Вертикальні насоси, конструктивною особливістюяких є відповідне їх назві розташування валу та робочого колеса, знайшли широке поширення як у побуті, так і в різних галузяхпромисловості. Завдяки вертикальному компонування валу, робочого колеса та корпусу для встановлення цього обладнання не потрібно багато місця, що є однією з основних причин його високої популярності. Вертикальний насос в залежності від моделі може використовуватися як автономний. мобільного пристрою, а також елемент системи водопостачання або водовідведення.

Параметри та різновиди

Насоси з вертикальним компонуванням валу та робочого колеса, що відносяться до пристроїв відцентрового типу, класифікуються за такими характеристиками, як:

1. напір (залежно від значення даного параметра вертикальні насоси можуть бути низьким, середнім або високим рівнем напору);
2. швидкість функціонування (за цією ознакою виділяють нормальні, тихо-або швидкохідні гідромашини);
3. обсяг робочого середовища, що перекачується в одиницю часу (продуктивність пристрою);
4. кількість ступенів, якими можуть виступати секції або кільця обладнання;
5. кількість магістралей, через які в пристрій надходить середовище, що перекачується (одно- або двосторонні пристрої);
6. тип рідкого середовища, для перекачування якого призначений насос (дренажні, фекальні, хімічні, водяні та ін електронасоси);
7. розташування пристрою щодо середовища, що перекачується (наземні моделі, занурювальні і вертикальні напівзанурювальні насоси);
8. спосіб з'єднання з приводним електродвигуном (прямопривідні, редукторні та шківні гідромашини).

Вертикальні насоси успішно використовуються для перекачування чистих, забруднених та хімічно агресивних рідких середовищ, що характеризуються невисоким ступенем в'язкості. До найбільш значимих переваг гідромашин даного типу слід віднести:

• компактність;
• простоту у використанні та обслуговуванні;
• високу ефективність;
• невисокий рівень шуму, створюваного під час роботи.

Завдяки перерахованим вище перевагам вертикальні багатоступінчасті відцентрові насоси (як і одноступінчасті) активно використовуються для оснащення наступних систем:

• автономне водопостачання;
• опалення;
• дренажу та очищення рідких середовищ;
• конденсації;
• фільтрації, зрошення та меліорації.

Вертикальний відцентровий насос, який забезпечує підняття рідини, що перекачується ним, на більш високий рівень за рахунок збільшення тиску її потоку, може відноситися до однієї з наступних категорій:

• гідромашина поверхневого або наземного типу;
• напівзанурювальний насос;
• пристрій занурювального типу.

Як поверхневі моделі, так і напівнавантажувальні насоси комплектуються електродвигуном, який забезпечує обертання робочих коліс таких пристроїв.

Поверхневі насоси вертикального типу, як відомо з їхньої назви, встановлюються на поверхні землі, в безпосередній близькості від резервуара, з якого необхідно відкачувати рідину. Місцем для встановлення такого обладнання може служити приямок або спеціально підготовлений майданчик, які не стикаються з поверхнею рідкого середовища, що перекачується. Насос напівзанурювальний вертикальний, що також випливає з його назви, опускається в рідке середовище, що перекачується, лише частково, при цьому приводний електродвигун залишається над поверхнею рідини.

Корпус насосів занурювального типу в процесі їх роботи повністю знаходиться в товщі рідкого середовища, що перекачується. Якщо вертикальний напівзанурювальний насос не може бути встановлений у свердловинах, шахта яких характеризується викривленою формою, то пристрій занурювального типу має таку можливість.

Слід пам'ятати, що електронасоси вертикального типу не можна запускати, поки внутрішня частина корпусу не заповниться рідиною. Якщо знехтувати цією вимогою, то насос працюватиме на холостому ходу, що може призвести до його перегріву і, відповідно, передчасного виходу з ладу.

Більш високою потужністю відрізняються багатоступінчасті відцентрові насоси вертикального типу, які в змозі набагато збільшувати тиск потоку рідкого середовища, що перекачується, чого не можна сказати про одноступінчасті моделі. При цьому потужність та ККД багатоступінчастих насосіввертикального типу тим вище, що більше секцій є у конструкції таких пристроїв. Кожна з секцій, з'єднаних один з одним послідовно, сприяє приросту кінетичної енергії потоку рідкого середовища, що перекачується.

Принцип дії

Основним елементом конструкції відцентрового насоса вертикального типу є робоче колесо, оснащене лопатями. У вертикальних багатоступінчастих насосах таких коліс, закріплених на валу, кілька, що дозволяє збільшити ефективність використання даного обладнання. Робочі колеса цих відцентрових електронасосів є два диски, закріплених на вертикальному валу, які розташовуються один від одного на певній відстані і з'єднані між собою лопатями, що згинаються в бік, протилежну напрямку обертання самого колеса.

Принцип, за яким працює відцентровий насос вертикального типу, полягає в наступному:

1. При обертанні колеса в тимчасовій робочій камері, сформованій двома прилеглими лопатями, створюється розрідження повітря, що сприяє всмоктування рідини через вхідний патрубок.
2. Після того як рідина потрапляє в тимчасову робочу камеру і починає обертатися разом з лопатями, що її переміщають, на неї починає діяти відцентрова сила, що притискає її до стінок внутрішньої камери.
3. При попаданні в область вихідного патрубка рідина, вже перебуваючи під тиском за рахунок відцентрових сил, що впливають на неї, виштовхується в напірну магістраль.

При обертанні робочого колеса відцентрового електронасоса із закріпленими на ньому лопатями всмоктування рідини, що перекачується, і її виштовхування в напірну магістраль відбувається в безперервному режимі. Таким чином, за один оберт колеса відбувається кілька циклів всмоктування і виштовхування рідкого середовища, що перекачується.

Вал електронасоса, на якому закріплено його робоче колесо, для забезпечення легкості та точності обертання поміщається у підшипникові вузли, а між рухомими та нерухомими деталями пристрою встановлюються ущільнювальні елементи сальникового типу.

Окремі моделі вертикальних насосів занурювального типу можуть встановлюватися навіть у трубопроводах відповідного діаметра, що дозволяє значно підвищити ефективність перекачування рідких середовищ. Всмоктувальний та напірний патрубки у таких моделей розташовуються на одній осі.

Багатоступінчасті насоси вертикального типу

У відцентрових вертикальних насосах багатоступінчастого типу рідина, що перекачується до надходження в напірний патрубок послідовно проходить всі секції пристрою, що дозволяє значно збільшити напір робочого середовища на виході. Залежно від моделі насоси цього типу можуть містити у своїй конструкції різну кількість робочих коліс (від 2 до 10), які фіксуються на одному валу, але розташовуються в окремих модулях кожне.

Модулі багатоступінчастого вертикального насоса розміщуються в одному кожусі, який встановлюється між всмоктувальною та напірною камерами пристрою. Всі елементи корпусу багатоступеневого електронасоса, патрубки якого розташовуються в одній горизонтальній площині, стягуються шпильками, а стики між ними герметизуються за допомогою елементів ущільнювачів.

Як вже говорилося вище, багатоступінчасті відцентрові насоси за рахунок особливостей своєї конструкції дозволяють значно збільшити напір рідкого середовища, що перекачується, на виході. Напір потоку рідини, створюваний багатоступінчастим насосом, складається із суми значень напорів, що формуються кожним його ступенем.

Правила вибору та обслуговування

Значно продовжити термін служби відцентрових насосів, а також забезпечити їхню безаварійну експлуатацію дозволяє дотримання нескладних правил їх використання та технічного обслуговування. Щоб мінімізувати вплив зовнішніх факторів, здатних вивести відцентрові насоси з ладу, слід дооснастити такі установки поряд з додатковими елементами. Такими елементами, зокрема, є:

• сітчастий фільтр і засувки, які захистять насос від попадання в його внутрішню частину твердих включень, що містяться в складі рідкого середовища, що перекачується;
• Зворотній клапан, що не дає рідини, що перекачується піти назад в свердловину, тобто виключає роботу насоса вхолосту і, відповідно, перегрів пристрою і його вихід з ладу;
• манометр, що встановлюється на трубі, за якою рідке середовище всмоктується насосом (наявність манометра дасть можливість контролювати тиск рідини у вхідному патрубку і тим самим не допускати виникнення кавітаційних процесів);
• манометр, призначений для контролю рівня тиску всередині самого насоса (наявність такого приладу дозволить не допустити виникнення гідроударів).

