Как подобрать химический насос для серной кислоты: концентрация, материал, режим

08.11.2026 · Насосы · время чтения ~7 мин

Серная кислота разрушает не только металл, но и незащищённые уплотнения, прокладки и обмотку двигателя, если агрегат негерметичен. В обычном консольном насосе вал выходит наружу через торцевое уплотнение: при износе появляется подтекание, и кислота попадает на фундамент, арматуру и электрооборудование. Поэтому на кислотных линиях применяют герметичные центробежные агрегаты с магнитной муфтой — проточная часть отделена от двигателя, а крутящий момент передаётся через магнитное поле.

Второй фактор — сама среда. Агрессивность серной кислоты определяется не «кислотностью вообще», а концентрацией и температурой: разбавленные растворы активно взаимодействуют с металлами, концентрированные ведут себя иначе, но требуют учёта плотности, вязкости и температуры кристаллизации. Один и тот же насос не может быть одинаково пригоден для 10-процентного раствора и для 98-процентной кислоты.

Третий фактор — режим работы. Подача и напор задаются технологией: дозирование в реактор, перекачка из ёмкости, циркуляция на абсорбции или откачка отработанного раствора. Под эти значения подбирается типоразмер, а не наоборот.

Четыре параметра, с которых начинается подбор

Заявка на подбор должна содержать исчерпывающее описание среды. Химический насос и кислотность среды — понятия, которые нельзя сводить к одному значению pH: при одинаковой реакции раствора 5-процентная и 96-процентная кислота требуют разных материалов проточной части. Насос для серной кислоты подбирают по концентрации, температуре, плотности и примесям.

1. Концентрация — рабочая массовая доля серной кислоты, а также концентрации при пуске, промывке и аварийных режимах.
2. Температура — рабочая, максимальная и минимальная, включая простой оборудования в неотапливаемом помещении.
3. Плотность и вязкость при рабочей температуре — от них зависят потребляемая мощность и допустимость применения конкретного исполнения.
4. Примеси — шлам, окалина, кристаллы, продукты коррозии: их концентрация и максимальный размер частиц.

Плотность серной кислоты сильно растёт с концентрацией, и это первый параметр, который выводит за пределы каталога. Технические условия насосов серии ХЦМ ограничивают плотность перекачиваемой жидкости значением 1500 кг/м³.

Отсюда практический вывод: растворы до 50 процентов укладываются в паспортные ограничения серийных агрегатов, а концентрированная кислота требует отдельного расчёта и согласования материала проточной части с изготовителем.

Исполнения ХЦМ: полипропилен и нержавеющая сталь

В каталоге насосного оборудования АО «ОКТБ Кристалл» две основные ветви по материалу проточной части. Агрегаты ХЦМ выполняются из стеклонаполненного полипропилена, ХЦМ К — из нержавеющей стали. Обе серии горизонтальные, моноблочные, с магнитной муфтой; различаются они температурным диапазоном, допустимой вязкостью и перечнем сред.

Герметичный насос для агрессивных сред в полипропиленовом исполнении рационально применять для растворов серной кислоты умеренной концентрации при температуре до +75 °C: корпус не проводит электрический ток, не подвержен электрохимической коррозии, агрегат лёгкий и не требует специального фундамента. Ограничения — температура, вязкость и давление. ХЦМ — насос, кислота в котором контактирует только со стеклонаполненным полипропиленом и не попадает на двигатель.

Исполнение ХЦМ К выполнено в нержавеющей стали: диапазон от −40 до +120 °C (по заказу до +200 °C), допустимая вязкость 40 сСт, давление до 1,8 МПа. Серия сертифицирована по ТР ТС 010/2011, ТР ТС 012/2011 и ТР ТС 020/2011, соответствует ГОСТ 30546.1-98, ГОСТ 30546.2-98, ГОСТ 30546.3-98 и допускается к применению в сейсмоопасных зонах. Полный ряд типоразмеров приведён в разделе каталог насосов.

