сухой спиральный насос

Когда слышишь про сухой спиральный насос, первое что приходит на ум — это вакуумные системы для лабораторий. Но в промышленности, особенно на нефтехимических объектах, всё сложнее. Многие до сих пор считают, что сухой насос — это просто отсутствие масла, забывая про температурные деформации спиралей.

Конструкционные особенности спиральных механизмов

Если взять наши насосы для нефтяных резервуаров — там спираль из спечённого карбида кремния работает в паре с алюминиевым сплавом. Зазор всего 12-15 микрон, но при нагреве до 180°C алюминий расширяется быстрее. Приходится делать термокомпенсационные пазы в статоре.

Однажды на установке каталитического крекинга заказчик пожаловался на падение производительности. Оказалось, техники по привычке использовали медные прокладки вместо графитовых — теплопроводность меди вызвала локальный перегрев спирали.

Кстати, в химической промышленности часто перестраховываются, устанавливая двойные торцевые уплотнения. Но для агрессивных сред типа хлорированных растворителей это бесполезно — лучше сразу ставить магнитную муфту с керамическим покрытием.

Практика применения в нефтехимии

На НПЗ в Омске мы ставили сухой спиральный насос для откачки паров бензола. Через три месяца появилась вибрация — при вскрытии обнаружили микротрещины в подвижной спирали. Причина — конденсация паров в полостях с последующим гидроударом.

Сейчас для таких задач мы рекомендуем подогрев корпуса до 110-120°C, хотя это увеличивает энергопотребление. Зато ресурс вырастает с 4000 до 15000 часов.

Интересный случай был на текстильном комбинате в Иваново — там насосы использовали для создания вакуума в системах окраски тканей. Проблема оказалась в волокнах, которые проникали через фильтры и наматывались на вал. Пришлось разрабатывать лабиринтные уплотнения с обратной продувкой.

Монтажные нюансы которые не пишут в инструкциях

При установке на судах часто забывают про компенсацию качки — стандартные виброопоры не работают при постоянном наклоне 5-7 градусов. Мы в таких случаях ставим шаровые опоры с пружинной подвеской.

В горнодобывающей промышленности другая беда — пыль. Даже при фильтрации 5 микрон абразивные частицы просачиваются и оседают на спиралях. Решение — подача очищенного азота в полость нагнетания.

Самая глупая поломка которую я видел — при монтаже в фармацевтическом цехе техники закрутили анкерные болты с превышением момента. Деформация корпуса всего на 0.3 мм привела к заклиниванию спирали после первого же пуска.

Сравнение с другими типами насосов

Многие спрашивают — почему бы не использовать винтовые насосы? Для химических сред они действительно надежнее, но КПД на 15-20% ниже. А в металлургии например, где нужен вакуум для дегазации стали, спиральные насосы выигрывают по производительности.

В бумажной промышленности интересная ситуация — там чередуются влажные и сухие циклы. Спиральные насосы лучше переносят такие переходы чем роторно-пластинчатые, но требуют более частой замены уплотнений.

Коллеги из ООО Цзилинь Дунфан Нефтехимическая Промышленность Насосов как-то делились статистикой — на их сайте dfshby.ru есть данные по наработке на отказ. У них в химической промышленности спиральные насосы работают в среднем 28000 часов до капремонта — это хороший показатель.

Перспективы развития технологии

Сейчас экспериментируем с керамическими спиралями — они не корродируют, но хрупкие. На испытаниях в сернокислотном производстве один образец выдержал 8000 часов, но стоимость пока неподъёмная.

Интересное направление — гибридные системы где сухой спиральный насос работает в паре с турбомолекулярным. Для фармацевтики это перспективно — можно получать высокий вакуум без риска загрязнения продукта.

Насчёт будущего — думаю, главный прорыв будет в системах мониторинга. Уже сейчас мы тестируем акустические датчики которые по изменению спектра шума могут предсказать износ спирали за 200-300 часов до поломки.