Центробежные насосы: области применения и преимущества
Консольный насос типа К
Центробежные консольные насосы типа «К» предназначены для перекачивания чистой жидкости для производственного и технического назначения. Конструкция подходит для любой чистой воды и других жидкостей, приближенных к ней по плотности.Также они применяются:
- Для теплоснабжения и водоснабжения и обеспечения дополнительной циркуляции в хозяйственных и жилых объектах.
- Для подачи в системе технической воды. Также техника обеспечивает технологический процесс в сферах промышленности, включая металлургические и нефтяные отрасли.
- Для обеспечения водоснабжения дачных поселков.
- Для жилых и гражданских объектов в целях пожаротушения.
- Для работы вспомогательных систем станций, связанных с использованием чистой и технической воды, находящихся на объектах ТЭС и АЭС.
Преимущества конструкций консольно-моноблочных насосов:
- Корпусное отделение имеет собственные опоры, это позволит демонтировать технику без отсоединения трубопроводов.
- Рабочие колеса изготавливаются в любом диаметре, в зависимости от пожелания заказчика. Параметры консольного насоса подбираются индивидуально, исходя от характеристик на месте эксплуатации.
- Сальниковые набивки изготовлены из современных материалов, что сокращает время на ремонт и обслуживание агрегата, иногда можно эти действия произвести своими руками без специализированной помощи.
- Цена на конструкцию приемлемая, все зависит от сложности модели.
Достоинства насосов бустерного типа
Все перечисленные выше разновидности поверхностных насосов находят своё применение в коммунальном и сельском хозяйстве, промышленности, горно-обогатительных и прочих производствах. Но у большинства из них есть один общий недостаток: чтобы снизить уровень шума, а так же вибрацию насоса, под него приходится сооружать фундамент.
Консольные насосы на фундаменте
Итак:
- На производствах для них ещё монтируют и водоотводную систему, так как в процессе эксплуатации происходит утечка жидкости через сальники. Поэтому их необходимо постоянно контролировать, ну и, конечно, регулярно менять.
- Всё это требует определённых затрат – в том числе и связанных с необходимостью содержания технического персонала. При установке такие насосы приходится центровать – а это ещё одна проблема: малейшая ошибка, и вибрация механизма многократно усиливается.
- Существует такая конструктивная разновидность центробежных насосов, которая всех этих недостатков лишена — это насосы бустерного типа. Что это такое? Вообще, термин «бустер», применяется к вспомогательным устройствам, предназначенным увеличить скорость или силу действия основного механизма.
Горизонтальные бустерные насосы
- Применительно к насосам это выглядит следующим образом: есть герметичная гильза, заполненная водой, в которой и размещается насос. По сути, он работает в условиях, аналогичных тем, что создаются для погружного насоса внутри скважины. Жидкость, окружающая корпус насоса, гасит вибрацию, охлаждает двигатель.
- Такие агрегаты не требуют центровки, а так как у них нет сальников, то и не нуждаются в постоянном контроле. Бустерные насосы развивают мощнейшие напоры, поэтому установки на их основе используют для обеспечения давления в магистральных водопроводных сетях, водоснабжении высотных зданий, системах пожаротушения.
- Исполнение корпуса бустерного насоса может быть и горизонтальным, и вертикальным. Горизонтальные варианты чаще устанавливают в производственных цехах — их можно видеть на приведённом выше примере. А вот для сборки повысительных установок используют насосы с вертикальным исполнением корпуса. Они занимают гораздо меньше места, что позволяет сделать установку максимально компактной.
Установка бустерная с вертикальными насосами
Нельзя не отметить, что модели бустерного типа очень экономичны, так как потребление ими электроэнергии на порядок меньше, чем у насосов других конструкций. Благодаря бесшумной работе, они могут быть установлены даже в подвале жилого дома, причём, с минимальными затратами по времени и финансам.
Трудности выбора центробежного насоса относительно технических характеристик
Собственно, процесс подбора необходимо начинать исходя из требующихся мощностей, которые будут обусловлены объемом предстоящих задач. Далее, требуется высчитать нужную степень напора, которую придется выдавать аппарату, а эта степень имеет прямую зависимость от протяженности и горизонтальных и вертикальных частей трубопроводной системы.
