Насосы промышленные
Воздуходувки промышленные
Контрольно измерительное оборудование
Клининг и дезинфекция
Водоподготовка
Услуги
Сферы использования
Избранные товары
Доставка и оплата
Гарантия и возврат
Контакты
О компании
Насос для перекачивания пропиленгликоля
Задача перекачки пропиленгликоля и свойства жидкости
Чистый пропиленгликоль и его водный раствор — это две разные по поведению жидкости в одном контуре.
Динамическая вязкость неразбавленного пропиленгликоля при 25 °C составляет около 48 мПа·с, тогда как у воды она близка к 1 мПа·с. При охлаждении продукта до 0 °C вязкость вырастает в несколько раз.
В то же время рабочий 50-процентный раствор теплоносителя при +20 °C имеет вязкость порядка 5 мПа·с и ведёт себя почти как вода.
Поэтому насос для перекачивания пропиленгликоля подбирают не «под гликоль вообще», а под конкретную концентрацию и температурный диапазон.
Вторая особенность — гигроскопичность. Пропиленгликоль поглощает влагу из воздуха, и при открытом хранении концентрация и температура замерзания раствора со временем смещаются, а вместе с ними меняется вязкость, на которую был рассчитан насос.
Третий фактор — низкое поверхностное натяжение: гликоль просачивается через зазоры, безопасные для воды.
Именно этот эффект определяет требования к уплотнениям, с которых и начинаются типичные отказы.
Чем пропиленгликоль сложен как среда для насоса
-
Главная переменная — зависимость вязкости от температуры и концентрации одновременно. У 50-процентного раствора вязкость меняется от ~4,9 мПа·с при +20 °C до ~27,5 мПа·с при −20 °C.
Для контура, который зимой запускается холодным и выходит на режим при плюсовой температуре, это означает многократный разброс нагрузки на насос в пределах одного пуска.
Если оборудование рассчитано только на «тёплую» вязкость, при холодном пуске двигатель уходит в перегруз, а поток срывается в ламинарный режим с резким падением теплоотдачи.
-
Гигроскопичность приводит к постепенному обводнению продукта. Для теплоносителя это смещает точку замерзания: чтобы держать защиту до −10 °C, нужен раствор около 42 % по объёму, до −20 °C — около 46 %.
Разбавление влагой эту защиту снимает и одновременно меняет расчётную вязкость, под которую выбирался насос.
-
Со временем пропиленгликоль окисляется и образует органические кислоты, в первую очередь гликолевую. pH падает, жидкость становится коррозионно-активной, а пакет ингибиторов вырабатывается.
В долгоживущих контурах из-за этого контролируют pH и резерв ингибиторов — иначе коррозия пойдёт по корпусу насоса и трубопроводу.
-
Отдельное ограничение — несовместимость с цинком. Оцинкованную сталь в контурах с пропиленгликолем не применяют: цинк реагирует с фосфатными ингибиторами, защитное покрытие разрушается, а образующийся осадок забивает теплообменники и рабочие зазоры насоса.
Эффект усиливается при температуре выше ~49 °C. Это сразу выводит оцинкованные корпуса и обвязку из списка допустимых решений.
Типы насосов для перекачивания пропиленгликоля
Под пропиленгликоль применяют и динамические, и объёмные насосы — выбор определяется концентрацией продукта, требуемой подачей и тем, нужна ли бессальниковая конструкция.
Ниже — основные типы с их реальными ограничениями именно на этой среде.
-
Центробежный насос
Центробежный насос перемещает жидкость за счёт центробежной силы рабочего колеса.
Это основной выбор для циркуляции разбавленных растворов 30–50 % в системах охлаждения и теплоснабжения, где вязкость близка к воде.
Ограничение проявляется на концентрированном и холодном продукте: при росте вязкости падают напор, подача и КПД, а заводскую характеристику, снятую по воде, приходится пересчитывать.
Торцевое уплотнение уязвимо к «ищущему» гликолю, поэтому для ответственных контуров берут исполнение с магнитной муфтой (mag-drive), полностью исключающее динамическое уплотнение по валу.
-
Шестеренный насос
Шестеренный насос для пропиленгликоля — объёмный тип, где жидкость переносится во впадинах зацепляющихся шестерён.
Он уверенно качает концентрированный и чистый продукт, удобен при разгрузке ёмкостей и дозированной подаче в контур, одинаково работая на холодном вязком и тёплом жидком гликоле.
Слабое место — маловязкий продукт: на тёплом разбавленном растворе растёт внутреннее проскальзывание через зазоры, и реальная подача падает относительно расчётной.
Шестерни не переносят сухой ход и абразив; для пищевого продукта применяют исполнение из нержавеющей стали или с шестернями из PTFE.
-
Винтовой насос
Винтовой насос подаёт жидкость аксиально за счёт вращения винта в обойме (одновинтовой) или пары винтов (двухвинтовой).
Он даёт равномерный поток без пульсаций и переносит высокую вязкость, что удобно при перекачке концентрированного пропиленгликоля на расстояние.
