Эксгаустер из титана ВТ1-0 в Минске


Эксгаустер из титана ВТ1-0: технические характеристики и применение

Эксгаустер из титана ВТ1-0 — центробежная или осевая машина для удаления агрессивных парогазовых сред, спроектированная с учётом физико-механических свойств технически чистого титана марки ВТ1-0. В отличие от серийных вентиляторов из углеродистой стали, такой эксгаустер сохраняет работоспособность в средах, где стандартные конструкционные материалы корродируют за считанные недели. Титан ВТ1-0 по ГОСТ 19807–91 содержит не менее 99,24 % Ti, примеси железа — до 0,25 %, кислорода — до 0,2 %, азота — до 0,04 %. Плотность — 4,505 г/см, что почти вдвое ниже, чем у стали 12Х18Н10Т, поэтому ротор эксгаустера получается существенно легче при сопоставимой прочности.

Конструктивные особенности и материалы проточной части

Проточная часть эксгаустера из ВТ1-0 включает рабочее колесо, корпус, всасывающий и нагнетательный патрубки, а также направляющий аппарат. Рабочее колесо обычно выполняется сварным из листового титана толщиной 3–8 мм либо литым с последующей механической обработкой. Вал изготавливается из титанового сплава ВТ6 (Ti-6Al-4V) — он обеспечивает повышенную усталостную прочность при знакопеременных нагрузках. Уплотнения вала — торцевые или лабиринтные, с подачей инертного газа или технической воды для отсечки агрессивной среды.

Предел прочности ВТ1-0 при 20 C — 345–440 МПа, предел текучести — 275–370 МПа, относительное удлинение — не менее 20 %. При нагреве до 250 C прочностные характеристики снижаются незначительно, что позволяет эксплуатировать эксгаустер в системах отвода горячих технологических газов. Модуль упругости — 112 ГПа, что требует повышенной жёсткости опорных конструкций во избежание резонансных колебаний.

Типовые исполнения и параметры

ТипоразмерПроизводительность, м/чПолное давление, ПаМощность привода, кВтЧастота вращения, об/мин
ЭТ-4,04 0002 2005,52 900
ЭТ-6,36 3002 800112 900
ЭТ-10,010 0003 50018,51 450
ЭТ-16,016 0004 200301 450
ЭТ-25,025 0005 00055980

Области применения

  • Химические производства: отвод паров соляной, серной и уксусной кислот, хлорсодержащих газов из реакторов и абсорбционных колонн.
  • Металлургия: удаление травильных паров из линий непрерывного травления нержавеющей стали, отвод газов от электролизных ванн.
  • Целлюлозно-бумажная промышленность: транспортировка парогазовой смеси с диоксидом хлора и диоксидом серы от варочных котлов.
  • Титановые производства: отвод тетрахлорида титана и хлора из реакторов хлорирования, где углеродистая сталь непригодна.
  • Энергетика: системы газоочистки дымовых газов после скрубберов мокрой очистки, работающие при температуре до 120 C.
  • Фармацевтика: аспирация технологических вытяжных шкафов при работе с агрессивными реагентами.

Эксплуатационные ограничения

Титан ВТ1-0 устойчив в окислительных и нейтральных средах, но не рекомендуется для работы с плавиковой кислотой, фтористоводородной кислотой и растворами, содержащими ионы фтора, — они вызывают интенсивную коррозию даже при комнатной температуре. Также ограничивается применение в сухих средах с высоким содержанием хлора при температуре выше 200 C из-за риска пирофорного взаимодействия. Влажный хлор при температуре до 80 C титан выдерживает удовлетворительно.

Максимальная температура перекачиваемой среды — 300 C при отсутствии абразивных включений. При наличии твёрдых частиц (окалина, катализаторная пыль) рекомендуется наплавка кромок рабочего колеса стеллитом или замена входных участков на сплав ВТ6 с повышенной твёрдостью. Балансировка ротора выполняется по классу G6.3 ГОСТ ИСО 1940-1. Ресурс подшипниковых узлов при непрерывной работе — не менее 20 000 часов.

Вопросы и ответы

При какой температуре эксгаустер из ВТ1-0 теряет прочностные свойства?

До 250 C снижение предела прочности не превышает 10–15 %. При 300 C длительная работа не рекомендуется без перерасчёта на жаропрочность, поскольку ползучесть ВТ1-0 становится заметной.

Можно ли перекачивать влажный хлор эксгаустером из титана ВТ1-0?

Да, при температуре до 80 C и содержании влаги не менее 0,5 %. Сухой хлор при нагреве выше 200 C вызывает пирофорное взаимодействие с титаном.

Какой ресурс рабочего колеса из ВТ1-0 при работе с абразивными примесями?

При наличии твёрдых частиц ресурс сокращается до 3 000–5 000 часов. Рекомендуется наплавка входных кромок стеллитом или замена на сплав ВТ6.

Допускается ли замена ВТ1-0 на ВТ6 в корпусных деталях эксгаустера?

Да, сплав ВТ6 (Ti-6Al-4V) применяется для валов и нагруженных элементов. Для корпуса и патрубков достаточно ВТ1-0, так как коррозионная стойкость обоих материалов сопоставима.