Профессионалы считают, что для большинства обычных задач по обеспечению частного дома водоснабжением вполне подойдет аппарат с напором от 40 до 50 метров при расходе 50 — 55 литров в минуту. Эта модель практически универсальна при условии, что с ней совместно будет применяться автоматика для защиты от холостого хода. Все же самым идеальным решением для любых мощностей на базе центробежного насоса станет полноценная насосная станция.
Необходимый диаметр для всасывающего шланга
Внутренний диаметр такой трубы на магистрали для всасывания не должен быть менее, нежели условный переход соединения резьбы на корпусе всего устройства. При уменьшении показателя диаметра происходит уменьшение глубины всасывания и расхода жидкости вообще. Для магистрали всасывания предпочтительнее применять напорный шланг с диаметром в один дюйм либо ПНД-трубу с диаметром в 32 миллиметра.
Необходимый диаметр для напорного шланга
Здесь выбор можно осуществить по тому же алгоритму, что и для всасывающего шланга. Также, необходимо подобрать трубу, у которой условный проход будет не меньшим, чем у соединения на резьбе. Данным параметром пренебрегать не стоит, ибо нужно помнить, что при уменьшении диаметра трубы возрастет степень гидравлического соединения, что, в свою очередь, повлечет уменьшение напора и общего расхода для насоса.
Подбор запорной арматуры
В данном случае должен сработать следующий принцип: главное — не уменьшить внутренний трубный проход! Если установить краны с меньшим диаметром, то непременно возникнет кавитация (процесс образования пустот в жидких средах, проще говоря, пузырьков). А это негативного скажется на работе всей насосной системы.
Принцип работы консольного насоса типа К
Насос перед запуском заполняют водой. За счёт пониженного давления в корпусе, около лопастного колеса вместо выходящей из корпуса воды по всасывающей трубе атмосферным давлением нагнетается новая вода. Выходит из корпуса вода в напорную трубу при вращении рабочего колеса.
Рабочее колесо — это диск с ребрами внутри полого корпуса. Электродвигатель приводит в быстрое вращение колесо, и, соответственно и воду, которая находится в улитке.
Поскольку сил сцепления между частицами воды недостаточно, чтобы удержать их при круговом движении, эти частицы под действием центробежной силы выбрасываются в напорную трубу и создается пониженное давление.
Чем выше температура воды, тем меньше высота всасывания.
Установка и эксплуатация
Эксплуатация электронасоса на большей подаче, чем в рабочей части характеристики, не допускается из-за чрезмерного увеличения нагрузки двигателя и резкого ухудшения всасывающей способности электронасоса. При подготовке изделия к работе следует действовать в соответствии с инструкцией.
Внимание!
- не перекачивать горючие и легковоспламеняющиеся жидкости;
- не устанавливать насос в жилых зданиях(кроме насосов типа КМП);
- не использовать насос в пожароопасных и взрывоопасных производствах.
Технические характеристики консольных насосов К
| Марка насоса | Номин. расход, м3/час | Номин. напор, м | Допускаемый кавитационный запас, м | Синхронная частота вращ., об/мин | Мощность электродвигателя, кВт | Масса, кг | Dy всасыв., мм | Dy нагнет., мм |
| К 50-32-125 | 12,5 | 20 | 3,5 | 3000 | 2,2 | 80 | 50 | 32 |
| К 65-50-125 | 25 | 20 | 3,8 | 3000 | 3 | 100 | 65 | 50 |
| К 65-50-160 | 25 | 32 | 3,8 | 3000 | 5,5 | 115 | 65 | 50 |