Ефективність роботи трубопровідної системи, яку обслуговує відцентровий насос, багато в чому визначається тим, наскільки правильно вибрано такий пристрій. Вибираючи як наземні, так і занурювальні та напівзанурювальні вертикальні насосні пристрої, слід орієнтуватися на такі параметри:

• потужність, що споживається приводним електродвигуном;
• продуктивність;
• напір водяного струменя, який може створювати насос;
• розміри корпусу;
• матеріали виготовлення деталей, які контактуватимуть з середовищем, що перекачується.

Горизонтальне виконання - надто узагальнений параметр, щоб відповідні насоси різних типів можна було б охарактеризувати набором загальних властивостейта виділити ряд загальних областей застосування. В межах одного типу насосів виконання може різною мірою впливати як на конструкцію, так і на виконувані машиною функції.

Нижче будуть розглянуті типи насосного обладнання, що найчастіше зустрічаються, конкретні представники яких можуть мати горизонтальне виконання.

Відцентрові насоси

Як одні з найпоширеніших типів, відцентрові насоси зустрічаються як і горизонтальному, і у вертикальному виконанні, причому різноманітність конкретних різновидів велика. Відцентрові насоси часто використовуються для перекачування великого обсягу рідин на різних виробництвах та підприємствах, де, як правило, проблема вільного простору не є критичною. З цієї причини види відцентрових насосів у горизонтальному виконанні численні та різноманітні.

Горизонтальне розміщення дозволяє легко підключати насос до приводу за допомогою з'єднання валу двигуна та валу насоса за допомогою муфти. У більшості випадків насос і двигун монтуються відразу на загальній рамі і є окремою технологічною одиницею. Також на одній рамі може бути розташовано кілька насосів та приводів, що об'єднані в єдиний насосний агрегат.

Поршневі насоси

Поршневі насоси досить компактні порівняно з іншими типами. Крім того, принцип їхньої дії не накладає жорстких вимог до положення робочих камер та поршнів. Більш того, конструкція насоса найчастіше дозволяє без порушення працездатності переміщувати насос із горизонтального положення у вертикальне, залишаючи лише проблему кріплення. Поршневі та плунжерні насоси часто застосовуються в установках (у тому числі мобільних) високого тиску, в яких вони кріпляться горизонтально разом із приводом на одній платформі чи рамі.

Поршневі насоси, що працюють з більшим числомоборотів або створюють значний напір, зазвичай намагаються виготовляти у горизонтальному виконанні, так як у цьому випадку простіше забезпечити стійкість та жорсткість кріплення насоса та приводу. Поворотно-поступальний характер роботи поршневих насосівобумовлює різноманітні пульсаційні навантаження на деталі та з'єднання агрегату, які можуть негативно впливати насос аж до поломки.

Гвинтові насоси

Використовувані для перекачування в'язких середовищ, гвинтові насоси набули широкого поширення в різних галузях промисловості. Зазвичай гвинтові насоси монтуються на рамі разом приводом у горизонтальному положенні, що полегшує як сам монтаж та доступ до насоса для подальшого обслуговування, так і приєднання вхідного вала до вихідного валу двигуна. Різні конструкції, горизонтальні гвинтові насоси можуть мати патрубки, осі яких будуть лежати в одній площині або в перпендикулярних площинах.

Виготовлення гвинтового насоса у вертикальному виконанні не є виправданим, якщо доступне для його розміщення простір не є лімітуючим фактором, так як у подібному випадку виникає необхідність вирішення проблем, пов'язаних з кріпленням насоса, що має значну довжину в порівнянні з іншими габаритними розмірами.

Для виконання деяких завдань горизонтальне розташування гвинтового насоса є обов'язковим, якщо вхідний патрубок має вигляд приймального бункера, з дна якого середовище, що перекачується, захоплюється гвинтом і нагнітається у вихідний патрубок. Такий варіант завантаження можна зустріти в харчовій промисловості, процесах із використанням або отриманням пластичних мас і т.д.

Властивості горизонтальних насосів:

Зварний сталевий знижка:
Модульна конструкція

Двигуни

Корпус камери згоряння:
Стандартний та посилений
Доступна потужність

Впускний колектор:
Конструкція з нержавіючої сталі 316 Багатоступінчастий відцентровий насос

Фланцевий нагнітальний патрубок насоса

Подвійна гнучка муфта двигуна

Основна рама насоса, що настроюється в експлуатаційних умовах

Технічні характеристики горизонтальних насосів

Продуктивність від 11 до 3240 м³/год
Натиск від 10 м до 2000 м

Область застосування горизонтальних насосів

Гірничодобувна промисловість
Закачування рідини на родовищі
Трубопроводи
Відкачування води
Видалення окалин на сталеливарних заводах

У цій статті наведено опис конструкцій насосів, що застосовуються в системах водопостачання та каналізації, а також в основних галузях промисловості та комунального господарства.

Осьові насоси.Осьовими називаються лопатеві насоси, в яких рідина рухається через робоче колесо в напрямку його осі. Основні технічні характеристики осьових насосів вказані в ГОСТ 9366-80 Насоси осьові. Загальні технічні умови. Згідно з цим ГОСТом, осьові насоси виготовляють двох типів: з жорстко закріпленими лопатями колеса - жестколопастние насоси (типу О) і з поворотними лопатями колеса - поворотно-лопатеві насоси (типу ВП). Можливість зміни кута установки лопатей у насосах типу ОП дозволяє регулювати подачу та напір насоса в набагато ширших межах, ніж у насосах типу О з жорстко закріпленими лопатями колеса. Високий ККД насоса типу ВП при цьому зберігається.

Робоче колесо осьового насоса складається з втулки обтічної форми, де укріплені лопаті. Втулки та лопаті осьового насоса в основному виконанні відливаються з чавуну або сталі, а в морському виконанні - з бронзи. Рідина надходить у насос через вхідний патрубок. У вхідних патрубках деяких типів насосів є напрямні апарати у вигляді нерухомих лопатей обтічної форми. Безпосередньо за робочим колесом (по ходу рідини) розташований виправляючий апарат для усунення обертального рухурідини.
В осьових насосах типу О і ВП в основному виконанні (рис. 2.19) рідина відводиться під кутом 60° до вертикалі. У малогабаритних осьових насосах рідина відводиться під кутом" 90°. Вал осьових насосів типу ОП порожнистий, всередині нього проходить шток механізму розвороту лопатей. Механізм розвороту лопатей може мати ручний, електричний або гідравлічний привід. Конструкція робочого колеса осьового насоса визначає особливості його роботи: такі насоси розраховані на подачу великих витрат рідини (до 140 тис. м3/год) при відносно невеликих напорах (4-20 м). обумовлює й іншу особливість осьових насосів - в більшості випадків вони розраховані на роботу під затокою, тому при проектуванні насосних установок осьові насоси встановлюються так, щоб робоче колесо розміщувалося нижче за рівень води в приймальній камері.
Осьові насоси відрізняються простотою конструкції та компактністю, меншою порівняно з відцентровими насосами масою, можливістю подачі забруднених рідин. Компактність конструкції особливо цінна при подачі великих витрат рідини, оскільки дозволяє значно скоротити розмір насосної станції. Осьові насоси застосовують у зрошувальних установках та насосних станціях першого підйому систем водопостачання, а також для перекачування стічної рідини та активного мулу на каналізаційних очисних спорудах.
Насоси для стічних рідин (фекальні) та ґрунтові насоси. Фекальні насоси призначені для перекачування стічних вод, мулів та рідин, забруднених механічними домішками, що знаходяться у зваженому стані. Тому такі насоси повинні мати досить великі прохідні канали, що гарантують безперебійну роботу. З цією метою робочі колеса фекальних насосів виготовляють з невеликим числом (2-4) лопатей обтічної форми. Крім того, в корпусі влаштовують спеціальні люки для огляду та чищення насосів.
Основні параметри відцентрових фекальних насосів, що випускаються до цього часу, зазначені в ГОСТ 11379-73 «Насоси відцентрові фекальні. Основні параметри". За цим ГОСТом передбачено випуск фекальних насосів чотирьох основних типів: горизонтальні типу ФГ, вертикальні типуФВ, одноступінчасті та двоступінчасті.

Рис. 2.21. Вертикальний фекальний насос
/ - Корпус насоса; 2 - опорна плита; 3-електродвигун

Горизонтальний фекальний одноступінчастий консольний насос з осьовим підведенням рідини показано на рис. 2.20. Опора насоса виконана у вигляді кронштейна, до фланця якого прикріплений корпус спрощеної форми з всмоктувальним та нагнітальним патрубками. Всмоктуючий патрубок має люк для прочистки. Другий люк для чищення влаштований у верхній частині корпусу насоса.