Подбор материала проточной части агрегата требует индивидуального подхода с предоставлением подробных характеристик перекачиваемой среды со стороны потребителя. — техническая документация АО «ОКТБ Кристалл»

Практическое следствие этого требования: концентрацию, температуру и содержание примесей указывают в заявке письменно, с указанием диапазонов, а не средних значений. Для концентрированной кислоты возможна индивидуальная разработка исполнения.

Подача, напор и мощность

Типоразмер выбирают по рабочей точке: расчётная подача Q в м³/ч и напор H в метрах должны попадать в характеристику агрегата с запасом по напору не более 10–15 процентов. Заниженная подача ведёт к перегреву проточной части, завышенная — к работе на краю характеристики и повышенному износу.

Серия ХЦМ К перекрывает более широкий диапазон — от ХЦМ 1/10 К до ХЦМ 80/65 К, то есть подачу до 80 м³/ч, напор до 65 м и установленную мощность до 30 кВт. Для линий с высоким напором предусмотрены исполнения ХЦМ В-К ВД и ХЦМ В-К ВД Н.

Если параметров несколько и нужно сравнить варианты, удобнее воспользоваться формой подбор по параметрам: она сужает выбор до одной-двух моделей, после чего остаётся согласовать материал проточной части.

Взрывозащищённое исполнение и комплектация

Серная кислота сама по себе негорюча, но на производстве рядом с кислотными узлами обычно находятся водород, растворители или кислотосодержащие газы. Если насос устанавливается во взрывоопасной зоне, заказывается взрывозащищённое исполнение: для серии ХЦМ взрывозащищённый двигатель поставляется по заявке, а отдельную линейку составляют агрегаты ХЦМ В-К, ХЦМ В-К ВД, ХЦМ В-К ВД Н и ХЦМ В-К С.

Комплектация подбирается под конкретную линию: фильтр на входе защищает проточную часть от частиц крупнее 0,25 мм, устройство защиты от сухого хода УЗНД отключает двигатель при срыве подачи, комплекты переходников и ответных фланцев позволяют вписать агрегат в существующий трубопровод без переварки, ремкомплекты рассчитаны на плановое обслуживание.

Монтаж и эксплуатация на кислотной линии

Магнитная муфта охлаждается и смазывается перекачиваемой жидкостью, поэтому работа без протока для неё недопустима: сухой ход выводит из строя подшипники скольжения и магниты. Защита от сухого хода и контроль уровня в расходной ёмкости — обязательные условия эксплуатации, а не опция.

Второй риск — нагрев при разбавлении. Смешение концентрированной кислоты с водой идёт с выделением тепла, и температура в контуре может выйти за верхнюю границу исполнения. Разбавление ведут в отдельной ёмкости с перемешиванием и контролем температуры, а не в линии перед насосом.

Третий фактор — кристаллизация. Концентрированная кислота застывает при слабоположительной температуре, поэтому обвязку утепляют, а промывку и опорожнение перед остановкой выполняют полностью. Перед разборкой агрегата детали отмывают от остатков кислоты; для очистки деталей и фильтров от загрязнений применяют УЗ-установки «Кристалл». Предприятие имеет сертификат ISO 9001:2015 (№ IQM-Q-7232) и аттестацию НАКС, гарантийное и техническое обслуживание насосов выполняет изготовитель.

Частые вопросы

Можно ли перекачивать 98-процентную серную кислоту насосом ХЦМ?

Стандартное исполнение ХЦМ рассчитано на растворы серной кислоты концентрацией не более 50 процентов. Концентрированная кислота имеет плотность около 1840 кг/м³, что выше паспортного предела 1500 кг/м³, поэтому требуется индивидуальный подбор материала проточной части.

Какая максимальная температура кислоты допустима?

Для ХЦМ из стеклонаполненного полипропилена — от +7 до +75 °C, для ХЦМ К из нержавеющей стали — от −40 до +120 °C, по заказу до +200 °C.

Что делать, если в кислоте есть механические примеси?

Допустимая концентрация взвешенных частиц — не более 1,25 г/л при размере до 0,25 мм. При большем содержании примесей на входе ставят фильтр, а для загрязнённых сред применяют исполнение с открытым рабочим колесом.