| К 80-65-160 | 50 | 32 | 4 | 3000 | 7,5 | 136 | 80 | 65 |
| К 80-50-200 | 50 | 50 | 3,5 | 3000 | 15 | 250 | 80 | 50 |
| К 80-50-200а | 45 | 40 | 3,5 | 3000 | 11 | 185 | 80 | 50 |
| К 100-80-160 | 100 | 32 | 4,5 | 3000 | 15 | 270 | 100 | 80 |
| К 100-80-160а | 90 | 26 | 4,5 | 3000 | 11 | 205 | 100 | 80 |
| К 100-65-200 | 100 | 50 | 4,5 | 3000 | 30 | 376 | 100 | 65 |
| К 100-65-200 | 100 | 50 | 4,5 | 3000 | 22 | 370 | 100 | 65 |
| К 100-65-200а | 90 | 40 | 4,5 | 3000 | 18,5 | 364 | 100 | 65 |
| К 100-65-250 | 100 | 80 | 4,5 | 3000 | 45 | 485 | 100 | 65 |
| К 100-65-250а | 90 | 67 | 4,5 | 3000 | 37 | 460 | 100 | 65 |
| К 150-125-250 | 200 | 20 | 4,2 | 1500 | 18,5 | 420 | 150 | 125 |
| К 150-125-315 | 200 | 32 | 4 | 1500 | 30 | 427 | 150 | 125 |
| К 200-150-315 | 315 | 32 | 4,2 | 1500 | 45 | 645 | 200 | 150 |
| К 200-150-250 | 315 | 20 | 4,2 | 1500 | 30 | 460 | 200 | 150 |
| К 200-150-400 | 400 | 50 | 5 | 1500 | 90 | 1005 | 200 | 150 |
| К 160/30 | 160 | 30 | 4,2 | 1500 | 30 | 420 | 150 | 100 |
| К 290/30 | 290 | 30 | 4,2 | 1500 | 37 | 550 | 200 | 125 |
Размеры (мм)
| Марка насоса | L | l1 | l2 | l3 | l4 | l5 | H | h1 | h2 | B | b | D1 | d1 | n1 | D2 | d2 | n2 |
| К 50-32-125 | 800 | 80 | 465 | 120 | 450 | 710 | 297 | 172 | 140 | 368 | 270 | 110 | М12 | 4 | 100 | 18 | 4 |
| К 65-50-125 | 730 | 80 | 385 | 120 | 500 | 765 | 325 | 172 | 140 | 368 | 290 | 130 | М12 | 4 | 125 | 18 | 4 |
| К 65-50-160 | 865 | 100 | 465 | 135 | 480 | 765 | 338 | 192 | 160 | 397 | 320 | 145 | М16 | 4 | 125 | 18 | 4 |
| К 80-65-160 | 925 | 100 | 485 | 120 | 480 | 792 | 395 | 220 | 180 | 427 | 350 | 160 | М16 | 4 | 145 | 18 | 4 |
| К 80-50-200 | 1120 | 100 | 485 | 160 | 600 | 886 | 455 | 230 | 200 | 458 | 380 | 160 | М16 | 4 | 125 | 18 | 4 |
| К 80-50-200а | 990 | 100 | 485 | 160 | 530 | 834 | 425 | 230 | 200 | 428 | 350 | 160 | М16 | 4 | 125 | 18 | 4 |
| К 100-80-160 | 1235 | 100 | 600 | 167 | 680 | 1020 | 455 | 230 | 200 | 458 | 380 | 180 | М16 | 8 | 160 | 18 | 4 |
| К 100-80-160а | 1105 | 100 | 600 | 167 | 600 | 971 | 425 | 230 | 200 | 458 | 380 | 180 | М16 | 8 | 160 | 18 | 4 |
| К 100-65-200 | 1290 | 100 | 600 | 167 | 770 | 1094 | 510 | 250 | 225 | 498 | 420 | 180 | М16 | 8 | 145 | 18 | 4 |
| К 100-65-200а | 1265 | 100 | 600 | 167 | 700 | 1051 | 475 | 250 | 225 | 498 | 420 | 180 | М16 | 8 | 145 | 18 | 4 |
| К 100-65-250 | 1390 | 125 | 625 | 237 | 700 | 1194 | 605 | 270 | 250 | 568 | 490 | 180 | М16 | 8 | 145 | 18 | 4 |
| К 100-65-250а | 1345 | 125 | 625 | 237 | 700 | 1194 | 605 | 270 | 250 | 568 | 490 | 180 | М16 | 8 | 145 | 18 | 4 |
| К 150-125-250 | 1335 | 140 | 670 | 237 | 700 | 1102 | 455 | 320 | 335 | 475 | 395 | 240 | М20 | 8 | 210 | 18 | 8 |
| К 150-125-315 | 1375 | 140 | 690 | 275 | 700 | 1170 | 610 | 350 | 355 | 540 | 430 | 240 | М20 | 8 | 210 | 18 | 8 |
| К 200-150-315 | 1665 | 160 | 830 | 350 | 770 | 1410 | 720 | 385 | 400 | 600 | 520 | 295 | М19 | 8 | 240 | 22 | 8 |
| К 200-150-250 | 1375 | 160 | 690 | 275 | 700 | 1170 | 610 | 350 | 375 | 540 | 430 | 295 | М20 | 8 | 240 | 22 | 8 |
| К 200-150-400 | 1790 | 160 | 830 | 150 | 600 | 1550 | 825 | 435 | 450 | 795 | 700 | 295 | М20 | 8 | 240 | 22 | 8 |
Правильная установка
Насосы консольные, чтобы они эффективно справлялись с поставленными перед ними задачами, нуждаются в правильной установке. При этом следует придерживаться следующих рекомендаций.