Напірний патрубок зазвичай розташований вертикально, за потреби він може бути повернутий на 90° у будь-який бік. Вал насоса обертається в підшипниках кочення, а у великих насосів - Б підшипниках ковзання. Ущільненням валу є сальникове набивання. Для охолодження та промивання сальникового ущільнення, а також для створення гідравлічного затвора під час роботи насоса до сальника подається технічна вода під тиском, що на 0,03-0,05 МПа (0,3-0,5 кгс/см2) перевищує тиск у напірному патрубка насоса.
Широкого поширення набули вертикальні фекальні насоси. Вертикальні насосні агрегати з невеликою подачею конструктивно вирішені як блок з електродвигуном (рис. 2.21). Вал насоса має верхню та нижню опори. У верхній опорі, укріпленій на плиті, розташована п'ята, що сприймає осьову силу деталей, що обертаються насоса. Нижня опора розташована в насосі і складається з двох підшипників - радіального кулькового та впорного текстолітового. Корпус насоса трубою з'єднаний з опорною плитою. Усередині труби проходить вал насоса. Для змащення текстолітового підшипника до нього має бути підведена чиста (технічна) вода.
Великі вертикальні фекальні насоси випускають із осьовим підведенням. Корпус насоса виконується з роз'ємом у горизонтальній площині (рис. 2.22). Як видно з малюнка, насос та електродвигун встановлюються на окремих фундаментах. Осьові сили і навантаження від дії ваги частин, що обертаються в таких насосах сприймає п'ята електродвигуна, що знаходиться в масляній ванні.
З 1 січня 1983 р. запроваджено новий ГОСТ на насоси для стічних рідин -ГОСТ 11379-80Е «Насоси динамічні для стічних рідин. Загальні технічні умови. Відповідно до цього ГОСТу повинні виготовлятися насоси типів СД-відцентрові та СДС - вільно-вихрові. Насоси типу ЦД повинні виготовлятися у горизонтальному та вертикальному виконанні, а також напівзанурювальні. Ця серія насосів повинна забезпечувати подачу від 7 до 10800 м3/год з напорами від 5,5 до 100 м при перекачуванні рідини, що містить не більше 1% абразивних частинок розміром до 5 юл. Основні технічні характеристики насосів ЦД (подача, напір) близькі до характеристик фекальних насосів Ф.
У позначеннях насосів для стічних вод перші літери означають тип насоса, перша група цифр - подачу, м3/год, друга група цифр - натиск, м; далі ставлять позначення кліматичного виконання та номер ГОСТу. Наприклад, горизонтальний насос типу ЦД з подачею 100 м3/год і напором 40 м, кліматичного виконання У4 (ГОСТ 15150-69) позначається так: ЦД 100/40-У4-ГОСТ 11379-80Е. Зіставлення позначень насосів, що виготовляються за ГОСТ 11379-73 та 11379-80Е, наведено в табл. 2.3.
За Останнім часому нашій країні та за кордоном для спрощення експлуатації насосів для перекачування стічних вод та інших рідин, що містять великі зважені та плаваючі включення, розробляється низка насосів нових типів.

Таблиця 2.3

Відцентрові фекальні насоси виготовляють з колесами, з пристроями (ножами) для подрібнення великих включень.
Такий насос одночасно з перекачуванням рідини виконує функцію дробарки, тобто є насосом-дробилкою. Застосування таких насосів полегшує експлуатацію насосних установок. Це насамперед стосується автоматизованих насосних станцій, на яких відпадає або суттєво скорочується необхідність експлуатації дробарок та пристроїв для видалення твердих включень, затриманих на ґратах. У нашій країні такий насос розроблений НІКТІ МКГ УРСР (м. Київ).

Для перекачування стічних вод, містять включення великих розмірів, використовують вільно-вихрові насоси (СВН), які за принципом дії відносяться до лопатевих насосів тертя. Від відцентрових ці насоси відрізняються тим, що відкрите робоче колесо розміщене у кишені. задньої стінкикорпуси насоса (рис. 2.23). При цьому між торцем колеса утворюється камера, вільна від частин, що обертаються. Ширина цієї камери дорівнює діаметру напірного патрубка на рівні язика створа. Через робоче колесо проходить тільки частина загального потоку рідини, що надходить в насос - так званий циркуляційний потік, що становить 15 - 25% подачі насоса. Решті рідини, що надходить у насос, енергія передається шляхом вихрового енергообміну з циркуляційним потоком. Широка проточна порожнина, вільна від деталей, що рухаються, і відкрите робоче колесо сприяють тому, що насос практично не засмічується, а отже, істотно знижуються трудові витрати на його експлуатацію. Однак ККД у вільно-вихрових насосів нижче, ніж у відцентрових, і становить 45-55%. В даний час промисловість випускає вільно-вихровий насос ФГС 81/31 з номінальною подачею 81 м3/с і відцентровий занурювальний моноблочний фекальний електронасос марки ЦМФ 160-10-У5 з робочим колесом вільно-вихрового типу.
Для перекачування пульп, а також виробничих стічних вод деяких видів з великою кількістю важких механічних домішок, у тому числі абразивних (пісок, окалина, шлак тощо), застосовують ґрунтові та піскові насоси.
Грунтові насоси типу Гр одноступінчасті консольного типу з чотирилопатевим робочим колесом одностороннього входу виготовляються згідно з ГОСТ 9075-75.
Корпуси таких насосів мають роз'єм у вертикальній площині. Ці насоси призначені для перекачування пульп із щільністю до 1,3 кг/л.
Основні параметри Піскових відцентрових насосів встановлені ГОСТ 8388-77 Насоси відцентрові піскові. Типи та основні параметри». В даний час промисловість випускає піскові насоси типу Пс з подачею від 50 до 200 м3/год для перекачування пульпи щільністю до 2-3 кг/л (залежно від марки насоса). Конструкція піскового насоса типу Пр наведена на рис. 2.24. Як видно з малюнка, корпус насоса, вхідний та вихідний патрубки гумовані, що запобігає швидкому зносу насоса.
До сальникових ущільнень насосів типу Пр (як і насосів типу Гр) необхідно підводити чисту воду під тиском, рівним 0,8—1 робочого тиску насоса.

Останнім часом набувають поширення занурювальні каналізаційні електронасоси невеликої потужності. Розроблено та освоєно серію занурювальних електронасосів типу ЦМК (рис. 2.25). Це занурювальний моноблочний агрегат з вбудованим електродвигуном, герметизованим від попадання стічної рідини внутрішню порожнину. Насосна частина - одноступінчастий відцентровий насос із дволопатевим робочим колесом, закріпленим на консольній частині валу електродвигуна. Відведення насоса - спіральне. Порожнини всмоктування та нагнітання розділені за допомогою лабіринтного ущільнення.
Каналізаційний електронасос комплектується спеціальним пристроємдля автоматичного стикування його з напірним трубопроводом без використання звичайних кріпильних засобів, що дозволяє демонтувати насос без спорожнення колодязя (резервуару), де його встановлено.
При виробництві будівельних робіт для відкритого водозливу, а також для перекачування забруднених, у тому числі стічних, вод набули поширення занурювальні моноблочні відцентрові електронасоси типу ГНОМ (рис. 2.26). Відповідно до ГОСТ 20763-75 ці насоси повинні виготовлятися з подачею від 10 до 400 м3/год при напорах від 10 до 40 м.

Рис. 2.25. Занурювальний каналізаційний електронасос типу ЦМК
1 - робоче колесо; 2 - спіральний відвід; 3 - підшипниковий щит; 4 - електродвигун; 5 - кришка; 6 - ручка; 7 - кабель електродвигуна

Робоче колесо електронасоса типу ГНОМ напіввідкритого типу, лите, із зносостійкого матеріалу, закріплене на валу електродвигуна. Електродвигун спеціального виконання асинхронний із короткозамкненим ротором. Ротор обертається у двох шарикопідшипниках, встановлених у верхній та нижній кришках. Між робочим колесом та нижнім підшипником розміщена масляна камера з розташованим у ній вузлом ущільнення. Олія в камері призначена для змащення та охолодження пар тертя торцевих ущільнень. Воно ж служить гідравлічним затвором для запобігання проникненню рідини, що перекачується, в порожнину електродвигуна. Наявність масляної камери дещо ускладнює експлуатацію насосів типу ГНОМ, порівняно з експлуатацією насосів типу ЦМК. Рідина, що перекачується, засмоктується робочим колесом і подається в кільцеву щілину між електродвигуном і кожухом. Далі рідина потрапляє в напірний патрубок та нагнітається через гумовий рукав. Насоси типу ГНОМ здатні перекачувати рідину щільністю до 1250 кг/м3 при вмісті механічних твердих домішок максимальним розміром до 5 мм до 10 % за масою.
За кордоном занурювальні електронасоси для перекачування стічних вод набули великого поширення. Шведська фірма"Флюгт" випускає великий ряд типорозмірів насосів для стічних вод, включаючи і великі насоси з подачею до 4000м3/год. На рис. 2.27 показано один із таких насосів. Застосування занурювальних насосів для перекачування стічних вод дозволяє суттєво зменшити розміри насосних станцій, а отже, знизити їхню вартість.

