Виды рабочих колес центробежных насосов. Устройство и принцип работы центробежных насосов

Инженерные системы 15.06.2019
Инженерные системы

Фото центробежного насоса

Оборудование, с помощью которого накачивают воду, называется насосным, оно делится на несколько групп: объемные и динамические. В этой статье мы поговорим о динамических насосах, к которым относится центробежный агрегат, и что такое рабочее колесо центробежного насоса.

Итак, что же такое центробежный насос ? Как уже говорилось раньше, это оборудование, с помощью которого накачивается вода.
Как работает конструкция:

  • Это происходит с помощью центробежной силы. Проще говоря, внутри насоса находится вода, которая с помощью лопастей и центробежной силы отбрасывается к стенкам корпуса.
  • После чего вода под действием давления начинает поступать к напорному и всасывающему трубопроводу.

Таким образом, вода непрерывно начинает качаться. Чтобы лучше понять, каким образом это происходит, необходимо разобраться из чего состоит насос.

Для чего используется насос

Каким образом происходит накачивание воды через насос в теории уже понятно, а вот какие его части помогают в этом деле — нет.
Поговорим о том, из каких частей он состоит:

  • Рабочее колесо центробежного насоса.
  • Насосный вал, также важная его часть.
  • Сальники.
  • Подшипники.
  • Корпус.
  • Насосный аппарат.
  • Уплотняющие кольца.

Примечание. Центробежные насосы используются не только для добычи воды, так же ими добывают химические жидкости, поэтому, составные насосов могут различаться в зависимости от способа их применения.

Рабочее колесо

Одна из важнейших деталей насоса это рабочее колесо, так как именно оно создает центробежную силу, вода под действием давления, начинает накачивать.
Итак, давайте подробнее разберем, из чего оно состоит, и как происходит его работа, оно состоит из:

  • Переднего диска.
  • Заднего диска.
  • Лопасти, которые находятся между ними.
  • Когда колесо начинает вращаться, вода, находящаяся внутри лопастей, тоже начинает свое вращение, из-за чего возникает центробежная сила, появляется давление, вода примыкает к периферии и ищет выход наружу.

Так как насосы качают не только воду, но и химические жидкости, поэтому рабочие колеса и корпус центробежного насоса изготавливаются из разнообразных материалов:

  • Так, например, для работы с водой используется бронза или чугун.
  • Для улучшения износостойкость при работе с водой, в которой содержатся механические примеси, можно использовать рабочее колесо сделанного из хромистого чугуна.

А если насос предназначен для работы с химикатами, необходимо использовать стальное рабочее колесо.

Характеристики рабочего колеса

Ниже будет представлена таблица классификаций рабочих колес:

Классификация рабочего колеса центробежного насоса
Кол-во рабочих колес
  • Одноступенчатый насос
Ось
  • Вертикально
  • Горизонтально
Давление
  • Низко, < 0,2 МПа
  • Средне, 0,2 — 0,6 МПа
  • Высоко, > 0,6 МПа
Подвод жидкости
  • односторонний
  • двусторонний
  • открытый
  • закрытый
Способ разъема корпуса
  • горизонтально
  • вертикально
Способ отвода жидкости
  • спиральный
  • лопаточный
Быстроходность
  • тихоходный
  • нормальный
  • быстроходный
Назначение
  • водопровод
  • канализация
  • щелочь
  • нефть
  • другие
Соединение с двигателем
  • приводной
  • муфта
Расположен по отношению к воде
  • поверхностный
  • глубинный
  • погруженный

Причины поломок рабочего колеса

Зачастую основной причиной поломки рабочего колеса является кавитация, то есть — парообразование и образование пузырьков пара в жидкости, которое влечет за собой эрозию металла, так как в пузырьках жидкости имеется химическая агрессивность газа.
Основными причинами возникновения кавитации является:

  • Высокая, более 60 градусов температура
  • Не плотные соединения на всасывающем напоре.
  • Большая протяженность и малый диаметр всасывающего напора.
  • Засорение всасывающего напора.

Совет. Все эти факторы влекут за собой поломку рабочего колеса насоса, поэтому, нужно внимательно следить за соблюдением условий работы вашего оборудования. Ведь не зря для каждого вида техники существуют свои условия эксплуатации, которые созданы для большей износостойкости.

Признаки поломки рабочего колеса

Поломка рабочего колеса центробежного насоса может быть заметна не сразу, однако, есть общие признаки, которые указывают на то, что с вашей техникой что-то не так:

  • Потрескивания при всасывании.
  • Шумы.
  • Вибрация.

Совет. Если вы заметили в работе своего насоса вышесказанные признаки, необходимо прекратить его работу. Так как кавитация уменьшает КПД насоса, его напор и соответственно производительность.

Более того, она влияет не только на работу колеса, но и на другие его детали. При длительном воздействии кавитации, детали становятся шероховатыми, и единственное что им поможет — это ремонт или покупка нового оборудования.

Ремонт рабочего колеса

Если рабочее колесо все же сломалось, или сломался насос, его можно отремонтировать своими руками.

Совет. Но, лучше обратиться в специализированный ремонт, так как для этого необходимы специальные инструменты.

Все же, вот небольшая инструкция, каким образом производится ремонт рабочих колес центробежного насоса самостоятельно.
Разборка:

  • С помощью съемщика полумуфту.
  • До упора разгрузочного диска подают ротор в ту сторону, где производится всасывание.
  • Помечают положение стрелки сдвига оси.
  • Разбирают подшипники.
  • Вынимают вкладыши.
  • С помощью специального съемщика вытаскивают разгрузочный диск.
  • С помощью отжимный винтов поочередно, не допуская задания, снимают рабочее колесо с вала.

Ремонт рабочего колеса:

Для того, чтобы произвести ремонт делается расчет рабочего колеса центробежного насоса.
Сталь:

  • Если колесо стерлось, то сначала его направляют, после чего вытачивают на токарном станке.
  • Если колесо сильно изношено, то его удаляют, а затем приваривают новое.