Для установки насоса следует использовать ровное и качественное бетонное основание, способное обеспечить надежное крепление такого устройства. Бетонная фундаментная подушка, масса которой должна превышать массу самого насоса как минимум в полтора раза, необходима для того, чтобы поглощать вибрации, ударные нагрузки и линейные деформации, возникающие при работе оборудования. Ширина и длина фундаментной подушки под насос рассчитываются таким образом, чтобы они выступали за периметр несущей рамы оборудования как минимум на один метр
После подготовки бетонного основания насос устанавливается в его центральной части и надежно фиксируется.
При подсоединении к насосной установке элементов трубопровода следует учитывать, чтобы на корпус оборудования не передавались значительные механические нагрузки.
Диаметры напорной и всасывающей труб должны быть подобраны с учетом давления, которое будет создавать насосная установка.
При монтаже труб (в особенности всасывающей магистрали) следует обращать внимание на то, чтобы в них не было скопления воздуха.
По обеим сторонам консольного насоса при выполнении его монтажа обязательно устанавливаются отсечные клапаны или краны, которые необходимы для того, чтобы не допустить вытекания жидкости из системы при осуществлении технического обслуживания или ремонта насосной установки.
Как всасывающий, так и напорный трубопровод, подходящие к насосу, должны иметь надежные крепления, причем располагать их следует как можно ближе к корпусу установки.
Соединение всасывающей и напорной магистралей трубопровода с насосом осуществляется при помощи контрфланцев, которые крепятся к фланцам устройства таким образом, чтобы снять с него все возникающие в системе напряжения.
Чтобы насосная установка консольного типа работала эффективно и без сбоев, необходимо свести к минимуму вибрации и шумы, возникающие при ее функционировании, что достигается различными способами. Особенно актуальным такое требование является в том случае, если мощность приводного двигателя консольного насоса превышает 11 кВт
Между тем следует иметь в виду, что приводные электродвигатели меньшей мощности также могут создавать при своей работе нежелательные вибрационные нагрузки и шум.
При монтаже консольных насосов учитываются габаритные размеры и расположение патрубков
Вибрации и шумы при функционировании центробежного насоса консольного типа могут вызываться вращающимся ротором и работающим двигателем, а также перемещающимся по внутренним магистралям потоком жидкой среды. Чтобы снизить уровень таких вибраций, которые негативно отражаются не только на техническом состоянии самого оборудования, но и на состоянии здания, в котором оно установлено, традиционно используются вибровставки и виброопоры.
Наиболее эффективными средствами гашения вибраций являются вибровставки и виброопоры
Основное назначение виброопор, обязательно используемых при монтаже насосного оборудования, заключается в том, чтобы предотвратить передачу вибрационных нагрузок, возникающих при его работе, на строительные конструкции здания. При выборе материала изготовления и конструктивного исполнения таких опор учитывают силу вибрации, создаваемой насосной установкой, а также частоту вращения вала электродвигателя, которым такая установка оснащена.
Вибровставки для электронасоса используют для того, чтобы предотвратить возникновение вибраций в трубопроводной системе, которую обслуживает насосное оборудование. Такие элементы, как вибровставки, компенсируют нагрузки сжатия и расширения, возникающие в трубопроводах под воздействием изменения температуры транспортируемой по ним жидкости, а также снижают механические напряжения, создающиеся в таких системах под воздействием скачков давления перемещающейся по ним жидкости.
