Химический насос: типы, материалы и уплотнения для кислот и щелочей

Насос для химии отличается от водяного двумя вещами: материалом всего, что касается среды, и способом не выпустить среду наружу по валу. Первое решают выбором стали, пластика или футеровки. Второе определяет тип насоса, и от него зависят и цена, и то, какие детали придётся менять при ремонте.

Типы химических насосов различаются уплотнением вала

Химические насосы делят на пять основных групп:

• центробежные консольные с уплотнением вала: отечественные серии Х и АХ и их аналоги, в металлическом и футерованном исполнении;
• центробежные герметичные с магнитной муфтой, у которых вал не выходит из корпуса;
• вертикальные погружные, у которых проточная часть опущена в ёмкость, а уплотнение вала находится над уровнем жидкости;
• пневматические мембранные насосы, где вместо вала работают две мембраны;
• бочковые насосы для перекачки из бочек и канистр, а также шестерённые и перистальтические для дозирования.

Матрица ниже сводит главные различия. Материал проточной части под конкретную кислоту или щёлочь выбирают отдельным шагом, как для любого насоса для кислоты, а начинают с типа насоса.

Если среда токсична и утечка недопустима, выбор между магнитной муфтой и мембранным насосом. У пневматического мембранного насоса при разрыве мембраны среда выходит через выхлоп воздуха, поэтому выхлоп отводят в безопасное место, а на опасных средах ставят датчик разрыва мембраны. Если в среде есть твёрдые частицы, центробежный насос с открытым колесом или погружной. Если возможен сухой ход, мембранный пневматический насос его переносит, а насос с магнитной муфтой нет.

Марки Х и АХ расшифровывают по каталогу изготовителя

Отечественные центробежные химические насосы обозначают буквами Х или АХ. По каталогам поставщиков Х означает химический консольный насос, АХ химический горизонтальный консольный насос с открытым рабочим колесом. Далее идут три числа, как у водяных консольных насосов: диаметр входного патрубка, диаметр выходного патрубка и условный диаметр колеса в миллиметрах.

После чисел стоит буква материала проточной части. По каталогам: А углеродистая сталь 25Л, К хромоникелевая сталь 12Х18Н10Т, Е хромоникельмолибденовая сталь 10Х17Н13М2Т, И хромоникельмолибденомедистая сталь 06ХН28МДТ. Последняя часть марки обозначает уплотнение вала: С одинарное сальниковое, СД двойное сальниковое, 5 одинарное торцевое, 55 двойное торцевое.

Пример: АХ 65-50-160К-СД это насос с открытым колесом, патрубками 65 и 50 мм, колесом 160 мм, проточной частью из стали 12Х18Н10Т и двойным сальником. Расшифровку надо сверять с паспортом конкретного насоса: у разных заводов марка стали одной буквы может различаться.

Что означают цифры 5 и 55 в марке химического насоса?

Цифры 5 и 55 в марке химического насоса Х или АХ по каталогам обозначают торцевое уплотнение вала: 5 одинарное торцевое, 55 двойное торцевое. Буквы С и СД обозначают сальниковое уплотнение, одинарное и двойное. Для каждого типа поставщик указывает свою предельную температуру жидкости у уплотнения. Двойное торцевое уплотнение требует затворной жидкости под давлением.

Насосы АХ перекачивают среды с примесями

Насосы АХ по описанию поставщика рассчитаны на химически активные и нейтральные жидкости плотностью до 1850 кг/м³ и вязкостью до 30 сСт, с объёмной концентрацией твёрдых включений до 1,5 % и размером частиц до 1 мм. Для сред почти без примесей, до 0,1 % и 0,2 мм, допускается комплектация одинарным торцевым или сальниковым уплотнением по согласованию с изготовителем.

Предельная температура жидкости зависит от материала проточной части и уплотнения. По каталогу поставщика у уплотнения С она 80 °C, у СД 60 °C, у одинарного торцевого 5 до 120 °C, у двойного торцевого 55 60 °C. Эти пределы относятся к узлу уплотнения, а не к насосу в целом, и при выборе исполнения на горячую среду их проверяют первыми.

Пример пересчёта мощности: насос подобран по воде, на валу 5,5 кВт. На серной кислоте плотностью около 1840 кг/м³ при том же расходе и напоре мощность составит 5,5 × 1,84 ≈ 10 кВт. Давление на выходе тоже вырастет в 1,84 раза, и это проверяют по допустимому давлению корпуса и уплотнения.

