Насос для рассола и солевого раствора: материал, плотность и кристаллизация

Насос для рассола выбирают по трём свойствам жидкости, и ни одно из них не видно на глаз. Рассол почти нейтрален по pH, поэтому его легко принять за обычную воду. Но в нём много хлоридов, которые разрушают чугун. Он тяжелее воды и нагружает двигатель сильнее. А при остывании или испарении из него выпадает соль, которая забивает проточную часть. Ниже — как учесть все три свойства при подборе.

Где встречаются рассолы и солевые растворы

• Горная добыча. Рассолы в выработках калийных и соляных рудников, рассолосборники у солеотвалов, минерализованные шахтные воды.
• Соледобыча. Перекачка рассола из скважин подземного выщелачивания и бассейнов-испарителей.
• Дороги и коммунальное хозяйство. Приготовление противогололёдных растворов, талая вода со снегоплавильных пунктов и складов реагентов.
• Пищевая промышленность. Тузлуки и рассолы засолки на рыбо- и овощепереработке.
• Химия и водоподготовка. Регенерационные растворы установок умягчения, концентрат обратного осмоса.

Минерализованные воды рудников подробно разобраны в статье о насосе для шахтных вод, талая вода с реагентами — в статье о снегоплавильной станции.

Хлориды: почему нужен нержавеющий насос

Хлориды — главный враг металла насоса. Они разрушают защитную плёнку на поверхности и вызывают точечную коррозию — питтинг. Чугунный корпус в рассоле теряет толщину стенки, крепёж ржавеет и прикипает. Поэтому для постоянной работы с рассолом берут насос из нержавеющей стали с молибденом — типа AISI 316. Сталь 304 без молибдена в хлоридах держится заметно хуже.

В нержавеющей серии Grindex Inox кожух выполнен из AISI 316L, литые детали и колесо — из её литейного аналога CF-8M, вал — из дуплексной стали. Это видно по паспорту Sandy Inox; подробно — в статье об устройстве насоса из нержавеющей стали. Для солёной воды в паспорте Sandy Inox предусмотрены цинковые аноды: цинк корродирует первым и защищает корпус.

Плотность: рассол тяжелее воды

Насыщенный раствор поваренной соли весит около 1200 кг/м³ — на пятую часть больше воды. Насосу приходится поднимать более тяжёлую жидкость, и мощность на валу растёт пропорционально плотности. Двигатель, подобранный впритык по воде, на рассоле перегружается.

У погружных насосов в паспорте указан предел плотности жидкости. У Sandy Inox, например, он равен 1100 кг/м³ — это меньше, чем у насыщенного рассола. Поэтому при подборе насоса для крепкого рассола сообщают его плотность заранее: её сверяют с паспортом модели и запасом мощности двигателя. Как плотность влияет на подбор, объясняет статья о плотности пульпы — правило то же самое.

Кристаллизация: соль выпадает в насосе

Насыщенный рассол на грани выпадения соли. Стоит ему частично испариться — а для калийных рассолов и остыть, у них растворимость сильно зависит от температуры, — и в проточной части, в рукаве, на сетке начинают расти кристаллы. После остановки насоса соль схватывается, и при следующем пуске колесо может не провернуться.

• после работы промывать насос и линию пресной водой, не оставлять рассол в рукаве;
• не оставлять насос надолго в рассоле без работы, особенно в калийном и остывающем;
• помнить, что насыщенный раствор поваренной соли замерзает только около −21 °C, а слабый — гораздо раньше, и не оставлять его в рукавах на морозе;
• перед пуском после простоя проверять, что вал проворачивается.

Порядок промывки и регламент для стальной машины — в статье об обслуживании насоса из нержавеющей стали.

Уплотнение и температура

Корпус из стали держит хлориды, но торцевое уплотнение сделано не из стали. На рассоле важны твёрдые пары трения — например, карбид кремния по карбиду кремния, как в нижнем уплотнении Sandy Inox. Абразивные кристаллы соли стачивают мягкие пары быстрее. Если рассол горячий, это тоже оговаривают: у Sandy Inox, например, допустимая температура жидкости — до 40 °C. Как температура влияет на выбор, объясняет статья о температуре перекачиваемой жидкости.

Модели Grindex Inox для рассола

Значения — паспортные максимумы. Модель выбирают сначала по тому, что ещё есть в рассоле, кроме соли, а потом по подаче и напору. Подробнее — в обзоре насосов Grindex Inox и в статье о том, как выбрать нержавеющий насос.

Частые вопросы

Можно ли качать рассол обычным чугунным насосом? Разово и слабый раствор — да, с промывкой пресной водой после работы. Для постоянной работы с рассолом нужна нержавеющая сталь.

Какая сталь нужна для насоса для рассола? Кислотостойкая с молибденом, типа AISI 316. Сталь 304 в хлоридах страдает от питтинга.

Почему насос перегревается на рассоле? Рассол тяжелее воды, и двигатель работает с большей нагрузкой. Плотность надо сверять с паспортом модели.

Что делать, если насос не проворачивается после простоя в рассоле? Скорее всего, в проточной части выпала соль. Насос промывают тёплой пресной водой и только потом пробуют пустить.

Вывод: насос для рассола должен выдерживать хлориды, плотность и кристаллизацию. Отсюда нержавеющая сталь AISI 316, сверка плотности с паспортом, твёрдые пары уплотнения и обязательная промывка пресной водой после работы. Производитель оборудования — шведская компания Grindex.