Таблица технических характеристик консольных насосов и консольных моноблочных насосов.
| Наименование насоса | Пода- ча, м3/ч. | На- пор, м. | Двигатель, кВт* об./мин | d вх, мм | d вых, мм | Вес, кг | Габариты, мм. LхBхH |
| К8/18 | 8 | 18 | 2,2*3000 | 40 | 32 | 58 | 764*257*323 |
| К50-32-125 | 12,5 | 20 | 2,2*3000 | 50 | 32 | 58 | 764*257*323 |
| К20/30 | 20 | 30 | 4*3000 | 50 | 40 | 78 | 827*299*332 |
| К65-50-125 | 25 | 20 | 3*3000 | 65 | 50 | 120 | 730*368*325 |
| К65-50-160 | 25 | 32 | 5,5*3000 | 65 | 50 | 140 | 925*408*338 |
| К45/30 | 45 | 30 | 7,5*3000 | 50 | 40 | 126 | 1030*332*413 |
| К80-50-200 | 50 | 50 | 15*3000 | 80 | 50 | 255 | 1120*458*455 |
| К80-50-200а | 45 | 40 | 11*3000 | 80 | 50 | 185 | 990*428*425 |
| К100-80-160 | 100 | 32 | 15*3000 | 100 | 80 | 275 | 1105*458*450 |
| К100-80-160а | 90 | 26 | 11*3000 | 100 | 80 | 200 | 1105*458*450 |
| К100-65-200 | 100 | 50 | 30*3000 | 100 | 65 | 370 | 1290*498*510 |
| К100-65-200а | 90 | 40 | 18,5*3000 | 100 | 65 | 325 | 1265*498*475 |
| К100-65-250 | 100 | 80 | 45*3000 | 100 | 65 | 485 | 1440*568*620 |
| К100-65-250а | 90 | 67 | 37*3000 | 100 | 65 | 460 | 1390*568*605 |
| К160/30 | 160 | 30 | 30*1500 | 150 | 100 | 420 | 1515*515*555 |
| К160/30а | 140 | 28,6 | 22*1500 | 150 | 100 | 400 | 1465*515*555 |
| К160/30б | 140 | 22 | 18,5*1450 | 150 | 100 | 340 | 1495*505*530 |
| К150-125-250 | 200 | 20 | 18,5*1500 | 150 | 125 | 410 | 1325*475*455 |
| К150-125-315 | 200 | 32 | 30*1500 | 150 | 125 | 422 | 1375*540*610 |
| К290/30 | 290 | 30 | 37*1500 | 200 | 150 | 550 | 1645*575*630 |
| К290/30а | 250 | 24 | 30*1500 | 200 | 150 | 460 | 1555*515*585 |
| К200-150-250 | 315 | 20 | 30*1500 | 200 | 150 | 422 | 1375*540*610 |
| К200-150-315 | 315 | 32 | 45*1500 | 200 | 150 | 570 | 1665*600*720 |
| КМ50-32-125 | 12,5 | 20 | 2,2*3000 | 50 | 32 | 47 | 500*200*202 |
| КМ65-50-160 | 25 | 32 | 5,5*3000 | 65 | 50 | 76 | 578*250*272 |
| КМ80-50-200 | 50 | 50 | 15*3000 | 80 | 50 | 90 | 790*350*420 |
| КМ80-65-160 | 50 | 32 | 7,5*3000 | 80 | 65 | 90 | 630*320*362 |
| КМ100-80-160 | 100 | 32 | 15*3000 | 100 | 80 | 195 | 790*350*420 |
| КМ100-65-200 | 100 | 50 | 30*3000 | 100 | 65 | 260 | 865*400*440 |
| КМ150-125-250 | 200 | 20 | 18,5*3000 | 150 | 125 | 195 | 870*370*705 |
Наша Фирма предлагает весь спектр промышленных и бытовых насосов, в том числе консольные насосы, дренажные, самовсасывающие, фекальные, поливочные, скважинные и многие-многие другие. С ассортиментом и техническими характеристиками Вы можете ознакомиться на странице сайта.
