Будущее перекачки массы высокой концентрации: Насосы DISCFLO предлагают целлюлозно-бумажной промышленности реальное решение проблем по перекачке.
Масса средней и высокой концентрации является трудной средой для перекачки по следующим причинам:
Большие потери напора при транспортировке;
Содержание свободного воздуха до 20 %;
Зависимость вязкости от усилий сдвига.
В настоящее время, в большинстве случаев, перекачка массы концентрации 7-18 % осуществляется традиционными центробежными насосами, которые требуют разбавления и флюидизации массы, удаления воздуха. В настоящей статье описывается современная система для перекачки массы от средней (7%), до высокой (18 %) концентрации дисковыми насосами фирмы DISCFLO. Дисковые насосы эксплуатируются с высокой эффективностью на предприятиях ЦБП по всему миру. Насосы фирмы DISCFLO серии МН для перекачки массы, могут перекачивать массу концентрацией до 18 % без разбавления и внутренней флюидизации.
При выборе систем транспортировки и хранения волокнистой массы на предприятии следует учитывать два фактора:
1. При концентрации до 7 %, масса легче перекачивается, но требует больше воды для разбавления и больших объемов для хранения.
2. При концентрациях до 18 %, масса труднее перекачивается из-за больших потерь на трение, но требует значительно меньше воды и объемов для хранения.
Для сравнения: при концентрации 10 % требуется на 33 % больше объема для хранения, чем при концентрации 15 %.
Прорыв в технологии перекачки.
Серия МН массных насосов фирмы DISCFLO, разработана в 1987 году. Насосы данной серии, используют уникальный принцип действия- вязкостное трение пограничного слоя, что является прорывом в технологии перекачки волокнистых суспензий.
Сердцем насоса DISCFLO является серия параллельных дисков- DISCPAC. Когда жидкость входит в насос ее молекулы закрепляются на поверхности этих дисков,
образуя пограничный слой. При вращении дисков энергия распространяется на близлежащий слой молекул жидкости находящийся между дисками, образуя поля сил трения, которые протягивают жидкость через насос, в виде гладкого и беспульсационного потока.
Волокнистая масса движется параллельно дискам, где пограничный слой образует молекулярный буфер между поверхностью дисков и перекачиваемой средой. Таким образом, между поверхностью дисков и перекачиваемой средой (и содержащимися в ней включениями)
не осуществляется ударного контакта.
Отсутствие ударного контакта между перекачиваемой средой и вращающимися частями насоса- главное отличие насосов DISCFLO от существующих конструкций насосов, в которых используются различные виды контактных устройств (лопасти, шнеки),- которые
проталкивают перекачиваемую среду через насос. Это снижает их эффективность при перекачке волокнистых суспензий средней и высокой концентраций и вязких сред.
Насосы DISCFLO наоборот работают более эффективно при повышении вязкости и содержании в перекачиваемой среде твердых включений, так как используют силы трения для перекачки. В дополнение, отсутствие ударного контакта между рабочими органами насоса
DISCFLO и перекачиваемой средой значительно снижает износ насоса.
Установлено, что для традиционных типов насосов, затраты на ремонт и обслуживание могут составлять величину в 6 раз большую первоначальной стоимости насоса. Для насосов DISCFLO затраты на эксплуатационные нужды практически нулевые. Подробнее...
Разбавление массы.
Стоит сказать, что производители других насосов заявляют, что их насосы могут перекачивать массу концентрацией 18 % и более без проблем.
В действительности они не могут перекачивать волокнистую массу таких концентраций. Большинство используемых
массных насосов это насосы центробежного типа, и перед перекачиванием на них необходимо разбавить массу. То есть они перекачивают массу концентрации не 18 %, а в районе 10 %.
Для насосов DISCFLO не нужно разбавление массы даже при 18 %й концентрации,
вода нужна только для запуска насоса, чтобы заполнить корпус и предотвратить зависание массы во входном стояке.
Кроме того, насос DISCFLO не требует флюидизатора, как центробежные насосы.