Насоси для хімічно активних рідин.Насоси цього класу призначені головним чином для хімічної промисловості. У системах водного господарства такі насоси застосовують для перекачування розчинів різних реагентів, насамперед розчину коагулянту. Застосовують їх і для перекачування агресивних щодо чорних металів стічних вод промислових виробництв. Типи та основні параметри відцентрових насосів для хімічних виробництв зазначені у ГОСТ 10168-75. Основні технічні вимогидо таких насосів наведені у ГОСТ 15110-79Е. Згідно з цими ГОСТами, насоси для хімічних виробництв виготовляються наступних типів:
X, АХ, ТХ - горизонтальні, консольні на окремій стійці; ХБ - горизонтальні, міжопорні, одноступінчасті та багатоступінчасті, з робочими колесами одностороннього входу;
ХД - горизонтальні, міжопорні, з робочими колесами двостороннього входу;
ХІ, АХІ, ТХІ - занурювальні, вертикальні, з опорами поза рідиною, що перекачується;
ХП, АХП - занурювальні, з опорами в рідині, що перекачується.
Насоси вказаних типів повинні виготовлятися наступними конструктивних виконань: М - моноблочні; Р - з підвищеним (надлишковим) тиском на вході; О - обігріваються або охолоджувані; С - самовсмоктувальні.

Для особливо хімічно активних рідин виготовляють відцентрові одноступінчасті насоси з керамічних матеріалів та епоксидних смол. Типи та основні параметри таких насосів регламентовані ГОСТ 22570-77. Відповідно до цього ГОСТу насоси повинні виготовлятися з подачею від 3 до 460 м3/год і напором від 6 до 95 м. Найбільшого поширення насоси типу X, АХ і ГХ. Ці насоси виготовляють на уніфікованих опорних стійках та підшипниках. На рис. 2.28 показано розріз насоса X 20/31.

1 - робоче колесо; 2 - сальник; 3 - захисна втулка; 4 - вал насоса; 5 - кронштейн

Матеріал проточної частини насоса – висококремнистий сплав. З такого ж матеріалу виконана захисна втулка валу.
Раніше позначення насосів для хімічних виробництв входили діаметр вхідного патрубка і число швидкохідності. У ГОСТ 10168-75 наведено таблицю заміни застарілих позначень насосів. Наприклад, насос X 20/31 раніше позначався 2Х-6, а насос АХ 90/19-5АХ-9.

2.3. Відцентрові насоси

2.3.1. Пристрій та принцип дії. Класифікація

Відцентрові насоси використовуються для циркуляції води в системах теплопостачання, водяного опалення, вентиляції та кондиціонування.

вання повітря, живлення котлів, подачі води в камери зрошення

багатьох інших випадках

Основними елементами, загальними для всіх різноманітних конструкцій відцентрових насосів, є (рис. 2.9): патрубок, що всмоктує, робоче колесо з лопатками, корпус спіральної форми і напірний патрубок.

Всмоктуючий патрубок з'єднує корпус насоса з всмоктувальним трубопроводом, напірний патрубок – з напірним трубопроводом. Робоче колесо насоса жорстко насаджено на вал, являє собою їди-

виливку і має передній і задній диски з вигнутими лопатями між ними. Корпус насоса не є осесиметричним; між поза-

ним обведенням колеса і корпусом є спіральна камера (спіральне відведення), по якій рідина плавно відводиться від робочого колеса в напірний трубопровід.

Рис. 2.9. Конструкція одноступінчастого відцентрового насоса 1 - патрубок, що всмоктує; 2 – робоче колесо з лопатками; 3 – корпус; 4 – напірний

патрубок; 5 – спіральне відведення

Навчальна бібліотека АВОК Північний Захід

Рідина при обертанні робочого колеса під дією відцентрових сил рухається від його центру до периферії і далі надходить у спіральну камеру, патрубок напірний і напірний трубопровід. У спіральному відведенні швидкість знижується, і відбувається часткове пре-

розвиток кінетичної енергії в потенційну. У центральній частині

колеса утворюється вакуум, під дією якого відбувається надходження рідини в насос із всмоктуючого трубопроводу. При обертанні колеса забезпечуються безперервний рух рідини та її поступ-

лення в мережу

Відцентрові насоси відносяться до лопатевих. Класифікація та

порівняння різних конструктивних типівлопатевих насосів прово

дятся за узагальненим критерієм – коефіцієнтом швидкохідності

де Q - подача, м3/с;

H – натиск, м

– частота обертання робочого колеса, об/хв.

Залежність (2.19) характеризує не насос загалом, а одне робоче колесо. Робоче колесо із двостороннім входом слід розглядати

як два паралельно з'єднаних колеса, і залежність (2.19) під-

ставиться величина Q/2. Для багатоступінчастих насосів з послід-

тельним з'єднанням робочих коліс підставляється напір, поділений на

число щаблів, тобто. підставляється натиск від одного ступеня.

Залежно від значень робочі колеса поділяються на 5

основних типів (рис. 2.10, табл. 2.3)

Рис. 2.10. Робочі колеса різних за швидкістю насосів

Навчальна бібліотека АВОК Північний Захід

Таблиця 2.3

Класифікація насосів за коефіцієнтом швидкохідності

Зі збільшенням значень коефіцієнта швидкохідності збільшується подача і знижується напір насоса, менше діаметри робочих

коліс та відношення D 2 /D 0 , менші розмірита маси насосів. Форма

колеса поступово переходить з радіальної в осьову, напрямок по-

струму наближається до осі насоса, збільшується відносна ширина лопат на виході з колеса, більше ККД насосів. Тихохідні насоси мають малі подачі при великих напорах, а швидкохідні – великі

подачі при малих напорах

У сучасній техніці застосовуються лопатеві насоси різних

типів, які відрізняються один від одного конструктивними особливостями.

ми та експлуатаційними даними

Класифікація відцентрових насосів проводиться за такими

ознаками

по натиску, що розвивається- низьконапірні (H = 20 - 60 м) і високо-

конапорні (H> 60 м);

за величиною подачі– малі (Q< 0,2 м3 /с) и крупные (Q >0,2 м3/с);

за кількістю ступенів– одноступінчасті (з одним робочим колесом) та багатоступінчасті (з послідовним з'єднанням робітників

за кількістю потоків у насосі– однопотокові, двопотокові та багато

гострумові

по конструкції робочих коліс- з відкритим колесом, що перебуває

з втулки та лопаток; з напіввідкритим колесом, що має задній диск зі сторони, протилежної входу рідини в колесо; із за-

критим колесом, що має з обох боків диски; з одностороннім

Навчальна бібліотека АВОК Північний Захід

входом, коли рідина входить у робоче колесо з одного боку; з двостороннім входом, коли рідина входить у робоче колесо із двох сторін робочого колеса;

за кількістю лопатей (лопаток) робочого колеса – дволопатеві та

багатолопатеві

по входу рідини у насос- З бічним входом, з осьовим входом;

з двостороннім входом

за умов відведення рідини із насоса - Зі спіральним відво

будинок, з кільцевим (циліндричним) відведенням і з напрямним ап-

за розташуванням осі обертання робочих органів – горизон

тальні та вертикальні

за способом роз'єму корпусу- з горизонтальним роз'ємом, з

вертикальним роз'ємом та секційні

за призначенням іроду рідини, що перекачується – для перекачування

ки води, нафти, бензину, холодних та гарячих нафтопродуктів; сжи-

газів; фекальні; артезіанські та ін;

за способом з'єднання з двигуном – приводні, що мають

з'єднання безпосередньо через муфту або гідромуфту; моно-

за розташуванням насоса- занурювальний, свердловинний, з трансміс-

сіонним валом

за вимогами експлуатації– оборотний; реверсивний; регу-

лований, дозувальний, ручний; за умовами всмоктування-Самовсмоктувальний і заливний;

порозташуванню робочих органів і конструкції опор – консоль

ний, моноблочний, з виносними опорами, з внутрішніми опорами;

за місцем встановлення насоса- Стаціонарний, пересувний, вбудований.

2.3.2. Конструкції відцентрових насосів

Різні типи сучасних відцентрових насосів можна роз-

дивитись на прикладі продукції компанії GRUNDFOS – провідного ми

ного виробника насосного обладнання.