Консольно-моноблочные насосы – это консольные насосы горизонтального одноступенчатого типа, с односторонним подводом жидкости к рабочему колесу. Данные насосы, как и обычные консольные насосы, предназначены для перекачивания в стационарных условиях чистой воды (кроме морской), с рН = 7, температурой от 0 до 85°С, содержащей твердые включения размером до 0,2 мм, объемная концентрация которых не превышает 0,1 %, а также других жидкостей, сходных с водой по плотности, вязкости и химической активности. Область применения идентичен области применения консольных насосов типа к. Преимуществом консольно-моноблочных насосов, в его компактности по сравнении с консольными насосами типа к. Это преимущество дает возможность производить монтаж насосов на ограниченной площади. Однако есть и недостаток в том, что после обточки рабочего колеса нельзя подобрать трехфазный электродвигатель с меньшей мощности. Причина кроется в конструктивном исполнении насоса и специально предназначенного для насоса моноблока электродвигателя с удлиненным валом. В чугунном корпусе насоса скрыт его основной рабочий орган – центробежное рабочее колесо (чугун марки СЧ20 или СЧ25). Роль вала насоса фактически играет вал трехфазного электродвигателя, так как рабочее колесо насоса насаживается на вал электродвигателя. Существуют два основные вида уплотнений вала:одинарное сальниковое и одинарное торцовое уплотнения. Сальниковое уплотнения обозначаются буквой «С» к основной марке, если его нет, то она подразумевается. Утечка через сальниковое уплотнение не более 2 л/ч, для смазывания и охлаждения мягкой набивки. Одинарное торцовое уплотнение – в марке индекс “5”.Внешняя утечка через торцового уплотнения всего не более 0,03 л/ч. Насосы с торцовыми уплотнениями могут перекачивать жидкости с температурой от 0 до 115 °С Давление на входе насоса до 8.0 кгс/см2.
Способы монтажа консольных кранов стационарного и настенного типа
Консоль стационарного и настенного крана изготавливается из прокатного двутавра или в случае большой грузоподъемности из сварного двутавра. При настенном варианте крепится на закрепленный на стене или фундаменте кронштейн, а в случае стационарного исполнения на колонну крана. От способа ее крепления зависит тип консольного крана и его характеристики.
- Настенный консольный кран. Верхняя и нижняя опоры крепятся к стене с помощью кронштейнов, вращение стрелы осуществляется вручную или механизмом поворота. Высота подъема такого крана может доходить до 6 и более метров, а вылет стрелы – до 8 метров.
- Консольный кран на колонне с одной опорой. Консоль устанавливается на закрепленную на фундаменте колонну, вращение стрелы осуществляется с помощью подшипников. Высота подъема крана на отдельно стоящей колонне доходит до 10 и более метров, а длина консоли – до 10-12 и более метров.
- Двухплечевой консольный кран. Поворотная консоль представляет собой два шарнирно соединенных плеча, в качестве стойки используется отдельно стоящая колонна. Максимальная высота подъема составляет 6 метров, при этом вылет стрелы может доходить до 4 и более метров.
Стационарный консольный кран
Испытания стационарного консольного крана
Консолный кран с двумя грузоподъемными механизмами
Эксплуатация и ремонт
Весной техники в окружающем нас мире пока не создано, и центробежные насосы также подвержены неисправностям. Благодаря простоте устройства перечень их короток.
Главная причина неисправности устройства — это работа без воды.
К выходу из строя электродвигателя также могут привести броски напряжения в питающей электросети.
Еще один фактор риска — это загрязнение рабочей камеры при перекачке грязной воды, например, из канавы. Трава и другой мусор могут намотаться на лопатки, препятствуя их вращению. Если камера выполнена разборной, то можно аккуратно снять часть корпуса и вытащить мешающий мусор. После этого насос, как правило, продолжает работать, только следует подумать об установке фильтра на входе.
Ремонт центробежного насоса
С более серьезным техническим обслуживанием и ремонтом неполадками, особенно связанными с разборкой герметичного корпуса электродвигателя у погружных насосов, лучше обращаться в ремонтную мастерскую. Вряд ли вам удастся самостоятельно восстановить герметичность и избежать пробоя напряжения на корпус или в воду, а это чревато серьезным риском для жизни.
