И приготовит, и перекачает...

На московском предприятии “Промбиофит” создан и освоен в производстве насос-гомогенизатор для получения эмульсий и суспензий различного назначения.

Эмульсии и суспензии — разнообразные по составу и свойствам жидкие дисперсные среды — широко используются в промышленности и в сельском хозяйстве, в строительных технологиях и в металлообработке, и в частности, в производстве ремонтно-отделочной продукции, лакокрасочном и химическом производствах, в выпуске товаров бытовой химии, горюче-смазочных материалов.
Процессы приготовления этих дисперсных систем и их подача (транспортирование) являются весьма важным технологическим этапом во многих производствах.
При этом качественный состав конечного продукта, затраты, связанные с его получением и перекачкой (нередко больших объемов), во многом зависят от выбора технологических способов и оборудования для проведения этих операций. Поэтому понятен интерес, который проявляют и хозяйственники, и специалисты к новинкам в этой области.

Недавно на московском предприятии “Промбиофит” разработано и освоено в производстве оборудование, объединившее в себе сразу обе технологические операции.
Это насос-гомогенизатор роторно-пульсационного типа НГД, предназначенный для тонкого диспергирования и перемешивания эмульсий или суспензий самого различного назначения с одновременным перекачиванием приготовленного гомогенизированного продукта. При этом конструктивные особенности новинки дают ряд преимуществ перед существующими аналогичными устройствами. Сам насос-гомогенизатор представляет собой гидродинамическое устройство, сочетающее в себе свойства роторно-пульсационного аппарата и центробежного насоса. Принцип его действия состоит в следующем.

В процессе работы насоса в гидродинамическом режиме осуществляется пульсационное преобразование акустического поля в кавитационную энергию.
При этом на эффективность обработки жидкости оказывает влияние время нахождения продукта в акустическом поле и профиль расщепляющего (т.н. стригущего) градиента скоростей перемещения частиц, который зависит от скорости вращения ротора насоса и создаваемого напора. Таким образом, комплексное воздействие на обрабатываемую среду позволяет использовать насос-гомогенизатор для приготовления гомогенных многокомпонентных и высокопластичных эмульсий и суспензий самого различного назначения.
Конструктивно насос состоит из гомогенизирующей головки, подшипникового узла и электродвигателя, которые установлены на общей опорной раме.
В свою очередь, ротор головки закреплен на рабочем валу с радиально-упорными шарикоподшипниками. Передача вращения от двигателя к рабочему валу головки осуществляется с помощью специальной кулачково-дисковой муфты со скользящим “сухарем” из текстолита. При этом подвод рабочей среды осевой, а отвод приготовленного продукта — тангенциальный.

Процесс эмульгирования происходит следующим образом. Через входной патрубок крышки гомогенизирующей головки рабочая среда с помощью крыльчатки засасывается и отбрасывается лопастями крыльчатки на периферию вращающегося ротора. Далее рабочая среда последовательно переходит через пазы статорного диска и пазы ротора. При этом продукт подвергается необходимой обработке в пазах и зазорах между статором и ротором и отбрасывается в тангенциальный отводящий патрубок обечайки.
Благодаря своим конструктивным особенностям новинка имеет ряд преимуществ перед отечественными и зарубежными аналогами.
Во-первых, лопасти гомогенизирующей головки специальным образом профилированы, что обеспечивает весьма высокие характеристики подачи и напора среды.
В результате высокая степень гомогенизации достигается за меньшее время и при более низкой мощности насоса. Другая важная особенность — насос-гомогенизатор позволяет работать с довольно вязкими, густыми продуктами, что обеспечивается использованием шнекового питателя. Это облегчает загрузку гомогенизирующей головки насоса, особенно в начале его работы.