Ограничение — чувствительность к сухому ходу: у одновинтового резинометаллический статор перегревается и разрушается за минуты без жидкости.
Конструкция дороже шестерённой и требует точного выдерживания зазоров между винтом и обоймой.
-
Мембранный насос
Мембранный насос для пропиленгликоля (пневматический, AODD) перемещает продукт двумя мембранами без вала и сальников.
Бессальниковая схема снимает основную проблему уплотнений на чистом гликоле, поэтому такой насос берут для разгрузки бочек и IBC-контейнеров и для дозирования; для пищевого продукта мембраны делают из PTFE.
Минусы — пульсация потока, ограничение по давлению и износ мембран как расходного элемента.
КПД ниже, чем у роторных объёмных насосов.
-
Кулачковый (роторный) насос
Кулачковый (роторный) насос перемещает продукт двумя вращающимися роторами-кулачками, мягко и с малым сдвигом.
Его область — пищевой и фармацевтический пропиленгликоль в гигиеничных линиях с безразборной мойкой CIP.
Ограничение то же, что у других объёмных насосов: на маловязком тёплом растворе растёт проскальзывание, а сама конструкция дороже шестерённой.
Корпус и роторы обычно выполняют из нержавеющей стали AISI 316.
-
Перистальтический насос
Перистальтический насос пережимает эластичный шланг роликами, и продукт не контактирует с механизмом.
Это решение для точного дозирования пропиленгликоля и его добавления в контур теплоносителя, где важны повторяемость и отсутствие уплотнений.
Ограничение — ресурс шланга как расходника и небольшие предельные подача и давление по сравнению с роторными типами.
Сводное сравнение типов по применимости на пропиленгликоле приведено в таблице.
| Тип насоса | Где подходит по концентрации ПГ | Подача и давление | Главное ограничение на гликоле |
|---|---|---|---|
| Центробежный (вкл. mag-drive) | Разбавленные растворы 30–50 % | Большая подача, низкое-среднее давление | Падение напора и КПД на вязком продукте; уязвимость торцевого уплотнения |
| Шестеренный | Концентрированный и чистый ПГ | Средняя подача, высокое давление | Проскальзывание на тёплом маловязком растворе; боится сухого хода |
| Винтовой | Концентрированный и вязкий ПГ | Средняя-большая подача, без пульсаций | Чувствителен к сухому ходу; выше цена |
| Мембранный (AODD) | Чистый ПГ, разгрузка тары | Малая-средняя подача, ограниченное давление | Пульсация; износ мембран как расходника |
| Кулачковый (роторный) | Пищевой и фарм. ПГ | Средняя подача, бережный режим | Проскальзывание при низкой вязкости; выше цена |
| Перистальтический | Дозирование ПГ в контур | Малая подача, низкое давление | Ресурс шланга; небольшие предельные параметры |
Материалы корпуса и уплотнений
Для смоченных частей насоса на пропиленгликоле базовый материал — нержавеющая сталь AISI 316/316L; допустимы чугун, полипропилен, PVDF и PTFE в зависимости от чистоты продукта и температуры.
Оцинкованные и латунные детали исключают по уже описанной причине — реакции цинка с ингибиторами и разрушению покрытия.
По уплотнениям пропиленгликоль совместим с EPDM и NBR (Buna, примерно до 120 °C), а также с PTFE.
Сложность не в химической стойкости, а в смазывающей способности: на торцевых уплотнениях даже пара карбид кремния / карбид кремния при работе на 100-процентном гликоле выходит за рекомендованный предел, поскольку неразбавленный продукт плохо охлаждает и смазывает поверхности трения.
Отсюда практический вывод: чем выше концентрация, тем сильнее аргумент в пользу бессальниковой схемы — магнитной муфты, мембранного или перистальтического насоса.
Типичные ошибки при эксплуатации насосов на пропиленгликоле
-
Перерасчёт характеристики
Самая частая ошибка — поставить насос по «водяной» кривой. На гликолевом растворе растут потери и потребляемая мощность, поднимается ток двигателя, а фактические напор и подача оказываются ниже паспортных.
Характеристику пересчитывают на вязкость при рабочей температуре, а не при комнатной.
-
Недостаточный подпор и кавитация
Более вязкий и плотный продукт (плотность чистого пропиленгликоля ~1,036 г/см³) повышает требования к подпору на всасе.
При нехватке NPSH насос кавитирует, вал начинает бить, и первыми разрушаются поверхности торцевого уплотнения — типовая причина течей на первичных насосах чиллеров с гликолевым контуром.
-
Сухой ход
На чистом гликоле торцевое уплотнение, оставшееся без жидкости, перегревается и выходит из строя за считанные минуты.
Поэтому на всас ставят реле протока или защиту по сухому ходу, особенно для центробежных и винтовых насосов.
-
Обводнение продукта
Из-за гигроскопичности негерметичный контур со временем набирает воду, концентрация падает, а вместе с ней — и защита от замерзания, и расчётная вязкость.
Состояние раствора контролируют по плотности или показателю преломления.
-
Старение жидкости
Без контроля pH и резерва ингибиторов гликоль закисляется, и коррозия идёт по корпусу, валу и трубопроводу.
