A FLUIDUMOK SZÁLLÍTÁSA

A FLUIDUMOK SZÁLLÍTÁSAA FLUIDUMOK SZÁLLÍTÁSA

Készítette: Varga István

VEGYÉSZETI-ÉLELMISZERIPARI KÖZÉPISKOLA CSÓKA

varga.i@neobee.net

A vegyiparban nagyon gyakori és fontos művelet a folyadékok és gázok csővezetéken való szállítása.

A szállítás történhet az egyes üzemek készülékei között, vagy nagy távolságra

csőtávvezetéken.

A folyadékok és gázok szállítását szivattyúkkal végzik.

A folyadékok szállításaA folyadékok csővezetéki szállításához

külső energia szükséges. Az energiát a szivattyú adja át a

folyadéknak.A szivattyú olyan hidaulikai gép, amely

a hajtómotor által közölt energiát átadja a folyadéknak, és ezáltal, megnöveli annak mozgási és nyomási energiáját.

A szivattyú által létrehozott nyomáskülönbség hatására áramlik a folyadék a csővezetékben.

A folyadékszivattyúk csoportosítása

A szivattyúk két alaptípusba sorolhatók, ezek:

– Dinamikus és– Térfogatkiszorításos elven működő szivattyúk.

Térfogatkiszorításos elven működő szivattyúk

Ide tartoznak a:

• dugattyús,

• membrán,

• fogaskerék,

• lamellás és a

• csavarszivattyúk.

Dugattyús szivattyúk

1 – Dugattyú; 2 – Henger; 3 – Hengerfej; 4 – Szívószelep;5 – Nyomószelep; 6 – Forgattyús mechanizmus; 7 – Tömítőgyűrűk.

A folyadékszállítás egyenletesebbé tehető, ha kettős vagy hármas működésű dugattyús szivattyút használnak.

a – Egyszeres működésű; b – Kettős működésű;c –Triplex szivattyú.

A vegyiparban a búvárdugattyús szivattyúk elterjedtebbek, mint a normáldugattyús típusok.

1 – Búvárdugattyú, 2 – Henger; 3 – Tömszelence;4 – Szívószelep; 5 – Nyomószelep.

A szállítóteljesítmény meghatározása

Az egyszeres működésű szivattyú tengelyének egy fordulata alatt szállított folyadék térfogata V, egyenlő a dugattyú felületének S és útjának (löketének) L,

szorzatával.

23 2, a felület

4

dV S L m S m

Ha a képletbe bevezetjük a fordulatszámot, amelynek nagyságától függ a dugattyú mozgása a hengerben,

kifejezhetjük a szivattyú elméleti szállítótelyesítményét:

3

elméleti

mQ V n S L n

s

n – a fordulatszám ford

s

A valóságos szállítóteljesítmény kisebb az elméletinél, mert a szivattyú

üzemelésekor, a tömszelencéknél és a szelepeknél levő folyadékveszteségek

csökkentik az elméleti foyadéktérfogatot V-t.

A veszteségeket a szivattyú volumetrikus hatásfoka fejezi ki:

vol (0,97- 0,99)

A valóságos szállítótelyesítményt Q –t megkapjuk, ha az elméletit beszorozzuk a

szivattyú volumetrikus hatásfokával.

elméleti vol.Q Q 3m

s

A dugattyús szivattyúk teljesítménye 20 – 300 m3/ óra között van.

Membránszivattyú

1 – Henger;2 – Dugattyú;3 – Membrán;4 – Szívószelep;5 – Nyomószelep.

Fogaskerékszivattyú

1 – Ház;2 – Fogaskerekek.

Egyorsós csavarszivattyú

1 – Ház; 2 – Henger; 3 – Orsó; 4 – Szívótér;5 – Nyomócsonk.

Lamellás tolólemezes szivattyú

1 – Forgórész; 2 – Ház; 3 – Lamellák; 4 – Munkatér;5 – Szívócsonk; 6 – Nyomócsonk.

Dinamikus elven működő szivattyúk

A folyadékra ható erőtöl függően lehetnek lapátos vagy súrlódásos szivattyúk.

A lapátos szivattyúknál a szivattyú forgó járókerekének (járókerekeinek) lapátjai

adják át az energiát a folyadéknak. Ilyen szivattyú a centrifugálszivattyú.

A súrlódásos szivattyúkban a súrlódási erő hatására jön létre a folyadék áramlása. Ide tartoznak az örvény- és a sugárszivattyúk.

Egylépcsős centrifugálszivattyú

1 – Szívóvezeték;2 – Járókerék;3 – Szivattyúház;4 – Lapátok;5 – Nyomóvezeték.

A centrifugálszivattyúk teljesítményszükséglete

Q g HN W

Ahol: Q – a szivattyú szállítóteljesítménye [ m3/s]ρ- a folyadék sűrűsége [kg/ m3]η- a szivattyú hatásfoka (dimenzió nélküli szám,

értéke rendszerint 0,75 körül szokott lenni)H - össz-szállítómagasság [m]

Az össz-szállítómagasságot a

következőképpen számítjuk ki:

2 1.sz ny veszt

p pH H H h

g

[m]

p2 – a szállítandó helyen uralkodó nyomásp1 - a nyomás értéke azon ahelyen ahonnan szállítunkHsz – szívómagasságHny – nyomómagasságHveszt. – az össz ellenállás okozta veszteségmagasság

A szállítási magasság szerint megkülönböztetünk:

Kisnyomású (20 m szállítómagasságig),Közepes nyomású (20-60 m

szállítómagasságig) ésNagynyomású (60 m –en felül) szivattyúkat.

Mozgórész nélküli folyadékszállító berendezések

Legelterjedtebbek a sugárszivattyúk és a légnyomásos folyadékemelők

(mamutszivattyúk).

Sugárszivattyú

I – Szállítóközeg; II – Szállítandó közeg; III – Keverék;1 – Fúvóka; 2 – Szivattyúház; 3 – Venturi- cső (diffuzor).

Mamutszivattyú

1 – Sűrített levegőt bevezető cső;2 – Keverőtér;3 – Szállítócső;4 – Szeparátor;5 – Gyűjtőtartály.