Циркуляційні безсальникові (з «мокрим ротором») насо-

системи для опалення, вентиляції, кондиціювання повітря

ха та гарячого водопостачання.

Навчальна бібліотека АВОК Північний Захід

Усі насоси з мокрим ротором (рис. 2.11) по області застосування

умовно поділені на кілька груп

– насоси ALPHA+, UPS/UPSD, UP/UPD серія 100 – орієнтовані на

котеджне будівництво (Q – до 10 м3/год; H – до 12 м);

– насоси UPS/UPSD серія 200 – орієнтовані на промислове

застосування (Q – до 70 м3/год; H – до 18 м);

– насоси MAGNA UPE/UPED серія 2000 – насоси з вбудованою годиною.

змінною витратою (Q – до 90 м3/год; H – до 12 м).

Насоси можуть бути тришвидкісні (UPS) або з електронною без-

ступінчастим регулюванням частоти обертання (ALPHA+, MAGNA). Причому

ALPHA+ і ALPHA Pro вже поєднують у собі обидва типи регулювання (сту-

пінчасте і безступінчасте). Флагмани цього типу насосів ALPHA Pro та

MAGNA, до того ж, є першими насосами з класом енергопотуж-

реблення A

Примітка: Класифікація енергоспоживання раніше використовувалася для маркування побутової техніки, автомобілів та освітлювальних

ламп. З 2005 року така класифікація запроваджується і для циркуляційних

насосів. Класифікація енергоспоживання представлена ​​шкалою, зі-

що складається з 7 рівнів: A – найвища енергоефективність; B - ви-

сока енергоефективність; C – енергоспоживання нижче за середнє; D – середній рівень енергоспоживання; E – енергоспоживання вище

середнього рівня; F – низька енергоефективність; G – найнижча

Енергоефективність. Середній рівень енергоспоживання циркуля-

ційних насосів – D

Рис. 2.11. Циркуляційні безсальникові насоси

а - ALPHA; б - UPS серія 100; в – UPS серія 200; г – MAGNA

Навчальна бібліотека АВОК Північний Захід

пічні ж насоси, як правило, містили сальник. З цієї причини,

коли в Росію стали потрапляти перші зарубіжні насоси з іншими (по суті) видами ущільнень, спроба їх якось ідентифікувати

привела до простої ідеї: якщо насоси зі звичними ущільненнями на-

називаються сальниковими, то насоси з відсутністю таких назвали зі

відповідально. Заради справедливості слід зазначити, що обмеженому

Колу російських фахівців безсальникові насоси (або як їх називають «насоси з мокрим ротором») були відомі досить давно.

Інша справа, що технологія виробництва та реалізація цього типу на-

сосов досі перебуває у «зародковому стані»

Насоси з «мокрим ротором» мають камеру ротора (водна сре-

так) і статор (повітряне середовище), розділені між собою гільзою з

нержавіючої сталі. Назва «мокрий ротор» з'явилася внаслідок

особливості конструкції камери ротора Справа в тому, що внутрішня

порожнина гільзи (вона ж камера ротора) заповнена середовищем, що перекачується, яке вимиває продукти зносу керамічних пар підшипників

та частково охолоджує корпус насоса. Таким чином, ротор постійно

знаходиться у воді. Така конструкція дозволила виключити торцеві (аналогічні сальниковим по суті, але різні за конструкцією) ущільне-

ня як такі

Конструктивна схема безсальникового насоса типу UPS представлена ​​на рис.2.12.

тродвигуна. Вал 3 має центральний канал 10 для відведення повітря з порожнини захисного екрану 8. Випуск повітря проводиться при відкритті.

ти пробки 11. Профільний екран 8 забезпечує захист від влучення

води до статора 9 електродвигуна. Корпус насоса виготовляється з

чавуну, бронзи або нержавіючої сталі. Приєднувальні патрубки 13 виконані на різьбленні (малі типорозміри) або фланцях.

Наслідком такої конструкції стало безліч істотних

переваг

– відсутність ущільнень;

- Безшумність;

– компактність

- мала вага;

– відсутність витрат за обслуговування, оскільки у ньому немає потреби.

Навчальна бібліотека АВОК Північний Захід

– температура середовища, що перекачується – до 110 – 120 °С;

– максимальний тиск – до 10 бар.

Моноблочні насоси з співвісним розташуванням напірного та

всмоктувального патрубків однакового діаметра «ін-лайн».

У тих випадках, коли немає можливості використовувати "мокрий ротор", застосовуються насоси серій "TP" зі стандартним електродвигуном і

торцевим ущільненням валу (рис. 2.13). Вони є типовими перед-

ставниками останнього покоління стандартних насосів серії IN-LINE

(співвісні патрубки однакового діаметра).

Всі насоси є одноступінчастими відцентровими, із співвісними патрубками, електродвигуном та торцевим ущільненням валу.

Конструкція цих насосів з «сухим» ротором робить їх менш почуттям.

1 – корпус насоса; 2 – робоче колесо; 3 – вал; 4 – підшипник; 5 – підшипникова пластина;

6 – кільце завзятого підшипника; 7 - "мокрий" ротор електродвигуна; 8 – захисний екранстатора електродвигуна; 9 – статор електродвигуна; 10 - канал для відведення воз-

духу із насоса; 11 – пробка із прокладкою для випуску повітря; 12 – клемна коробка; 13 – патрубки для приєднання трубопроводів

Навчальна бібліотека АВОК Північний Захід

ними до включень у середовищі, що перекачується, порівняно з подібним-

ними насосами з «мокрим» ротором

Насоси сконструйовані так, щоб їх можна було зняти з трубопроводу без розбирання елементів системи. Отже, навіть для найбільших насосів сервісні роботи можуть бути проведені одним

людиною

Більшість типорозмірів насосів можуть поставлятися як в одинарному (TP і TPE), так і здвоєному виконанні (TPD і TPED) зі стан-

дартними двигунами або з двигунами з вбудованими частотними перетворювачами (TPE та TPED) до 22 кВт.

За конструкцією насоси ТР діляться на чотири групи:

ТР серії 100 с трубним різьбленнямта фланцями- З трубної різь-

бій Rp 1” (DN 25), Rp 11/2” (DN 32), фланцями DN 40 та потужністю

двигуна від 0,12 до 0,25 квт;

ТРсерії200сфланцевимприєднанням -розмірами флан-

ців від DN 32 до DN 100 і потужністю двигуна від 0,12 до 2,2 кВт;

TPсерії300сфланцевимприєднанням -розмірами флан-

ців від DN 32 до DN 150 і потужністю двигуна від 0,25 до 30 кВт;

TP серії 400, PN 10 c фланцевим приєднанням - З розміром

рами фланців від DN 100 до DN 250 та потужністю двигуна від 30 до

TP серії 100 та TP серії 200 - одноступінчасті відцентрові насоси з патрубками в лінію. Всмоктуючий та напірний патрубки мають

однакові діаметри.

Ущільнення валу насоса - одинарне механічне нерозвантажене. Вал насоса жорстко з'єднаний із валом електродвигуна за допомогою муфти.

Рис. 2.13. Насоси ТР серії "in-line"

Навчальна бібліотека АВОК Північний Захід

ний насос.

Радіальні та осьові зусилля сприймаються підшипниками електродвигуна, тому додаткові підшипники у насосній частині

не потрібні.

Компактна конструкція з розташуванням патрубків до лінії дозволяє монтувати насос безпосередньо на трубопровід. Ці на-

соси також випускаються у здвоєному виконанні (два насоси в одному корпусі). У цих насосах реалізовані всі останні світові досягнення.

ження гідравліки та електрики. Так, наприклад, робоче колесо нахо-

диться безпосередньо на валу, що дозволило виключити муфту і свя-

ні з нею особливості експлуатації та обслуговування, а останні розробки в галузі ефективності електродвигунів вивели насоси цього на нові вершини в галузі економії електроенергії.

Основні характеристики цього типу насосів:

– температура середовища, що перекачується – до 150 °С;

– максимальний тиск – до 25 бар;

- Витрата - до 4500 м 3 /годину;

- Натиск - до 170 м.

Консольні та консольно-моноблочні насоси (рис. 2.15). Консольно-моноблочний одноступінчастий відцентровий на-

Навчальна бібліотека АВОК Північний Захід

Рис. 2.15. Консольні та консольно-моноблочні насоси

сос типу NB наведено на рис. 2.15. Конструкція насоса дозволяє зни-

мати електродвигуна та робоче колесо без демонтажу корпусу насоса з трубопроводу (рис. 2.16). Спіральний корпус насоса має осьовий всмоктувальний та радіальний напірний патрубки. У нижній частині корпусу розташована різьбова пробка зливного отвору.