Помимо того, что в результате ударного контакта идет износ и разрушение лопастей флюидизатора, он сам вносит дополнительные радиальные нагрузки на вал насоса, что приводит к уменьшению срока службы подшипников и уплотнений. Все это приводит к увеличению затрат на обслуживание и ремонт, а также увеличивает время простоев.
Удаление воздуха.
Другая проблема центробежных массных насосов это то, что они не могут перекачивать среды содержащие большие объемы растворенного воздуха.
Во многих случаях волокнистая масса может содержать до 20 % воздуха. Обычно, при содержании воздуха более 7 % в центробежных насосах образуются воздушные пробки, которые ведут к останову или выходу из строя насоса. Для того, чтобы избежать этого, на центробежных
насосах требуется установка дополнительных устройств для удаления воздуха.
В противоположность этому, насосы DISCFLO не требуют никаких устройств для удаления воздуха, так как в них отсутствует ударный контакт с вращающимися дисками и пузырьки воздуха проходят через насос не вызывая воздушных пробок. Дисковые насосы способны перекачивать среды с содержанием свободного воздуха до 80 % по объему в зависимости от условий процесса.
Пульсации потока также являются проблемой для центробежных насосов, они вызываются лопастями рабочих колес. Эти вибрации предаются на трубопроводы и вызывают дополнительные расходы на обслуживание.
В то время как насос DISCFLO дает гладкий беспульсационный поток.
Помол бумажной массы.
Следует обратить внимание на еще одно преимущество насосов DISCFLO:
Отсутствие контакта между волокнами целлюлозы и частями проточной части насоса и гладкий невозмущенный поток через насос обеспечивают неизменность значения помола массы.
Независимые исследования, проведенные Beloit Corp. и Pittsfeld Research Center на массе средней концентрации для газетно-журнальной бумаги показали, что перекачка ее насосом DISCFLO не изменяет значений помола.
Заключение
Все вышеперечисленные преимущества насосов DISCFLO подтверждены результатами работы насосов DISCFLO на различных участках целюлозно-бумажного производства.
Например, крупнейший производитель бумаги в штате Пенсильвания, в течении 7 лет использует насосы DISCFLO для транспортировки массы концентрацией 8- 18 % после сгустителей до башен хранения. Производительность насосов 300- 350 тонн в сутки в.с.ц. в течении этого
времени насосы не требовали ремонта и запасных частей к ним не покупалось. Затраты на обслуживание сводились к замене смазки. Наибольшая экономия была достигнута за счет уменьшения объема воды для разбавления. Компания сэкономила десятки тысяч долларов
на хранении и стоимости воды, и все это в результате внедрения насосов DISCFLO.
Дисковые Насосы серии МН для перекачки массы концентрацией 7- 18 % были установлены:
Henry Molded Products (USA), концентрация 4- 16 %, макулатура, 1995 год.
International Paper (USA), бумажная масса, концентрация 12 %, содержание воздуха 30 %, 1992 год.
Pope & Talbot (USA), бумажная масса, концентрация 8- 16 %, 1990 и 1991 годы.
Dexter Non-Wovens (USA), бумажная масса, концентрация 8 %, 1995 год.
S D Warren (USA), бумажная масса, концентрация 3,5- 12 %, 1994 и 1996 годы.
Metsa Serla Chemicals (Sweden), длинноволокнистая целлюлоза, концентрация 12- 15 %, 1995 год.
Georgia Pacific (USA), бумажная масса, концентрация 6- 11 %, 1997 год.
Lwarcel - Celulose e Papel (Brazil), сульфитная целлюлоза, концентрация 10- 12 %, 1997 год.
Так же как в случае с массой средней и высокой концентрации 8- 18 %, насосы DISCFLO могут помочь решить проблемы с транспортировкой других трудно перекачиваемых сред в целлюлозно-бумажной промышленности. Насосы могут применяться для перекачки: зеленого и
черного щелоков, каустизационных шламов, двуокиси титана, отходов сортирования и всех других высоковязких и абразивосодержащих сред.
Отсутствие ударного контакта в насосах DISCFLO дает возможность перекачивать среды чувствительные к сдвигу, такие как латексы, полимерные эмульсии и каолиновые суспензии.