Чугун:

  • Чугунные колеса, как правило, просто меняют, если можно обойтись заточкой, то необходимые места заливают медью, а потом протачивают.

После того как колесо отремонтировано или заменено, насос собирают обратно:

  • Протирают делать центробежного насоса.
  • Проверяют наличие заусенцев и забоин, если он есть, их устраняют.
  • Рабочее колесо собирают на валу.
  • Возвращают разгрузочный диск.
  • Устанавливают мягкую набивку сальников.
  • Заворачивают гайки.
  • Обкатывают сальник.
  • До упора разгрузочного диска в пятку подают ротор.

Для большего понимания процесса ремонта вы можете посмотреть видео в этой статье.

Цены

Цена на рабочее колесо в разных магазинах своя, все зависит от материала самого насоса. Начальная стоимость 1800 рублей, конечная — 49 т.р. Все зависит от того, какой у вас центробежный косо, для чего вы его используете, и какого он размера, а также, сколько в нем колес.
Поэтому, для того чтобы избежать расходов за ремонт, необходимо внимательно следить за его работой. А также, при возникновении каких-либо признаков, указывающих на его неисправность, не нужно использовать его до того момента, пока он не прекратит работу, его следует отнести специалисту, который заменит или отремонтирует вам те детали, которые подверглись поломке.

В повседневной жизни среди различных устройств, которые были созданы для перекачивания всевозможных жидкостей, наиболее эффективным и практичным, не без основания, считается центробежный насос. Простота конструкции, в сочетании с высокой производительностью и возможностью создать большое давление, обусловили широкое применение такого агрегата почти во всех сферах жизнедеятельности современного человека.

К этому типу оборудования относятся и большинство насосных станций или бытовых помп, которые применяются для устройства в частных строениях автономного водопровода и для полива дачных участков.

Принцип действия таких устройств основывается на физическом законе возникновения центробежной силы, которая возникает при вращательном воздействии лопастей колеса на жидкость. Чтобы лучше понять принцип работы насоса нужно досконально изучить основные типы и конструктивную особенность этого агрегата.

Классификация центробежных насосов

Центробежные насосы условно можно классифицировать по ряду конструктивных характеристик.

По количеству ступеней:

По числу дисков рабочего колеса:

  • Только с диском в задней части рабочего колеса.
  • С диском в задней и передней части колеса. Такие устройства используются для перекачки густой жидкости или в водопроводных сетях низкого давления.

По направлению оси вращения:

  • С валом горизонтального расположения. Такие насосы, из-за простоты обслуживания, считаются наиболее распространёнными моделями.
  • Модели с валом вертикального расположения требуют намного меньше места для установки, так как мотор располагается над корпусом. Большинство скважинных насосов относятся к такому типу, из-за стеснённых условий их работы. Существенным недостатком таких моделей считается сложность в обслуживании и ремонте насосов, т. к. приходится снимать двигатель.

По создаваемому давлению воды насосы бывают:

  • Высокого давления (от 0,6 МПа).
  • Среднего давления (0,2–0,6 МПа).
  • Низкого давления (до 0,2 МПа).

По способу установки:

По способу забора воды:

  • Самовсасывающие. Такие насосы способны поднимать воду с глубины около 8 метров на практике, а теоретически считается 10,34 метра. Неудобством эксплуатации агрегата считается необходимость, перед запуском, заполнять систему водой. Причём и армированный всасывающий шланг так же. Важнейшим элементом является обратный клапан, который удерживает воду, при кратковременных паузах в работе.
  • Насосы нормального всасывания. Этот тип насосов включает в себя все погружные агрегаты, а также и поверхностные, в которые жидкость поступает самотёком. Вода в полость такого насоса заливается только при первом его запуске.

По скорости вращения:

  • Тихоходные.
  • Нормального хода.
  • Высокоскоростные (быстроходные) – крыльчатка в таких агрегатах находится на втулке.

По назначению:

  • Водопроводные.
  • Канализационные.

Характеристика центробежного насоса

Несмотря на огромное разнообразие моделей агрегатов для перекачивания жидкости, существуют несколько основных характеристик, основываясь на которые, можно выбрать подходящую систему в конкретном случае.

Основными рабочими параметрами считаются:

  • Производительность.
  • Потребляемая мощность.
  • Напор (давление на выходе).

Особенностью насосов центробежного типа является зависимость их производительности от напора . Такую зависимость называют напорной или главной характеристикой насоса. Эта характеристика в паспорте изделия указывается в графическом изображении, реже в форме таблицы. Если вы хотите решить вопрос оптимального выбора модели, то сначала нужно определить необходимый напор, который складывается из нужной высоты подъёма жидкости, плюс гидравлическое сопротивление системы, плюс давление, необходимое в самой удалённой точке водозабора.

Выбранная модель насоса будет являться оптимальной, если необходимые производительность и напор будут изображаться в середине главной характеристики.

Детали центробежного насоса

Современные перекачивающие агрегаты центробежного типа имеют приблизительно одинаковое конструктивное построение. Они имеют рабочий орган, представляющий собой колесо, и корпус. На рабочем колесе расположены специальные лопасти, при помощи которых и перемещается вода внутри прибора. За счёт вращения лопастей создаётся центробежная сила, перемещающая жидкость к выпускному клапану, создавая определённое давление, за счёт которого и выталкивается вода наружу.

Довольно часто на таких агрегатах устанавливаются и другие конструктивные приспособления, которые конструкцию насосов делают универсальной:

Рабочее колесо центробежного насоса

Рабочее колесо любого центробежного насоса считается главной частью такой конструкции. В зависимости от места работы насоса, от мощности установленного двигателя и от характера перекачиваемой жидкости рабочее колесо может различаться:

Рабочий вал

Эта деталь центробежного насоса является самой восприимчивой к повреждениям во время работы. Установку вала необходимо производить с точной центровкой и балансировкой. Валы могут быть:

  • Гибкого вида, применяются при работе двигателя на повышенных оборотах.
  • Жёсткие валы находят применение при нормальных оборотах мотора.