Напірний патрубок має штуцер для приєднання манометра.

Ліхтар з'єднує корпус насоса та електродвигун і має гвинт.

для видалення повітря. Між корпусом насоса та ліхтарем встановлено

кільце ущільнювача круглого перерізу. Сполучна муфта роз-

покладена у центральній частині ліхтаря. Вал виконаний із нержавіючої сталі. У муфті валу циліндричної формипередбачено два отвори.

Рис. 2.16. Консольно-моноблочний насос серії NB

1 – ліхтар; 2 – корпус насоса; 3 – гвинт видалення повітря; 4 – пробка; 5 – пробка зливного отвору; 6 – гайка; 7 – робоче колесо; 8 – вал; 9 – кільце ущільнювача

круглого перерізу; 10 – торцеве ущільнення

Навчальна бібліотека АВОК Північний Захід

стию під штифти. Закрите робоче колесо (чавунне чи бронзове) забезпечує високу ефективність роботи.

Усі насоси динамічно розвантажені, а робочі колеса гідравлічно збалансовані від осьового навантаження. Напрямок обертання – по

годинникова стрілка, якщо дивитися з боку приводу.

При горизонтальному монтажіклемна коробка не повинна розпо-

лягати під двигуном. При монтажі у вертикальному положенні електро-

тродвигун повинен перебувати вгорі

Основні характеристики насосів:

– середовища, що перекачуються – чисті, з нормальною в'язкістю рідини

без абразивних або довговолокнистих включень та речовин, аг-

ресивних по відношенню до матеріалу деталей насоса; температура

рідини - від мінус 10 ° С до плюс 140 ° С;

– максимальний тиск, що витримується корпусом при температурі

ре до плюс 120 ° С - 16 бар.

Стандартні насоси NKпризначені для подачі чистих або

незначно забруднених рідин без абразивних або довго-

локнистих включень та речовин, агресивних по відношенню до матеріалу деталей насоса.

Схема одноступінчастого, консольного, відцентрового насоса NK

з горизонтальним розташуванням валу, осьовим всмоктувальним і заради

альним напірним патрубками наведено на рис. 2.17. Насос та електродвигун змонтовані на загальній сталевій рамі. Завдяки техноло-

гичності конструкції (муфти з проставкою) демонтаж підшипникового

вузла, включаючи робоче колесо та вал насоса з боку приводу, може виконуватись без демонтажу корпусу насоса.

Підшипниковий вузол включає два міцних антифрикціон-

них підшипника, змащених консистентним мастилом на тривалий термін

служби. Водовідбивне кільце на валу перешкоджає проникненню

в корпус підшипників води, що просочується. Варіант ущільнення

валу з сальниковим набиванням передбачає наявність втулки з не-

іржавіючої сталі.

Технічні характеристикинасоса:

– максимальна подача – 2000 м 3/год;

– максимальний натиск – 150 м;

– температура - від мінус 10 ° С до плюс 140 ° С;

– максимальний тиск – 16 бар.

Навчальна бібліотека АВОК Північний Захід

Рис. 2.17. Конструктивна схема консольного відцентрового насоса серії NK

1 – корпус насоса; 2 – корпус підшипників; 3 – робоче колесо; 4 – вал; 5 – торцеве ущільнення; 6 – настановна гайка; 7 – шарикопідшипник; 8 – пробка; 9 – пробка для

слива; 10 – кільце ущільнювача круглого перерізу; 11 - розпірна втулка до торцевого

ущільнення; 12 – кришка корпусу; 13 - шайба гроверна; 14 - шайба для фіксації робочого колеса; 15 - пружинне кільце; 16 – призматична шпонка робочого колеса

Високонапірні багатоступінчасті насоси

Візитною карткою компанії GRUNDFOS є вертикальні багатоступінчасті насоси серії CR – модульної конструкції, маю-

щі до 36 ступенів, кожна з яких включає робоче колесо

та напрямний апарат (рис. 2.18, 2.19). Насос складається з основи та

головної частини. Проміжні камери та циліндричний кожух з'єдну-

ні між собою, а також з основою і головною частиною насоса при

Навчальна бібліотека АВОК Північний Захід

Рис. 2.18. Багатоступінчасті відцентрові насоси CR

1 – електродвигун; 2 – головна частина насоса;

3 – торцеве ущільнення валу; 4 – стяжні болти;

5 – основа; 6 – плита основи

допомога стяжних болтів. В основі є співвісно розташовані всмоктувальний та напірний патрубки (конструкція типу «ін-лайн»). Усі насоси оснащені торцевим картриджним ущільненням валу, що не потребує технічного обслуговування. Електродвигун стандартний.

Насоси можуть використовуватися як окремо, так і у складі установки підвищення тиску, в якій каскадно (автоматично вмикається

і відключається при необхідності) працює від 2 до 6 паралельно підключених насосів, залежно від заданого режиму водопотреб-

лення. Ці насоси на сьогоднішній день знаходяться на вершині світової

еволюції багатоступеневих насосів і є безперечними лідерами у сфері високих технологій. Серед унікальних особливостей

цих насосів можна відзначити наявність картриджного торцевого ущільнення.

ня, найвищий ккд (81% для CR 90), унікальну запатентовану

систему захисту «по сухому ходу» LiqTec™, різноманітність матеріалів

Навчальна бібліотека АВОК Північний Захід

проточної частини (чавун, нержавіюча сталь, титан), спеціальне виконання

для температур до 180 ° С та ін. Основні характеристики цього

типу насосів

– температура перекачується

середовища -20 - 120 ° С; (-40 - 180 ° С

- Спеціальне виконання);

- Витрата - до 120 м 3 /годину;

– натиск – до 200 м (390 м – спеці-

альне виконання).

Насоси для дренажу

і каналізації (рис. 2.20).Насоси

GRUNDFOS для водовідведення можна

розділити на три групи по області

застосування

– дренажні (умовний прохід насоса або максимальний розмір

твердих домішок (10 – 12 мм).

При цьому робоче колесо напіввід-

крите, багатоканальне

– для перекачування забрудненої води

(Умовний прохід 35 - 50 мм). Ра-

бочоеколесо-вільно-вихрове

(Перекачувана рідина не про-

ходить через робоче колесо, що

значно знижує його зношування);

тикальних багатоступінчастих насосів

1 – головна частина насоса; 2 – фланець

електродвигуна; 3 – вал; 4 – робоче

колесо; 5 – камера; 6 - циліндрич-

кий кожух; 7 – кільце ущільнювача

круглого перерізу для циліндричного

го кожуха; 8 – основа; 9 – щілинне ущільнення; 10 - торцеве ущільнене-

ня валу; 11 – втулка підшипника;

12 – втулка завзятого підшипника

– для перекачування стічних вод (умов-

ний прохід 65, 80, 100 мм і більше). Робоче колесо вільно-вих-

реве або канальне (від одного до чотирьох каналів).

Для продуктивності до 15 - 20 м3 / год застосовуються нержавіючою

заглибні насоси серії GRUNDFOS KP, AP. Більш потужні насоси

виготовляються із чавуну. Всі насоси комплектуються вбудованою в об-

мотку тепловим захистом, а професійні каналізаційні насоси мають реле контролю вологості в масляній камері торцевого ущільнення.

ня та в електродвигуні

Автоматична робота одного або декількох насосів здійснюється.

Рис. 2.20. Занурювальні насоси моделі S

Навчальна бібліотека АВОК Північний Захід

ється за допомогою шафи керування та реле рівня (частіше – поплавкові вимикачі). Каналізаційні насоси вико-

користуються як у занурювальному, так і в сухому

виконанні. Насоси серії SE при сухому

монтажі не вимагають сорочки охолодження

(теплота від електродвигуна відводиться в рідину, що перекачується).

Основні характеристики цього

– температура перекачуваної срі-

ди - 0 - 40 ° С;

- Витрата - до 2500 м 3 /годину;

- Натиск - до 100 м.

Налаштування підвищення тиску (на прикладі установки Hydro

2000 року виробництва фірми GRUNDFOS).

Установки підвищення тиску Grundfos Hydro 2000 використовують.

ся в системах водопостачання та в технологічних установках, харак-

теризуються недостатнім натиском і нерівномірністю водопоті

реблення.

Установка Grundfos Hydro2000 складається з 2–6 насосів, що з'єднуються

паралельно, що встановлюються на загальній плиті основи і оснащені всією необхідною арматурою і шафою управління Grundfos Control2000

(Рис. 2.21). Максимальна кількість насосів – 8.