Особенности конструкции
Для перекачивания воды чаще всего используют насосы центробежные консольные, относящиеся к типу К. Их рабочее колесо с лопатками крепится на валу, обратный конец которого размещается в подшипниковом узле. Конструктивной особенностью, отличающей насосы типа К, является наличие в них специальной компенсационной камеры, позволяющей избежать протечек, которые могут возникать в тех случаях, когда значение напора жидкости, создаваемого насосом, превышает нормативные показатели.
Защиту от внутренних и внешних протечек через корпус устройства обеспечивают передний и задний уплотнительные элементы, которыми оснащается каждый насос типа К. В конструкции таких консольных насосов также имеется сменная защитная втулка. Ее использование позволяет снизить износ вала, на котором фиксируется рабочее колесо устройства.
Консольный насос типа К
Уравновешивание осевой силы, создаваемой в процессе работы консольных насосов, мощность которых не превышает 10 кВт, обеспечивается за счет подшипников. В устройствах более высокой мощности такая задача решается при помощи специальных разгрузочных отверстий, выполненных в диске рабочего колеса.
1 Сфера применения и классификация
Насосное оборудование консольного типа предназначено для работы с чистыми и слабозагрязненными жидкостями, не содержащих в составе твердых механических включений. Максимальное содержание абразивных веществ в рабочей среде — 0.1%, их размер — не более 0.2 мм.
Использование таких насосов широко распространено в следующих сферах:
- муниципальное водоснабжение;
- системы ирригации и полива;
- коммунальное хозяйство;
- пожарная безопасность;
- производственные линии;
- химическая промышленность.
Консольный насос в работе
В зависимости от конструктивного исполнения консольные насосы классифицируются на 4 разновидности:
- К — стандартное исполнение: горизонтальный корпус, соединение колеса и привода посредством упругой муфты.
- КМ — консольно моноблочные насосы, в которых отсутствует отдельный вал рабочего колеса (колесо фиксируется на валу электропривода).
- КМП — повысительный консольно моноблочный агрегат, спроектированный для работы в системах коммунального водоснабжения, от класса КМ практические ничем не отличается.
- КМЛ — линейный консольник с вертикальной осью рабочего колеса и линейной схемой расположения заборного и подающего патрубков.
Наиболее распространенными считаются насосы класса «К», являющиеся оборудованием общепромышленного назначения.
1.1 Конструкция и принцип работы
Основным функциональным узлом центробежных консольных насосов является лопастное колесо, посредством которого осуществляется перекачивание рабочей среды. В зависимости от количества колес агрегаты классифицируются на одно и многоступенчатые.
Лопастное колесо имеет форму барабана, состоящего их двух параллельно расположенных дисков, которые соединяются внутренними пластинчатыми перегородками. Колесо, установленное внутри рабочей полости, получает вращательный момент от выходящего из электродвигателя вала, на котором оно закреплено. На валу колесо фиксируется с помощью подшипникового узла, защищенного от контакте с жидкостью.
Внутренняя полость корпуса, в котором размещен барабан, имеет два отверстия — всасывания и подачи. Принцип действия механизма достаточно прост — в процессе работы через отверстие всасывания вода поступает в полость и захватывается лопастями колеса, которое вращаясь ускоряет движение жидкости и выбрасывает ее через отверстие подачи.
Устройство консольного насоса
Компоновка насоса представлена на схеме, где указаны:
- Крышка корпуса.
- Корпус.
- Уплотнители.
- Лопастное колесо.
- Подшипниковый узел.
- Набивка сальника.
- Защитная втулка.
- Сальник.
- Вал вращения.
- Опорный кронштейн.
- Подшипник вращения.
Во всех насосах мощностью более 10 кВт присутствует система разгрузки барабана от осевых усилий, в маломощных агрегатах она не предусмотрена. Герметизация корпуса изнутри обеспечивается уплотняющими кольцами (3), которые не дают жидкости переходить в зону низкого давления, что повышает общий КПД насоса. Вал вращения уплотняется набивным сальником (8), также предусмотрена защитная втулка (7), которая предотвращает истирание вала в зоне контакта с сальником.