Изготавливают рабочие валы из легированной, кованной и нержавеющей стали.

Принцип работы центробежного насоса

Принцип работы устройства для перекачки жидкости центробежного типа достаточно прост. Под действием вращающегося рабочего колеса создаются силы центробежного характера, перемещающие потоки воды. Само рабочее колесо плотно насажено на рабочий вал агрегата. А он, в свою очередь, при помощи магнитной муфты соединён с электрическим двигателем системы. Двигатель вращает рабочее колесо, что и создаёт возможность перемещения жидкости. Более удобного и простого метода перекачки жидкости, пока ещё не разработала современная наука.

Преимущества применения

Существует два основных вида преимуществ использования агрегатов центробежного типа – конструктивные и функциональные.

Простота схемы центробежного насоса позволяет произвести установку всего оборудования в относительно небольшом корпусе , что обуславливает их компактность и сравнительно малую массу. Конечно, габариты и вес агрегата напрямую зависят от мощности установленного двигателя. Такой прибор легко перемещать и одному человеку. Применение такого типа оборудования считается надёжным и долговечным.

Основным функциональным достоинством такого типа агрегатов считается возможность плавной подачи жидкости, что достигается использованием системы защиты от гидроударов. Запуск центробежных насосов производится легко.

Применение на промышленных объектах

Конструкция центробежных агрегатов позволяет их монтировать в тех местах, где установка другого оборудования трудноосуществима, из-за их больших габаритов. Применение таких систем перекачки жидкости, получило огромное распространение в нефтяной и химической отрасли народного хозяйства. Они способны перекачивать под давлением различные смеси, тяжёлые компоненты, нефтепродукты, кислоты и многие другие жидкости, которые считаются химически активными веществами.

Способность поддерживать постоянное давление, при различных температурах жидкости, позволяет широко применять подобные агрегаты для создания принудительной циркуляции в отопительных системах.

Возможность работы с загрязнёнными и чистыми жидкостями, обуславливает широкое применение таких систем в прокачке скважин после завершения бурения.

Правила эксплуатации центробежных систем

Чтобы центробежный агрегат послужил долго и безотказно, рекомендуется устанавливать в систему различные измерительные и контрольные приборы , опираясь на показания которых можно регулировать оптимальный режим работы оборудования.

Компания «Контракт Мотор» предлагает своим клиентам качественные горизонтальные насосы типов Д и 1 Д.
Данная модификация насосного оборудования наилучшим образом подходит для перекачки больших объемов воды при температуре до +85°С. В связи с чем, спрос на них оказался стабильно высоким на протяжении многих десятилетий. Именно по этой причине на сайте компании насосы Д и насосы 1Д, Вы найдете в самом широчайшем ассортименте.
Одним из модификации насосов Д и 1Д, так называемые сетевые насосы, как и насосы Д и 1Д и обозначаются аббревиатурой СЭ. Насосы СЭ предназначены для перекачки воды с температурой до +180 °С. Кроме этого, насосы СЭ отличаются от насосов Д и 1Д применением модифицированного чугуна при изготовлении корпуса, определенной марки стали (20Х13Л) при изготовлении рабочего колеса, а также имеют водяные рубашки охлаждении вокруг узлов уплотнений.
Высокая всасывающую способность (высота всасывания до 5,5м) и кавитационные качества насоса 1Д выгодно отличают от насосов консольного типа.
Насос Д (1Д, 2Д, АД) является центробежным насосом двустороннего входа. Насосы Д называют горизонтальным насосом, так как входной и выходной патрубки находятся в одной горизонтальной плоскости.

Все насосы типа Д относятся к центробежным, одноступенчатым, горизонтальным насосам. Они имеют двусторонний полуспиральный подвод жидкости к центральному колесу, а так же спиральный отвод. Горизонтальные насосы получили свое название по разъему, расположенному в горизонтальной плоскости. Это очень удобно, поскольку позволяет располагать всасывающий и напорный патрубки в нижней части корпуса, благодаря чему ремонт и демонтаж двигателя можно производить без необходимости в отсоединении труб. Электродвигатели в насосном агрегате приводят в действие ротор насоса через упругую втулочно-пальцевую муфту. У насосов типа Д ресурс работы примерно 20 тыс. часов, что подтверждает качество и надежность оборудования.

В качестве опор при этом используются радиальные или, как вариант, радиально-упорные подшипники. Применяются насосы типа Д чаще всего на насосных станциях промышленного, сельского и городского водоснабжения, а так же для осушения и орошения полей.

Обозначение насосов Д и 1Д

1Д315-50

  • 1 -модификационный номер
  • Д -тип насоса
  • 315 -подача (объем) в м3/ч
  • 50 -напор (подъем)в м

Если в обозначении дополнительно отмечено буква а или б (например 1Д315-50а), то это означает уменьшенный диаметр рабочего колеса (обрезка колеса), если в марке насоса обозначен буква б, то это (двойная обрезка колеса) двойное уменьшение диаметра рабочего колеса. Соответственно при уменьшении диаметра рабочего колеса меняются основные параметры насоса (подача, напор).

Насос 1Д в разрезе

  • 1. Корпус
  • 2. Крышка
  • 3. Втулка защитная
  • 4. Рабочее колесо
  • 5. Вал
  • 6. Кольцо уплотняющее
  • 7. Набивка сальника
  • 8. Подшипник

Чтобы не ошибиться с выбором и приобрести, действительно, качественное насосное оборудование , рекомендуем воспользоваться консультацией наших менеджеров для приобретения горизонтальных насосов Д и 1Д. Компания «Контракт Мотор» гарантирует соответствие продукции всем действующим требованиям и нормам. Кроме того, горизонтальные насосы в Компании «Контракт Мотор» можно купить по достаточно низким и привлекательным ценам, с которыми более подробно вы сможете ознакомиться в соответствующем разделе сайта.
Компания «Контракт Мотор» предлагает своим клиентам все только самое лучшее и искренне надеется на длительное сотрудничество с Вами.