Двойное уплотнение работает с затворной жидкостью

Двойной сальник и двойное торцевое уплотнение устроены так, что между двумя ступенями уплотнения есть камера, куда подают затворную жидкость под давлением выше давления в насосе. Если внутренняя ступень пропускает, внутрь насоса уходит затворная жидкость, а не наружу кислота.

Затворную жидкость выбирают совместимой с перекачиваемой средой: вода для водных растворов, специальные жидкости для сред, которые реагируют с водой. Её давление, расход и контроль задаёт документация насоса и уплотнения. Как устроено двойное торцевое уплотнение и когда оно обязательно, видно в описании двойного торцевого уплотнения.

Без давления затвора двойное уплотнение работает хуже одинарного: внутренняя ступень открывается давлением насоса, и камера заполняется кислотой.

Неметаллические детали химического насоса работают в агрессивной среде

В химическом насосе неметаллические детали стоят в контакте со средой, и их материал выбирают так же строго, как металл:

• кольца круглого сечения торцевого уплотнения, вторичные уплотнения и прокладки картриджа;
• кольца сальниковой набивки и кольцо гидрозатвора у насосов с сальником;
• прокладка между корпусом и крышкой, прокладки фланцев патрубков;
• у насосов с магнитной муфтой кольца стакана и подшипники скольжения из графита или карбида кремния;
• у мембранных насосов мембраны и шары клапанов.

Для этих деталей применяют фторкаучук FKM, перфторэластомер FFKM, EPDM, PTFE и наполненный PTFE, а для набивок графит и PTFE. Выбор материала по конкретной кислоте или щёлочи делают по таблице химической стойкости и паспорту материала, а для опасной химии допуск материала подтверждают документацией изготовителя насоса. Общие правила выбора резины и пластиков для агрессивных сред собраны для уплотнений химических производств.

Ремонт химического насоса ведут после промывки

Химический насос вскрывают только после того, как двигатель отключён и заблокирован от пуска, давление сброшено и в насосе, и в системе затворной жидкости, а проточная часть слита, промыта и при необходимости нейтрализована по инструкции предприятия. Работают в средствах защиты для этой среды: очки или щиток, кислотостойкие перчатки, фартук или костюм. Остатки кислоты в камере уплотнения, в зазорах и под прокладками опасны и после промывки, поэтому разборку ведёт персонал, знающий среду.

При ремонте меняют все кольца и прокладки, контактирующие со средой. Резина и PTFE после работы в кислоте могут выглядеть целыми, но потерять прочность или набухнуть, и при повторной сборке дать течь. Новые детали ставят только из материала, допущенного документацией насоса для этой среды.

Самодельные прокладки и кольца из неизвестного материала, герметики вместо прокладок и временные решения в химическом насосе недопустимы: течь кислоты или щёлочи опасна для людей и оборудования.

Данные для заказа колец и прокладок химического насоса

Для расчёта деталей изготовителю нужны:

1. Марка насоса с буквами материала и уплотнения, изготовитель, паспорт.
2. Среда: состав, концентрация, температура, наличие твёрдых частиц, затворная жидкость.
3. Снятые кольца и прокладки, отмытые от среды и упакованные, или их размеры, материал по паспорту насоса.
4. Требования документации к материалу: марка фторкаучука, PTFE, допуск по среде.
5. Количество насосов этой марки и годовой расход деталей.

Если материал старой детали неизвестен, изготовитель не подбирает его по догадке: предложение записывается в КП как допущение, и служба эксплуатации подтверждает его по документации насоса.

Детали из PTFE и фторкаучука для химических насосов изготавливают по образцу

Наша компания производит кольца, прокладки и детали из фторопласта для ремонта химических насосов, который выполняет служба заказчика: прокладки корпуса из PTFE, кольца гидрозатвора, кольца из фторкаучука стандартных и нестандартных размеров. Детали повторяют по снятому образцу, чертежу, эскизу или фото, а для расчёта присылают данные из списка выше.

Детали принимаем в работу от одной штуки при минимальной сумме заказа 9 000 ₽ с НДС. Торцевое уплотнение с парой трения и насос в сборе заказывают у их изготовителей.

Нормы приведены по состоянию на октябрь 2026 года. Данные о материалах — ориентир для марок общего назначения; материал, размеры и допуски для вашего узла фиксируются в КП после технической оценки.