A FLUIDUMOK SZÁLLÍTÁSA Készítette: Varga István VEGYÉSZETI-ÉLELMISZERIPARI KÖZÉPISKOLA CSÓKA varga.i@neobee.net

A folyadékok és gázok szállítását szivattyúkkal végzik. 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 szállítása A 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.

Ha a képletbe bevezetjük a fordulatszámot, amelynek nagyságától függ a dugattyú mozgása a hengerben, kifejezhetjük a szivattyú elméleti szállítótelyesítményét: n – a fordulatszám

A veszteségeket a szivattyú volumetrikus hatásfoka fejezi ki: 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: (0,97- 0,99)

A dugattyús szivattyúk teljesítménye 20 – 300 m3/ óra között van. A valóságos szállítótelyesítményt Q –t megkapjuk, ha az elméletit beszorozzuk a szivattyú volumetrikus hatásfokával. 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 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: p2 – a szállítandó helyen uralkodó nyomás p1 - a nyomás értéke azon ahelyen ahonnan szállítunk Hsz – szívómagasság Hny – nyomómagasság Hveszt. – az össz ellenállás okozta veszteségmagasság

A szállítási magasság szerint megkülönböztetünk: Kisnyomású (20 m szállítómagasságig), Közepes nyomású (20-60 m szállítómagasságig) és Nagynyomású (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.