Таблица заменяемости горизонтальных насосов Д:

с 1973 года с 1982 года с 1990 года
5 НДВ Д200-36 Д200-36
4 НДВ Д200-95 1Д200-90
6 НДВ Д320-50 1Д315-50
6 НДС Д320-70 1Д315-71
10 Д 6 Д500-65 1Д500-63
8 НДВ Д630-90 1Д630-90
12 Д 9 Д800-57 1Д800-56
12 НДС Д1250-65 1Д1250-63
14 Д 6 Д1250-125 1Д1250-125
14 НДС Д1600-90 1Д1600-90
16 НДВ Д2000-21 АД2000-21-2
20 Д 6 Д2000-100 АД2000-100-2
18 НДС Д2000-62 АД2500-62-2
20 НДВ Д3200-33 АД3200-33-2
20 НДС Д3200-75 АД3200-75-2
22 НДС Д4000-95 АД4000-95-2
24 НДВ Д5000-32 АД6300-27-3
24 НДС Д6300-80 АД6300-80-2

/ горизонтальные насосы типа Д, 1Д, 2Д

Насос горизонтальный двустороннего входа типа Д, 1Д, 2Д

Насосы типа Д - с горизонтальным валом одноступенчатые - предназначены для перекачивания воды и других жидкостей при температуре до 85 °С, аналогичных воде по вязкости и химической активности, а также химически активных жидкостей (водородный показатель рН от 4 до 12), нефти, продуктов ее переработки с кинематической вязкостью до 10 - 4 м2/с и жидкостей с содержанием механических примесей не более 1% и с размером твердых частиц не более 0,2 мм.

Для насосов, предназначенных для перекачивания нефти и нефтепродуктов, материал проточной части обозначается буквой Б; химически активных жидкостей - К; воды с содержанием механических примесей до 1% - В; для других типов проточной части допускается содержание механических примесей в перекачиваемой жидкости до 0,05%.
Насосы этого типа могут применяться для диапазона подач Q = 40 - 1800 л/с и напоров Н= 15 - 100 м, мощность двигателя этих насосов составляет N= 15 - 2000 кВт.
Насосы большой мощности изготовляются по индивидуальным заказам.

Насосы обозначают следующим образом (на примере насоса Д200-90):
Д - насос двустороннего входа;
200 - подача насоса в м3/час;
90 - напор в м. вод. ст.
Насос с обточенным рабочим колесом обозначается Д200-90а.
Характеристики некоторых типов насосов приведены в таблице.

Особенности конструкции и назначение:

Центробежные, горизонтальные, одноступенчатые насосы типа Д, 1Д и 2Д имеют двусторонний полуспиральный подвод жидкости к рабочему колесу и спиральный отвод.
Корпус насоса имеет разъем в горизонтальной плоскости. Расположение всасывающего и напорного патрубка в нижней части корпуса насоса позволяет проводить ремонт без отсоединения труб и демонтажа двигателя. Двигатель приводит в действие ротор насоса через упругую втулочно-пальцевую муфту. Опорами ротора являются радиальные или. Рабочее колесо двустороннего входа, что обеспечивает равновесие осевых сил.
Двойные сальниковые уплотнения надежно предотвращают протечки по валу.

Насосы типа Д предназначены для перекачивания чистой воды температурой до 85°С. Применяются на насосных станциях первого и второго подъемов городского, сельского и промышленного водоснабжения, а также для орошения и осушения полей. Материал основных деталей: корпуса, крышки и рабочего колеса - чугун СЧ 18-36; вала - сталь 45.

Устройство и принцип работы насоса типа Д

На общей фундаментной раме электронасосного агрегата установлен непосредственно сам насос, соединенный упругой втулочно-пальцевой муфтой с приводным двигателем. Электронасос типа Д является центробежным, горизонтальным одноступенчатым с двусторонним полуспиральным подводом жидкости к рабочему колесу. Имеет спиральный отвод и сальниковое уплотнение вала.
Крышка насоса типа Д и корпус выполнены из чугуна, в горизонтальной плоскости через ось ротора имеется разъем. Разборка насоса возможна без отсоединения трубопроводов и снятия двигателя, благодаря тому, что нагнетательный и всасывающий патрубки насоса расположены в нижней части корпуса.
Для возможности присоединения вакуумного насоса или для выпуска воздуха при заполнении насоса самотеком в верхней части крышки корпуса предусмотрено отверстие М16х1,5. Протечку жидкости по валу предотвращает сальниковое уплотнение. Для насосов 1Д гидравлический затвор сальника выполняется посредством подвода жидкости к кольцу сальника по каналу в крышке насоса
Корпус и крышку корпуса от износа защищают уплотняющие кольца, что также уменьшает протечки жидкости из напорной полости во всасывающую. В горизонтальном насосе типа Д установлено рабочее колесо двустороннего входа, что обеспечивает надежную работу насоса ,

Что перекачивает насос:

Вода и другие жидкости аналогичные по химической активности, температурой до 85°С, вязкостью до 36сСт. Допускается содержание твердых включений не более 0,05% по массе, размером до 0,2мм и микротвердостью не более 6,5 гПа (650 кгс/мм 2).

Пример маркировки:

1 - порядковый номер модернизации;
Д - тип насоса (двухстороннего входа);
первые цифры - подача, м3/ч;
цифры после тире - напор, м;
буквы "а" и "б" после цифр - индекс первой и второй обточек рабочего колеса;
далее - обозначение климатического исполнения и категории размещения;