Насос НГД надежен и удобен в эксплуатации. Благодаря использованию специальных торцевых износостойких уплотнений из карбидокремниевой керамики обеспечивается его высокая эксплуатационная надежность.
При работе с агрессивными жидкостями или продуктами, в состав которых входят абразивные частицы, конструкция уплотнения дополняется специальным защитным устройством. Это сильфонный элемент, позволяющий практически полностью защитить трущиеся поверхности уплотнения от разрушительного воздействия среды.
Насос снабжен регулируемыми по высоте ножками, которые облегчают стыковку насоса и рабочей емкости. Разъемная конструкция головки и двигателя на общей раме улучшает его ремонтопригодность при эксплуатации. Кроме того, насос имеет фланцевые быстросъемные соединения, что облегчает техобслуживание и позволяет проводить монтаж устройства без специального слесарного инструмента.
Для удобства в работе насос может быть снабжен специальным разгрузочным или загрузочным устройствами. Первое облегчает процесс заполнения гомогенизирующей головки при работе с вязкими жидкостями или разгрузке емкости при перекачивании готового продукта. Второе предназначено для удобства загрузки и быстрого растворения при использовании сухих веществ (в зависимости от состава и назначения сухих порошков, крахмала, сахара, яичного порошка, красящих пигментов и т.д.). Все это делает НГД поистине универсальным устройством, которое можно использовать в самых различных технологиях и сферах производства.

В настоящее время разработан и освоен в производстве типоряд насосов в зависимости от вязкости выпускаемого продукта и требуемой мощности (от 2,2 до 11 кВт).
Насосы-гомогенизаторы серии НГД весьма компактны по размерам.
Занимаемая ими площадь составляет примерно 0,3 м 2 при высоте не более 0,4 м. Насос имеет весьма высокие эксплуатационные характеристики: его производительность — от 7 до 26 м 3/ч, обеспечиваемый напор — от 25 до 38 м вод. ст. При этом рабочий диапазон температур приготавливаемой эмульсии или суспензии довольно широк — от 10° до 98°С. Отечественная новинка прошла полный цикл испытаний и сертифицирована.

Насос-гомогенизатор рекомендован для применения в самых различных производствах — там, где используются технологические операции получения и подачи высокодиспергированных эмульсий и суспензий (разнообразных гелей, кремов, паст, мазей).
В частности, такие насосы найдут применение (и уже применяются) в различных строительных технологиях, в пищевых, фармацевтических, парфюмерно-косметических производствах. А также при металлообработке, в производстве лакокрасочной и химической продукции, керамики, бумаги, пластмассы, различных смазочно-охлаждающих жидкостей, пестицидов, строительных битумов и т.д.
И еще. Весьма интересным может стать использование новинки и в технологических процессах получения водо-топливных эмульсий. (В настоящее время разработчиками подготовлена программа таких испытаний). И это может иметь весьма существенный экономический эффект.
Ведь, как известно, использование в качестве топлива таких составов (в частности, мелкодисперсной водно-мазутной эмульсии) позволяет заметно (до 20-25%) повысить эффективность и экономичность отопительных систем.
Применение таких эмульсий, к примеру, в жилищно-коммунальной сфере (котельных, автономных отопительных системах) трудно переоценить€ Как показали предварительные исследования, такие водно-мазутные эмульсии могут быть получены в процессе эмульгирования мазута и воды с помощью насосов-гомогенизаторов роторно-пульсационного типа.

Конструкция насосов-гомогенизаторов во взрывобезопасном исполнении обеспечивает процесс такого эмульгирования, а наличие широкого типоряда позволяет выбрать устройство для обработки среды требуемой вязкости и производительности.
Насос серии НГД, разработанный на московском предприятии “Промбиофит”, неоднократно представлялся на крупных отечественных и международных выставках. В настоящее время новинка уже используется в хозяйствах — в ряде отраслей промышленности и сельского хозяйства для приготовления и перекачки самых различных по составу и свойствам эмульсий и суспензий.
Отзывы о работе новинки положительные.

Алексей ЛАБУНСКИЙ