Сам насос обычно первым показывает следы коррозии и абразивного износа от продуктов разрушения, поэтому подбор материалов проточной части лучше делать заранее, ещё на этапе покупки.
Купить насос для перекачивания пропиленгликоля в Украине
Подобрать и купить насос для пропиленгликоля имеет смысл после того, как определены концентрация продукта, диапазон рабочих температур, требуемая подача и допустимый материал смоченных частей.
От этих данных зависит выбор между центробежной и объёмной схемой, между сальниковым и бессальниковым исполнением, а также материалы корпуса и уплотнений.
Ошибка на этом этапе обычно вскрывается уже в работе — течью уплотнения или недобором по напору.
Почему стоит купить оборудование именно в нашей компании?
- Профессиональный инженерный подбор Подбираем оборудование под конкретные задачи, условия работы и требования вашего производства
- Широкий ассортимент промышленного насосного оборудования Предлагаем решения для разных типов жидкостей, технологических процессов и производственных задач
- Гарантия качества Поставляем надёжное оборудование от проверенных производителей с гарантией и поддержкой
- Технические консультации Помогаем с выбором, настройкой и правильной эксплуатацией оборудования
- Выгодные условия поставки по всей Украине Организуем быструю доставку, удобные условия оплаты и сопровождение на всех этапах
Компания ООО «ИНЖИНИРИНГОВЫЕ СИСТЕМЫ» выполняет подбор под конкретный режим перекачки, предоставляет техническую документацию и сопровождает запуск оборудования.
Покупатель получает не позицию по каталогу, а насос, рассчитанный на свою вязкость, температуру и концентрацию гликоля, с подтверждёнными материалами проточной части и уплотнений.
Часто задаваемые вопросы о насосах для пропиленгликоля
Почему текут торцевые уплотнения насоса на гликоле?
Чаще всего причина не в самом уплотнении, а в режиме. Гликоль с низким поверхностным натяжением просачивается через зазоры, которые держат воду, а при недостаточном подпоре или кавитации вал бьёт и разрушает поверхности пары трения. К этому добавляются отложения продуктов старения гликоля на торце. На концентрированном продукте надёжнее уходить от динамического уплотнения вообще — к магнитной муфте или мембранной схеме.
Можно ли использовать оцинкованные трубы и фитинги с пропиленгликолем?
Нет. Цинк реагирует с фосфатными ингибиторами в составе гликоля, покрытие разрушается, а осадок забивает теплообменники и зазоры насоса. Эффект усиливается при температуре выше ~49 °C. Для обвязки берут нержавеющую сталь, чёрную сталь или подходящие пластики, но не оцинковку.
Насколько мощнее нужен насос и двигатель по сравнению с перекачкой воды?
Точная цифра зависит от концентрации и температуры. Раствор повышает плотность и вязкость, из-за чего растут потери и потребляемая мощность, а ток двигателя поднимается относительно работы на воде. Поэтому характеристику и привод подбирают по свойствам гликолевого раствора при самой холодной рабочей температуре, а не по воде.
Можно ли перекачивать чистый (100%) пропиленгликоль центробежным насосом?
Технически да, но с оговорками. Вязкость неразбавленного продукта (~48 мПа·с при 25 °C) снижает напор и КПД, а главное — неразбавленный гликоль плохо смазывает торцевое уплотнение, и работа выходит за рекомендованный для пары трения предел. Для регулярной перекачки чистого продукта чаще берут шестерённый, винтовой или мембранный насос.
Какую концентрацию раствора брать и вредит ли высокая концентрация насосу?
Концентрацию задаёт требуемая защита от замерзания: около 42 % по объёму для −10 °C и около 46 % для −20 °C. В теплоносителях редко идут выше 50–55 %. Повышение концентрации увеличивает вязкость и нагрузку на насос, особенно при холодном пуске, поэтому без необходимости концентрацию не завышают.
Что выбрать для вязкого гликоля — центробежный или объёмный насос?
Центробежный экономичен на разбавленных растворах с вязкостью, близкой к воде. Как только продукт концентрированный или холодный и вязкость растёт, центробежный теряет напор и КПД, и переходят на объёмный — шестерённый или винтовой, который держит подачу независимо от вязкости. Граница выбора лежит по фактической вязкости при рабочей температуре.
Почему после добавления гликоля насос стал давать меньший напор?
Потому что характеристика снималась по воде. Гликолевый раствор вязче и плотнее, на нём растут гидравлические потери, и фактические напор и подача оказываются ниже паспортных, а потребляемая мощность — выше. Кривую насоса нужно пересчитывать на свойства раствора, иначе система не выходит на расчётный режим.
Нужно ли контролировать состояние гликоля во время эксплуатации?
Да. Из-за гигроскопичности продукт обводняется, и падает защита от замерзания — контролируют плотность или показатель преломления. Параллельно гликоль со временем окисляется, pH снижается, и раствор становится коррозионным — контролируют pH и резерв ингибиторов. Без этого коррозия затрагивает и трубопровод, и проточную часть насоса.
Українська