Технические характеристики насосов типа Д, 1Д, 2Д

Марка насоса Подача, м 3 /час Напор, м Частота вращения, об/мин Потребляемая мощность, кВт Допускаемый кавитационный запас, м
160 112.00 2900 89.00 4.80
150 100.00 2900 72.00 4.80
135 80.00 2900 52.00 4.80
80 28.00 1450 12.00 4.50
70 25.00 1450 10.00 4.50
200 36.00 1450 37.00 4.30
190 29.00 1450 30.00 5.30
180 25.00 1450 22.00 6.00
320 50.00 1450 72.00 4.50
300 39.00 1450 47.00 4.60
300 30.00 1450 36.00 4.80
200 90.00 2900 82.00 5.50
180 74.00 2900 72.00 5.80
160 62.00 2900 42.00 5.90
100 22.00 1450 12.50 5.30
250 125.00 2900 152.00 6.00
240 101.00 2900 110.00 6.40
125 30.00 1450 27.00 5.50
315 50.00 2900 68.00 6.50
300 42.00 2900 50.00 6.70
220 36.00 2900 39.00 6.80
315 71.00 2900 98.00 6.50
300 60.00 2900 80.00 7.00
500 63.00 1450 142.00 4.50
450 53.00 1450 97.00 4.80
400 44.00 1450 78.00 5.00
630 90.00 1450 230.00 5.50
550 74.00 1450 185.00 5.80
500 60.00 1450 144.00 5.90

Насосы двустороннего входа (конструктивный тип Д) надежны, проверены в различных условиях эксплуатации на объектах водоснабжения для потребностей ЖКХ и в промышленности. Центробежные насосы типа Д, 1Д, 2Д от отечественного производителя АО "ГМС Ливгидромаш" предназначены для перекачивания пресной, морской воды, а также других нетоксичных жидкостей со следующими показателями:

  • плотность в пределах до 1100 кг/м 3 ;
  • вязкость до 60 сСт;
  • температура нагрева до 95°С;
  • допускаются твердые частицы массой не более 0,05% и размером до 0,2 мм.

Номинальные технические характеристики насосов типа Д и насосных агрегатов находятся в пределах следующих диапазонов:

  • подача от 70 до 2000 м³/час;
  • напор от 10 до 125 м;
  • мощность электродвигателя от 8 до 610 кВт;
  • частота вращения электродвигателя от 730 до 2900 об/мин;
  • КПД до 88%;
  • кавитационный запас не более 4,2 - 7 м;
  • средний ресурс 30000-35000 часов до капитального ремонта.

Агрегаты могут работать в сейсмически активных районах с угрозой до 7 баллов (шкала MSK-64).

Для использования в производственных условиях с повышенной опасностью взрыва или пожара (класс 1 – 2) наиболее рациональное решение – купить насосы серий Д, 1Д и 2Д, укомплектованные взрывозащищенными электродвигателями, в их маркировке будет указан индекс исполнения «Е».

Область применения насосов типа Д

Агрегаты с насосами двухстороннего входа нашли свое применение:

  • в промышленном снабжении для подачи и холодной, и горячей воды ;
  • в различных системах водозабора, мелиорации;
  • на нефтяных разработках для прокачки пластовой жидкости;
  • на нефтеперерабатывающих предприятиях с целью перекачивания воды, содержащей остатки нефтепродуктов;
  • на объектах химической отрасли;
  • на тепловых и атомных станциях для подачи технической воды ;
  • в металлургии в составе систем охлаждения;
  • в комплексах пожаротушения морских портов;
  • в промышленных системах пожаротушения при использовании установок с дизельным приводом.

Конструктивные отличия

Все насосы, относящиеся к типу Д, являются центробежными, одноступенчатыми, имеют горизонтально расположенный вал. Конструктивно-эксплуатационная особенность рабочего колеса насоса заключается в режимах двустороннего полуспирального подвода жидкости на входе и спирального отвода жидкости на выходе.

За счет двухстороннего входа происходит взаимное уравновешивание осевых нагрузок на вал. С остаточными осевыми силами успешно справляются подшипниковые узлы.

Насос и приводной электродвигатель соединяются при помощи соединительной муфты. Основой агрегата служит общая фундаментная рама, которая закрепляется на прочном бетонном основании (масса фундамента > 4 массы агрегата).

Насос имеет литой чугунный или стальной корпус, со съемной верхней частью.

В ряде моделей проточная часть выполняется из чугуна с антикоррозийным покрытием, хромоникелевой стали, бронзы, что обеспечивает повышенный срок службы и более высокие технические характеристики насосов 1Д и 2Д.

Благодаря тому, что патрубки располагаются в нижней части корпуса, разборку и текущий ремонт насоса можно проводить, не снимая электродвигатель и без демонтажа трубопроводов.

Потребители, выбирающие насосы для перекачивания жидкостей с температурой более 60°С, должны обеспечить подачу охлаждающей жидкости к сальниковому уплотнению от дополнительного источника.

Преимущества насосов типа Д

  • Возможность работы в химически активных средах: с морской водой, с пластовой водой и нетоксичными жидкостями.
  • Подбор диаметра рабочего колеса в зависимости от требований заказчика обеспечивает оптимальный выбор насоса с необходимыми характеристиками.
  • Особенности конструктивного исполнения позволяют уменьшить осевые силы и нагрузки на подшипники.
  • Для высоконапорных насосов найдено решение, которое позволило снизить радиальные нагрузки на ротор (за счет исполнения проточной части в виде двойной спирали).
  • Легкость выполнения текущих ремонтных работ без отключения трубопроводов.

Специалисты отмечают, что модели насосов типов Д, 1Д, 2Д незначительно уступают по показателю энергоэффективности насосам KSB (Германия), однако превосходят по КПД изделия марки Vipom (Болгария).