Горизонтальный консольный насос
Функциональное назначение насоса непосредственно влияет на материалы, используемые для изготовления его запчастей. Так, в общепромышленном оборудовании используются рабочие колеса из легированных сталей, реже — из серого чугуна. Насосы для химической промышленности оснащаются барабанами из специальных сплавов, устойчивых к воздействию перекачиваемой среды.
Корпус агрегата может выполняться из чугуна, стали, алюминия либо нержавейки. Материал уплотнительных колец, сальников и манжет выбирается исходя их температуры рабочей среды. Наиболее распространенный консольный насос класса «К» предназначен для работы с жидкостями температурой до 85.
Вал и подшипники
Какой бы вид колеса не применялся, он закреплен на вращающемся валу. Вал должен быть закреплен в корпусе подшипниками одним из 2 способов:
- Консольно
- Симметрично
Консольное закрепление
При консольном укреплении вала, рабочее колесо закреплено на одном конце, а подшипники на другом.
Такая конструкция располагает всасывающее и напорное отверстие перпендикулярно друг другу, а всасывающее отверстие – прямо перед центром колеса.
Такие насосы называются насосы с торцевым всасыванием. Они широко распространены из-за своей дешевизны и простоты производства, но они имеют один недостаток, связанный с путём движения жидкости.
Во время работы насоса, создается зона с низким давлением во всасывающем отверстии.
Есть зона повышенного давления на выходе из колеса, из которого жидкость, получившая энергию, попадает в спиральный кожух.
Жидкость течет к задней пластине в открытых и полуоткрытых колесах, что полностью разрушает баланс давлений. В результате возникает осевая сила или нагрузка – выталкивающая колесо к всасывающему отверстию.
Это можно компенсировать, устанавливая сильные подшипники или просверлив дырки в пластине колеса для выравнивания давлений. Но это не эффективные способы.
Симметричное крепление
Более действенное решение – расположение вала на подшипниках с двух сторон. Это называется симметричной конструкцией.
Поддержку вала улучшает не только расположения подшипников с двух сторон, но и возможность использовать симметрические закрытые колеса с двойным всасыванием.
Поскольку есть такие же зоны с высоким и низким давлением на обеих сторонах колеса, это успешно устраняет нагрузочные силы, благодаря балансу давлений. Так же эта конструкция имеет иное преимущество. Всасывающее и напорное отверстия расположены параллельно друг другу на противоположных сторонах насоса, и корпус разделён по оси.
Просто открутив болты и сняв крышку, обслуживающий техник может добраться до вращающейся части насоса внутри него без извлечения всего насоса из системы.
Благодаря раздельной осевой конструкции, насосы в симметричном расположении подшипников называют насосами с разборным корпусом.
Всё это, конечно же, очень весомые причины для того чтобы установить в своей шахте такой насос прямо сейчас. Но есть некоторые недостатки. Потому что обслуживающие операции и требования к уплотнению более сложные для насосов с разборным корпусом, чем для насосов с торцевым всасыванием. Они так же более дорогие.
Сферы применения
Трудно сегодня найти отрасль быта или промышленности, в которой использовались бы жидкие среды и не применялись центробежные насосы. Самыми популярными областями применения стали:
- Водоснабжение всех уровней и масштабов — от водозаборных станций до промышленных предприятий и от жилых домов до станций очистки стоков.
- Перекачка технологических жидкостей на промышленных установках и между объектами производства.
- Циркуляция теплоносителя в системах отопления, централизованных или локальных.
- Циркуляция воды в стиральных и посудомоечных машинах.
- Орошение сельскохозяйственных посадок.
- Подача воды в поилки и перекачивание молока на продуктивных фермах.
- Циркуляция антифриза в системе охлаждения автомобильного двигателя и климатических установках.
- Заполнение и осушение балластных цистерн на надводных судах и подводных лодках.
- Транспортировка сырья на предприятиях пищевой промышленности и при массовом производстве напитков.
Циркуляционные насосы применяются везде, где используются жидкости и не требуется сверхвысокий напор или усилие всасывания. Для специальных приложений служат устройства других типов — вибрационные, роторные, поршневые или индукционные.
