидкости по количеству импульсов считывающего контакта, полученных при прохождении сжатого воздуха через воздушную систему насоса (см. рисунок 10).
Рис. 10
Пример использования схемы бесконтактного (косвенного) измерения объема перекачиваемой жидкости.
В заключение хотелось бы сказать, что оборудование Lutz – это современная высокотехнологичная техника. При использовании этого оборудования на предприятиях повышается культура производства, сокращается риск для здоровья сотрудников при работе с ядовитыми и опасными жидкостями, улучшаются экологические параметры производств, сокращаются затраты на содержание и обслуживание химической техники, повышается эффективность использования оборудования в связи с универсальностью возможностей последнего. Сфера применения этого оборудования в химической промышленности весьма обширна: малотоннажная химия, гальванические производства, участки подготовки поверхности, дозирование высокотоксичных реагентов, подача различных обезжиривателей и эмульгаторов в легкой промышленности, растаривание дорогих и агрессивных компонентов.
Везде где есть необходимость обращения с химически агрессивными жидкостями, есть и необходимость применения оборудования Lutz. Lutz – «Мирное решение агрессивных проблем».
Начальник отдела ВЭД компании Самараэлектромаш,
руководитель направления Lutz в России
Ксенофонтов А.Н.
|