В каталоге насосов типа Д с характеристиками и типами исполнений используется общепринятое условное обозначение:

1Д 630-90а (2) -т-А-Е-У2 ТУ-2606-1510-88, где:

  • 1 - обозначение номера модернизации насоса; Д – двусторроннего входа (обозначение по типу насоса);
  • 630 - номинальная подача, куб.м/ч;
  • 90 - номинальный напор, м;
  • индексы "а" и "б" обозначают обрезку рабочего колеса (первая и вторая), индекс "м" - увеличенное рабочее колесо;
  • (2) - обозначение количества оборотов комплектующего двигателя. Используется для удобства только в каталоге на нашем сайте.
  • т - торцовое уплотнение вала (используется одинарное); по-умолчанию обозначения нет, что соответствует установленному двойному сальнику. Завод - изготовитель имеет возможность устанавливать двойное торцовое уплотнение «тандем» или одинарное уплотнение со вспомогательным.
  • А - материал рабочего колеса и корпуса (проточная часть): без обозначения – из чугуна (СЧ 25), пкп - из чугуна, имеющего противокоррозийное покрытие; А – из углеродистой стали (25Л), К – из хромоникелевой стали (12Х18Н9Т); Б – рабочее колесо, изготовленное из бронзы;
  • Е - исполнение по взрывозащите: Е – для взрыво-пожаро защищенных агрегатов, без индекса – для насосов (агрегатов) общепромышленного использования
  • У2 – исполнение насоса по климатическому типу и категории размещения;

Каталог насосов Д включает 123 типовых модели нескольких типоразмеров. На выгодных условиях можно подобрать и купить насос Д или модернизированные варианты 1Д и 2Д.

Техническая документация

Скачать: Руководство по эксплуатации №Н03.3.302.00.00.000 РЭ / ТУ-2606-1510-88 "Насосы центробежные двуxстороннего входа типа Д и агрегаты электронасосные"

Скачать: Сертификат соответствия №C-RU.АЯ45.В.00116 / ТУ 26-06-1510-88 "Насосы центробежные двустороннего входа типа Д, агрегаты электронасосные на их основе и запасные части к ним "

Скачать: Сертификат соответствия №C-RU.АЯ45.В.00362 / ТУ 3631-356-00217975-2010 "Насосы центробежные двустороннего входа 1Д-320-50"

Скачать: Разрешение на применение №РРС 00-041461 / ТУ 26-06-1510-88, ТУ 3631-026-05747979-96 "Насосы центробежные многоступенчатые секционные типа 1ЦНСг, насосы центробежные двухстороннего входа типа Д, агрегаты электронасосные на их основе"

Скачать: Опросный лист для заказа насосов (общий)

Скачать: Технический каталог на модернизированные насосы Delium

Назначение

Насосы центробежные двустороннего входа типа Д и агрегаты электронасосные на их основе предназначены для перекачивания воды и химически активных нетоксичных жидкостей плотностью до 1100кг/м 3 , вязкостью до 60 10 -6 м 2 /с (60сСт), температурой до 368К (95°С), не содержащих твердых включений по массе более 0,05%, размеру более 0,2мм и микротвердостью более 6,5 ГПа (650кгс/мм 2).

Насосы относятся к изделиям общего назначения вида I (восстанавливаемые) ГОСТ 27.003-90.

Насосы и агрегаты изготавливаются в климатическом исполнении и категории размещения УХЛ 3.1, У2 и Т2 по ГОСТ 15150-69.

Насосы и агрегаты электронасосные разработаны с учетом поставки на экспорт в соответствии с ОСТ 26-06-2011-79.

Насосы и агрегаты предназначены для районов с сейсмической активностью до 7 баллов включительно по шкале MSK-64.

Насосы и агрегаты выполнены в соответствии с общими требованиями безопасности по ГОСТ Р 52743-2007. Агрегаты с насосами, имеющими индекс исполнения «Е» и укомплектованные взрывозащищенными электродвигателями, могут использоваться во взрывоопасных и пожароопасных производствах в зонах класса 1 и 2 ГОСТ Р 51330.9-99.

Конструкция

Насос типа Д – центробежный двустороннего входа, горизонтальный одноступенчатый с двусторонним полуспиральным подводом жидкости к рабочему колесу двустороннего входа и спиральным отводом.

Принцип действия насоса заключается в преобразовании механической энергии привода в гидравлическую энергию жидкости за счет гидродинамического воздействия лопастной системы рабочего колеса, подвода и отвода.

Электронасосный агрегат состоит из насоса и приводного двигателя, установленных на общей сварной фундаментной раме и соединенных между собой при помощи муфты.

Корпус насоса представляет собой чугунную или стальную отливку, которая имеет разъем в горизонтальной плоскости, проходящей через ось ротора.

Всасывающий и нагнетательный патрубки насоса расположены в нижней половине корпуса и направлены в разные стороны, благодаря чему возможна разборка и ремонт насоса без отсоединения трубопроводов и снятия электродвигателя.

Присоединительные размеры фланцев всасывающего и напорного патрубков выполнены по ГОСТ 12815-80 (исполнение 1). По требованию потребителя допускается для фланцев исполнение 3 ГОСТ 12815-80.

Конфигурацию каналов корпуса продолжает крышка корпуса. В верхней части крышки корпуса предусмотрено отверстие М16х1,5, закрытое пробкой для присоединения вакуумного насоса или подключения системы вакууммирования, а также для выпуска воздуха при заполнении насоса «самотеком».

Направление вращения ротора левое (против часовой стрелки), если смотреть со стороны привода. По требованию Заказчика возможно изготовление насоса с правым вращением ротора (по часовой стрелке).

Рабочее колесо - двухстороннего входа, что позволяет в основном уравновесить осевые силы. Остаточные осевые силы воспринимаются радиальными или радиально-упорными шарикоподшипниками.

Для предотвращения протечек жидкости по валу в корпусе насоса устанавливаются сальниковые или одинарные торцовые уплотнения.

Применение

  • в системах горячего и холодного водоснабжения/теплоснабжения
  • в системах водозаборов
  • для подачи пластовой жидкости на нефтяных месторождениях
  • для подачи морской воды в системах пожаротушения морских портовых сооружений
  • для перекачивания воды с примесью нефтепродуктов на нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятиях
  • в химической промышленности для перекачивания жидкостей сходных по своим свойствам с водой
  • для перекачивания технической воды на объектах теплоэнергетики, включая АЭС
  • в металлургической промышленности в системах охлаждения
  • в системах пожаротушения промышленных и гражданских объектов, в т. ч. в установках с дизельным приводом

Особенности/преимущества

  • различные исполнения по материалам проточной части позволяют использовать насосы в различных областях промышленности и использоваться как для перекачивания воды, так и для перекачивания морской воды, пластовой воды и химически активных нетоксичных жидкостей;
  • различные исполнения по диаметру рабочих колес, в том числе по требованию Заказчика, позволяет оптимально подобрать параметры насоса в зависимости от требуемых характеристик на месте эксплуатации;
  • применение рабочего колеса двухстороннего входа позволяет уравновесить осевые силы и снизить нагрузки на подшипники;
  • исполнение проточной части на высоконапорных насосах в виде двойной спирали позволяет снизить радиальные нагрузки на ротор при работе насоса на неноминальных режимах;
  • наличие горизонтального разъема корпуса насоса и крышки насоса позволяет производить ремонт на месте эксплуатации без демонтажа трубопроводов.