В залежності від функцій і режиму роботи установки Hydro2000 під-

поділяються на 3 основні групи: Hydro 2000 S, Hydro 2000 F (рис. 2.22), Hydro 2000 E. Розглянемо функції деяких типів установок:

– Hydro 2000 MS – всі насоси нерегульовані – підтримка дав-

лення в межах допуску; потрібний мембранний бак великого об'єму;

– Hydro 2000 МО – всі насоси регульовані – підтримка пост-

ного тиску, частотне регулювання можливе навіть у разі

виходу з ладу одного насоса

– Hydro 2000 МЕН – встановлюються 2 регульовані насоси, а решта насосів нерегульованих (типу CR) c повної производи-

тельністю – підтримання постійного тиску, при несправності

ності одного насоса регулювання тиску обмежено

Навчальна бібліотека АВОК Північний Захід

Рис. 2.21. Установка підвищення тиску Hydro 2000

1 - шафа системи автомати-

чеського управління Control 2000; 2 – датчик тиску;

3 – напірний трубопровід (не-

іржавіюча сталь); 4 – запірний клапан; 5 – всмоктувальний

трубопровід (нержавіюча сталь); 6 – зворотний клапан;

7 – плита основи (нержавіє-

сталь); 8 – насос CR(E); 9 – манометр; 10 – фірмова

табличка

Навчальна бібліотека АВОК Північний Захід

Рис. 2.22. Установка Hydro 2000 MF

– Hydro2000MES - один насосрегульований, інші насоси - не-

регульовані - підтримка постійного тиску; при поломці

частотного перетворювачарегулювання тиску відбувається

за каскадним принципом

Для підбору будь-яких насосів розроблена програма GRUNDFOS WinCAPS. За допомогою WinCAPS можна підібрати насоси відповідно до параметрів системи, виконати аналіз роботи його при різних умовахта отримати детальну інформацію про кожен насос окремо. Програма включає також і креслення.

Вибір насосів для систем опалення.

У Систему опалення з терморегуляторами рекомендується застосовувати:

при тепловому потоці системи 50 кВт і більше – насос з регулю-

частотою обертання. Насоси, що встановлюються в циркуля-

ційних контурах систем опалення з котлами потужністю більше

25 кВт, повинні мати не менше трьох ступенів регулювання ско-

рости обертання та забезпечувати споживання електроенергії у точній відповідності з тепловтратами будівлі, зумовленими

зовнішньої температури повітря;

Навчальна бібліотека АВОК Північний Захід

при тепловому потоці системи до 25 кВт – насос з регульованою годиною.

той обертання; для насоса з постійним числом оборотів необ-

ходимо передбачати перемичку між подавальним і зворотним трубопроводами з автоматичним перепускним клапаном або ав-

томатичним регулятором тиску

Системи опалення повинні мати не менше двох циркуляційних

насосів, з'єднаних паралельно або один здвоєний насос. Один

з цих насосів є резервним

При цьому розрахункові параметри насосів визначають двома спосо-

– стовідсоткового резервування – один робочий насос, другий –

резервний. Перемикання з одного на другий для рівномірного

зношування відбувається автоматично через 24 години. Кожен

насос при даному режимі експлуатації підбирають на подачу всієї розрахункової витрати теплоносія. Для роботи в системах зі змінним гідравлічним режимом обидва насоси рекомендується обладнати пристроями автоматичного зміни частоти обертання двигуна для повної відповідності гідравлічній характеристикі системи в режимі роботи з частковою

навантаженням;

– пікового навантаження-спарені насоси підбирають нап'ятдесятипро-

центне розрахункове навантаження системи на кожен насос. При невисокій-

ких теплових навантаженнях працює один насос. Цикл зміни робітника

і резервного насоса складає, як правило, 24 години. Керує

насосами пристрій автоматичного перемикання та регулювання

ня частоти обертання. У режимі максимального теплоспоживання обидва насоси працюють паралельно.

У невеликі системи опалення (наприклад, котеджі) резервувати насос необов'язково. Можна зберігати резервний насос на

При виборі насоса робоча точка повинна знаходитись у зоні

максимального ККД. Якщо кілька насосів відповідають проектним

характеристикам системи, необхідно вибирати менший насос

потужності

Характеристики насосів для систем опалення наведені для води. При використанні антифризів, наприклад, водогліколевої суміші, слід-

Генеральний спонсор –

Навчальна бібліотека АВОК Північний Захід

враховувати, що при регулюванні подачі від Q до Q режим насоса

не повинен виходити з поля його характеристик

На індивідуальній характеристиці насоса типу ТРЕ 80 визначаємо

робочу точку А (рис. 2.24) та приймаємо насос ТРЕ 80-180/2. Установоч-

ня потужність електродвигуна насоса - N = 3,0 кВт.

Підбір насосів для кондиціонування повітря.

Система кондиціювання повітря будівлі включає ряд основних блоків (рис. 2.25):

– центральну установку кондиціювання повітря з повітроох

власниками. Центральні установки забезпечують обробку пер-

вічного зовнішнього повітря

– фенкойли - агрегати, що включають вентилятор, теплообмінник,

фільтр для очищення повітря та пульт управління;

– охолоджувальні балки – системи радіаційного охолодження замі-

– водоохолоджувальну холодильну машину (чилер) - джерело холоду в теплу пору року;

– градирню – для відведення теплоти від конденсатора холодильної ма-

– систему утилізації теплоти – для ефективного використання

енергії у будівлі. Теплота, що відводиться в конденсаторі, може бути використана для підігріву води в системі гарячого водопостачання.

ня будівлі

– бак-акумулятор – для акумулювання холоду, достатнього для забезпечення мінімального інтервалу між вимкненням увімкненням компресора чиллера, або для забезпечення постійного витрат.

так холодоносія на первинному контурі і змінюється на відповідність

твії з вимогами споживача витрати у вторинному контурі;

– систему підживлення – для компенсації витоків холодоносія та під

тримання статичного тиску. Система підживлення може бути

скомбінована із системою деаерації.

Бак-акумулятор, насоси первинного контуру, насоси вторинного

контура, система підживлення, а також запірна, регулююча та передова

ранильна арматура зазвичай об'єднуються в єдиний блок – насосну

станцію (гідромодуль). Деякі моделі чилерів випускаються зі

вбудованим гідравлічним блоком.

Навчальна бібліотека АВОК Північний Захід

Навчальна бібліотека АВОК Північний Захід

Кожен гідравлічний контур системи кондиціювання повітря має циркуляційні насоси. Оскільки перепади температури води,

циркулюючої в контурах, невеликі, то необхідні більш потужні на-

соси, ніж для систем опалення

На початковому етапі необхідно вибрати тип насоса та відповідну характеристику. Вибір типу насоса в залежності від розрахункових значень параметрів роботи (подачі та напору) виконується за зведеними характеристиками з урахуванням необхідності, обраного способу

ідіапазонурегулюваннявитрата в кістковій циркуляційному контурі.

Подальший вибір аналогічний підбору насосів для систем опалення. Використання частотного перетворювача дозволяє авто-

тично підтримувати задану величину деяких технологічних

параметрів (перепад тиску, витрата рідини, а також температуру

рідини) та забезпечує максимальну ефективністьроботи системи та мінімальне енергоспоживання.

Розглянемо можливі варіантивибору насосів первинного кон-

туру системи кондиціювання повітря. Регулювання контуру ви-

поповнюється по датчику температури холодоносія із захистом від обмір-

пізнання випарника

Варіант 1. Насос (робочий та резервний) з постійною частотою

обертання. Швидкість насоса регулюється вручну до досягнення тре-

буємої витрати. Точніше регулювання витрати холодоносія

здійснюється за допомогою регулювального клапана

Варіант 2. Встановлення насосів (робочого та резервного) із частотним регулюванням. Насоси з частотним регулюванням працюють у тій робочій точці, яка відповідає потребам системи Наразічасу. Рекомендації щодо вибору типу насоса наведено у табл. 2.4.

систем кондиціювання повітря

Особливості одноступінчастих насосів з горизонтальним та вертикальним валом визначаються їх призначенням.

Розглянемо одноступінчасті насоси різного призначення:

а) для чистої води невеликої продуктивності виконуються консольними (рис. 37) з одностороннім входом. Такі насоси називаються насосами типу; вони мають станину 3, яка містить у собі підшипники 7 і кріпиться до фундаменту. Спіральний кожух насоса 1 кріпиться до станини фланцем і може бути повернутий так, що патрубок напірний прийме горизонтальне або вертикальне положення.

