Насосы для перекачивания жидкостей с растворенными газами

06.01.2022

Часто в промышленных процессах возникает необходимость перекачивания жидкости с растворенными в ней газами. Растворенные в жидкости газы могут являться частью процесса или могут быть его нежелательными спутниками. Например, целлюлозно-бумажная промышленность подразумевает введение в бумажную массу от 4 до 10% воздуха в процессе отбеливания макулатуры. Многие химические и нефтехимические процессы так же подразумевают наличие перекачивание двухфазного потока. Нежелательный растворенный газ появляется в процессе перемешивания или появления вихревых потоков на всасывании из-за некорректного монтажа насоса.

Правильный выбор центробежного насоса для смеси жидкости и газов (двухфазных) или так называемого мультифазного насоса сильно зависит от количества растворенного газа и характеристик жидкости. Количество растворенного газа снижает напор насоса и может потенциально увеличить потери на всасывании насоса. Для перекачивания жидкостей с растворенными газами до 4% концентрации могут использоваться стандартные типы насосов, например  химические насосы типа МНХИ стандартной конструкции или даже герметичные насосы. Выбор конструкции насоса зависит от объема растворенного в жидкости газа. Специальные модели рабочих колес могут использоваться для смеси содержащей до 10% газа. Корректировки рабочих параметров насосов требуются для содержания газа свыше 2%. Смеси содержащие до 10% газа могут перекачиваться специальными типами насосов с предвключенным шнеком или индюсером, например, типа Flowserve ERPN-I, насосы вихревого типа CEHA или мультифазные насосы с газоотводчиками типа  насосов МНХИ в специсполнении.

В общем говоря, любой тип центробежного насоса способен перекачать некоторое количество растворенного воздуха. Основная проблема вызывается тенденцией воздуха скапливаться во всасывающей области насоса, что безусловно сказывается на производительности и напоре насоса. На изображении ниже показана характеристика консольного мультифазного насоса для бумажной массы средней консистенции Flowserve FRBH для жидкостей с различным содержанием воздуха. С минимальными корректировками рабочей характеристики этот насос можно использовать для жидкостей с содержанием до 4% растворенного воздуха. При увеличении содержания воздуха параметры насоса значительно ухудшаются до тех пор, пока насос не переходит в нестабильный режим и практически теряет возможность всасывания. Данная ситуация решается увеличением зазора рабочего колеса. Увеличение перетечек снижает концентрацию воздуха на всасывании насоса. Увеличение зазора рабочего колеса насоса для бумажной массы позволяет сохранить способность работы насоса с концентрацией растворенного воздуха до 10%.