Условное обозначение

Например: 1Д200-90 а-т-А-Е-У 2 ТУ-2606-1510-88 , где:

  • 1 - порядковый номер модификации насоса
  • Д - насос двустороннего входа
  • 200 - подача, м 3 /ч (в номинальном режиме при номинальной частоте вращения, для основного исполнения по диаметру рабочего колеса)
  • 90 - напор, м (в номинальном режиме при номинальной частоте вращения, для основного исполнения по диаметру рабочего колеса)
  • а - индекс обточки рабочего колеса: а, б –уменьшенные диаметры рабочего колеса, м - увеличенный.
  • т - тип уплотнения вала: без обозначения – двойной сальник, т – одинарное торцовое уплотнение. По требованию потребителя возможна установка двойного торцового уплотнения типа «тандем» или одинарного со вспомогательным.
  • А - исполнение по материалу проточной части (детали корпуса/рабочее колесо): без обозначения – серый чугун (СЧ 25), пкп - серый чугун с противокоррозионным покрытием проточной части корпуса и крышки; А- углеродистая сталь (сталь 25Л), К- хромоникелевая сталь типа 12Х18Н9Т; Б - рабочее колесо из бронзы
  • Е - индекс исполнения: Е - для насосов (агрегатов), предназначенных для эксплуатации во взрывоопасных - и пожароопасных производствах, без обозначения – для насосов (агрегатов), не предназначенных для эксплуатации во взрывоопасных и пожароопасных производствах;
  • У2 - климатическое исполнение и категория размещения.

Материалы для скачивания

Руководства по эксплуатации:

    Руководство по эксплуатации №Н03.3.302.00.00.000 РЭ / ТУ-2606-1510-88
    "Насосы центробежные двуxстороннего входа типа Д и агрегаты электронасосные"

Сертификаты, разрешения:

    Сертификат соответствия №ТС RU C-RU.АЯ45.В.00238 / ТУ 26-06-1510-85,ТУ 3631-066-05747979-96,ТУ 26-06-1640-91
    "Насосы центробежные двухстороннего входа Д и агрегаты электронас. на их основе; насосы центробежные двухстороннего входа для перекачивания нефтепродуктов и агрегаты электорнас. на их основе; насосы центробежные ЦН и агрегаты электронас. на их основе"

    Сертификат соответствия №ТС-RU C-RU.АЯ.45.В.00224 / ТУ 3631-356-00217975-2010
    "Насосы центробежные двустороннего входа 1Д 320-50,насосы центробежные подпорные горизонтальные двустороннего входа для перекачивания нефтепродуктов и агрегаты электронасосные на их основе"

Опросные листы:

    "Опросный лист для заказа насосов (общий)"

Технические характеристики

Насос Подача, м 3 /ч Напор, м Потребляемая мощность, кВт Частота вращения, об/мин
Д 160-112м-2 160 122 80 2900
Д 160-112м-4 90 30 12 1450
Д 160-112-2 160 112 89 2900
Д 160-112-4 80 28 12 1450
Д 160-112а-2 150 100 72 2900
Д 160-112а-4 70 25 10 1450
Д 160-112б-2 135 80 52 2900
Д 160-112б-4 70 21 7.6 1450
Д 200-36-4 200 36 37 1450
Д 200-36а-4 190 29 30 1450
Д 200-36б-4 180 25 22 1450
1Д 200-90-2 200 90 82 2900
1Д 200-90-4 100 22 12.5 1450
1Д 200-90а-2 180 74 72 2900
1Д 200-90б-2 160 62 42 2900
1Д 250-125-2 250 125 152 2900
1Д 250-125-4 125 30 27 1450
1Д 250-125а-2 240 101 110 2900

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ

Общие положения

Проектирование производится на основании накопленного опыта создания различных типов насосов. Причем для различных областей применения насосов используется свой подход. В настоящей главе рассматриваются вопросы проектирования стационарных насосов общепромышленного назначения. Отличительной особенностью является их работа в до кавитации, что связано с их продолжительной эксплуатацией и необходимостью исключить кавитационные разрушения.

Несмотря на отличия в обосновании кинематических параметров и геометрических размеров проточной части, существует общий подход в проектировании насосов различных типов. Проектирование включает составление и анализ технического задания, выбор основных параметров и гидравлические расчеты, выполнение эскизной компоновки машины, проведение поверочных и уточняющих расчетов, выполнение чертежей общего вида машины и отдельных его деталей.

Графическая часть проекта и пояснительная записка выполняются в соответствии с ГОСТ 2.109-73, ГОСТ 2.305-68(СТ СЭВ 367-76), ГОСТ 2.108-68, ГОСТ 2.307-68, ГОСТ 2.308-68, ГОСТ 10356-63, ГОСТ 2789-73, ГОСТ 2.309-79, ГОСТ 2.104-68 (СТ СЭВ 140-74, 365-76), ГОСТ 2.105-68 и ГОСТ 106-68.

Техническое задание на проектирование

Задание на проектирование лопастного центробежного насоса включает следующие основные данные:

а) физические свойства перекачиваемой среды:

r - плотность перекачиваемой жидкости, кг/м 3 ;

m - коэффициент динамической вязкости, Па С;

Р нп - давление насыщенных паров рабочей жидкости, ПА (физические свойства перекачиваемой среды заданы для расчетной температуры Т 0 К);

б) параметры насоса на расчетном режиме:

Н - напор, м;

Q - объемный расход жидкости через насос, м 3 /с;

в) дополнительно данные. Наряду с основными сведениями о насосе даются дополнительные данные, которые позволяют правильно подойти к проектированию насоса.