Рис. 37. Консольний відцентровий насос: 1 - спіральне відведення корпусу насоса; 2- робоче колесо; 3- опора корпусу; 4 передня кришка з всмоктувальним патрубком; 5-вал; 6- гайка; 7 - шарикопідшипник; 8-сальникове набивання; 9 - втулка сальника.

Осьовий тиск у насосі частково врівноважується за допомогою отвору розвантаження, для чого колесо забезпечене отворами в робочому диску і другим ущільненням з тильного боку колеса. Камера для розвантаження осьового тиску повідомляється трубкою з патрубком, що всмоктує, насоса.

Для сприйняття неврівноваженої частини осьового зусилля та фіксації ротора встановлено другий завзятий кульковий підшипник. Сальник насоса має гідравлічне ущільнення. Подібні насоси випускаються продуктивністю від 28 до 100 л/сек і напором від 12 до 98 м. Одноступінчасті насоси великої продуктивності найчастіше виконуються із двостороннім підведенням води. Двопотокове колесо великої продуктивності порівняно з однопотоковим має суттєво кращі кавітаційні показники при врівноваженому осьовому тиску (рис. 38).

Такі насоси призначені для перекачування чистої води із температурою до 80°. Корпус насоса чавунний, з горизонтальним роз'ємом вздовж осі валу. Кільця ущільнювальні чавунні, змінні. Вал насоса сталевий, на радіальних підшипниках ковзання з одним наполегливим шарикопідшипником. Мастило підшипників ковзання кільцеве.

Сальники мають водяний затвор, який здійснюється за допомогою трубок, що підводять воду зі спіральної камери насоса. Подібні насоси випускаються продуктивністю від 30 до 1800 л/сек і напором від 10 до 100 м, максимальна допустима вакуумметрична висота всмоктування Hвдоп = 5м.

Одноступінчасті насоси для чистої води консольного типу випускаються наступних десяти марок: 2К-6, ЗК-6 ЗК-9, 4К-6, 4К-8, 4К-12, 4К-18, 8К-12, 8К-18; цифри перед літерою позначають діаметр вхідного патрубка в дюймах, цифра за літерою – коефіцієнт швидкохідності ns зменшений у 10 разів.

Рис. 38. Одноступеневий насос з двостороннім входом: 1 корпус; 2- робоче колесо; 3- заливний отвір; 4-сальник; 5 корпус підшипника; 6- втулка; 7 вал робочого колеса.

Насоси з двостороннім входом та горизонтальним валом мають марки: НДн, НДв. У серії цих насосів входять: 16НДн, 20НДн, 24НДн, 6НДс, 12НДс, 14НДс, 18НДс, 20НДс, 22НДс, і 4НДв, 5НДв, бНДв, 8НДв. У цих позначеннях цифра позначає діаметр вихідного патрубка в дюймах, НД - двосторонній насос, н - низьконапірний, з - середньонапірний, в - високонапірний.

За конструкцією до цих насосів близько підходять насоси великої продуктивності типу 10Д-6, 10Д-9, 10Д-13, 10Д-19, 12Д і т. д. до 32Д-19 (див. додаток 1).

Одноступінчасті насоси для чистої води з вертикальним валом випускаються двох марок 20 НВ та 28 НВ та призначені для встановлення у заглиблених насосних станціях (рис. 39). Осьові зусилля сприймаються п'ятою електродвигуном. Сальник насоса має м'яке набивання з гідравлічним затвором. Вертикальний насос типу НВ з'єднується з електродвигуном безпосередньо або через проміжний вал за допомогою жорстких фланцевих муфт. Насоси цього типу мають продуктивність від 3240 до 10800 м-коду 3 год, з напором від 29 до 40 м-коду.

б) Одноступінчасті каналізаційні (фекальні) насоси служать для перекачування стічних вод, каналізаційної рідини та шламу. Засмічення каналізаційних насосів є причиною їхньої зупинки в експлуатаційних умовах. Для захисту насосів від засмічення решітки, але при цьому і конструкції насоса надається спеціальна форма, так як решітки не можуть захистити насос від попадання в нього твердих і волокнистих речовин.

Рис. 39. Одноступеневий відцентровий насос з вертикальним валом: 1 корпус; 2- нагнітальний патрубок; 3- всмоктуючий патрубок; 4, 5 - кільця ущільнювача; 6- робоче колесо; 7- гайка; 8 обтічник; 9-підшипник; 10 - опора; 11 - корпус підшипника; 12 - опорне кільце; 13 - шпилька; 14 - вал насоса; 15 - трубка для розвантаження осьового тиску; 16 склянку опори підшипника; 17-манометр.

У зв'язку з цим каналізаційні насоси мають низку особливостей:

• вони мають кришку, що забезпечує легкий доступ до всмоктувальної сторони лопатевого колеса для його очищення;
• ущільнення насоса здійснені сталевими кільцями з гострою кромкою для розрізання волокон, що потрапляють в ущільнення;
• з метою зменшення засмічення колеса число лопаток максимально скорочують, збільшуючи цим проходи між ними (часто число лопаток скорочується до двох);
• вхідні кромки лопаток сильно заокруглені для запобігання застряганню на них волокнистих тіл;
• матеріал деталей насосів стійкий проти корозії, а корпус має кілька роз'ємів для часткового розбирання під час чищення.

Для перекачування каналізаційних рідин застосовують насоси марки НФ (рис. 40).

Рис. 40. Каналізаційний відцентровий насос: 1 корпус; 2- робоче колесо; 3-передня кришка; 4-вал; 5 - шарикопідшипник; 6 корпус підшипників.

Ці насоси одноступінчасті, горизонтальні консольні і виготовляються наступних типорозмірів: Нф, 4НФ, 6НФ 8НС Продуктивність цих насосів коливається від 36 до 864 м3/год при натиску від 6,5 до 50 м. Крім насосів типу НФ, зустрічаються каналізаційні насоси. типу, із двома потовщеними лопатками. У цих насосах волокна, що потрапляють між колесом і кришкою, перерізаються кромкою лопатки.

Виготовляються також діагональні каналізаційні насоси, робоче колесо яких має дві лопатки, і вертикальні каналізаційні насоси марок НФуВ і ФВ продуктивністю від 43 до 150 м3/год, з напором від 15 до 63 м. в) Землесоси застосовуються при перекачуванні пуль. суміші води з розпушеною масою ґрунту. Розпушений і перемішаний з водою ґрунт всмоктується землесосом, і ця суміш перекачується на потрібну відстань по трубах.

В даний час випускаються землесоси у вигляді одноступінчастих консольних насосів з продуктивністю ґрунту від 40 до 1200 м 3 /годину з дальністю транспортування до 5 км. Землесоси можуть розробляти виїмки глибиною 15 м нижче за горизонт води. У землесосах повторюються всі особливості насосів для забруднених і каналізаційних рідин (див. особливості каналізаційних насосів), але разом з цим землесоси мають ряд своїх особливостей, пов'язаних з великою концентрацією та крупністю зважених у воді частинок. Тому робоче колесо землесоса виготовляється із зносостійкої твердої марганцевої сталі.

Для захисту від швидкого зношування корпус землесоса захищений зсередини бронею, відлитою з марганцевої сталі. Проникнення абразивних частинок у Щілі ущільнення робочого колеса та сальник призвело б їх до швидкого зношування. Для усунення цього до сальника і в ліву порожнину між робочим колесом і корпусом подається чиста вода спеціальним свердлінням для вимивання твердих частинок з цих місць.

На зовнішніх поверхнях покриваючого та робочого дисків робочого колеса передбачені радіальні лопатки. Ці лопатки підібрані так, що вони при обертанні робочого колеса забезпечують врівноваження осьового зусилля. Фіксація ротора в осьовому напрямку та сприйняття осьового зусилля проводиться радіально-упорним шарикопідшипником. Радіальними опорами валу є підшипники ковзання.

Для відкачування забрудненої води з котловану та траншей при будівельних роботах застосовуються також пересувні самоусмоктувальні відцентрові одноколісні. насосні установки. Відмінною особливістюСамовсмоктувальних насосних установок є здатність їх, після того як корпус вперше залитий водою, проводити самовсмоктування при кожному наступному пуску насоса в роботу.

Промисловістю серійно випускаються такі насосні установки С-203 та С-204 з електромотором, насосні установки С-247 та С-245 з двигуном внутрішнього згоряння.

Рис. 41. Спіральний двоступінчастий насос.

"Відео про компанію"

«Дякую за відвідування сайту компанії «Гірське джерело». Будемо раді підготувати
Вам необхідну технічну документацію для проектування. І в стислі
терміни виготовимо блокові очисні споруди та сучасні комплектні насосні.
станції «Джерельце» для житлового району або промислового об'єкта.»