К таким данным относятся:

Сведения о назначении насоса и область его применения;

Возможные границы изменения эксплуатационных условий;

Технические требования (КПД насоса, масса, габариты);

Эргономические (уровень шума, дб, вибрации, мм или м/с 2 , величина

внешней утечки, м 3 /с);

Показатель технической эстетики и физиологические показатели,

характеризующие удобство обслуживания насоса;

Экономические (стоимость насоса или его монтажа, обслуживания и

ремонта), ресурс, доступность отдельных узлов для обслуживания и др..

Расчет основных параметров и геометрических

размеров рабочего колеса насоса

2.3.1. Определение частоты вращения колеса


Частота вращения рабочего колеса определяется по формуле Руднева С.С. /16/

где С - кавитационный коэффициент быстроходности выбирается в

зависимости от требований к насосу;

Для длительной работы по 1-му критическому режиму

кавитации С 1 = 800¸1100;

Для работы насоса на втором режиме кавитации

С 2 = 1000¸1800(200).

Применение шнекоцентробежной ступени позволяет принимать значения С 2 =1800¸3000 (5000)

- расчетное значение подпора;

Dh - подпор на входе в насос, Dh =1,5¸20 м.

Коэффициент 1,15¸1,3 по ГОСТ 6134-71.

2.3.2. Определение коэффициента быстроходности

. (2.2)

2.3.3. Определение диаметра входа в колесо D вх

Сводится к определению приведенного диаметра по среднестатическим значениям коэффициента, входящего в формулу:

- приведенный диаметр рабочего колеса.

Окончательно

. (2.4)

Коэффициент К 0 выбирается из следующих соображений /16/:

1. Рабочее колесо имеет большой кавитационный запас и кавитация в нем исключена. В этом случае из условия получения минимума относительной скорости входа жидкости в рабочее колесо

К 0 =3,3¸3,7.

2. В случае расчета насоса по 1-му критическому режиму кавитации К 0 =4,2¸4,6. Причем, большие значения выбираются в случае возможной работы насоса при перегрузке.

3. При расчете по 2-му критическому режиму кавитации К 0 =4¸6 в зависимости от значения С 2 . Так, например, по данным В.В.Шемеля /16/

К 0 = 4,3¸4,65, С 2 = 1230¸1400,

К 0 = 5,2¸5,7, С 2 =1500¸2500.

Диаметр втулки D вm определяется по приближенной формуле:

где N - мощность насоса, кВт;

а = 0,120¸0,130 - для консольных насосов;

а = 0,150¸0,160 - для многоступенчатых насосов.

2.3.4. Определение ширины колеса в 2 на выходе

Ширина колеса в 2 определяется на основании статистических данных по формуле

где для n s £120;

для n s >120.

Полученное значение в 2 является предварительным и будет уточняться при последующем профилировании меридионального сечения рабочего колеса.

2.3.5. Приближенное определение наружного диаметра

рабочего колеса D 2

Размер диаметра выхода рабочего колеса D 2 зависит от числа лопаток в колесе z и от угла установки лопаток на выходе b л2 .

В первом приближении размер D 2 определяется на основании статистических данных по формуле /16/

где ;

.

2.3.6. Выбор числа лопаток z

Число лопаток выбирают по статистическим данным в зависимости от коэффициента быстроходности n s и размеров колеса /16/:

n s = 50¸60; 60¸180; 180¸350; 350¸600;

z = 9¸8; 8¸6; 6; 6¸5.

Для насосов малых размеров выбирают меньшее число лопаток, чтобы уменьшить стеснение потока лопатками, толщина которых с уменьшением размеров колеса относительно возрастает. Этим добиваются улучшения всасывающей способности колеса и уменьшения гидравлических потерь. Иногда у тихоходных колес часть лопаток выполняют укороченными со стороны всасывания.

2.3.7. Выбор толщины лопаток s

Толщина лопаток s определяется технологическими соображениями и прочностью, а иногда требования износостойкости (например, у землесосов). Лопатки уточняются вблизи входа для уменьшения стеснения потока (обычно в 2 раза) s 1

Т а б л и ц а 2.1

К выбору толщины лопаток рабочего колеса

Широкое распространение центробежных насосов в быту и промышленности обусловлено их высокими эксплуатационными характеристиками и простотой конструкции. Для правильного выбора установки рассмотрим устройство центробежного насоса и основные типы.

В спиралевидном корпусе агрегата на валу находится рабочее колесо (или несколько у многоступенчатых насосов). Оно представляет собой передний и задний диски (или только задний), между которыми находятся лопасти.

Прокачиваемая жидкость с помощью всасывающего (принимающего) патрубка подается в центральную часть колеса. Вал приводится во вращение электродвигателем. Вода за счет центробежной силы выталкивается от центра рабочего колеса к его периферии. Тем самым в центре колеса создается разреженное пространство, область низкого давления. Это способствует притоку новой воды.

На периферии рабочего колеса наоборот: вода, находясь под давлением, стремится выйти через нагнетающий (отдающий) патрубок в трубопровод.

Типы центробежных насосов

  1. По количеству рабочих колес (ступеней) центробежные различают:
    • одноступенчатые – модели с одной рабочей ступенью (колесом);
    • многоступенчатые – с несколькими колесами на валу.
  1. По количеству дисков рабочего колеса :
    • с передним и задним дисками – они используются для сетей низкого давления или перекачки густых жидкостей;
    • только с задним диском.
  1. :
    • горизонтальные;
    • вертикальные.
  1. По величине создаваемого давления воды центробежные насосы бывают:
    • низкого (до 0,2 МПа) давления;
    • среднего (0,2-0,6 Мпа) давления;
    • высокого (от 0,6 Мпа давления).
  1. По количеству и расположению всасывающих патрубков :
    • с односторонним всасыванием;
    • с двухсторонним всасыванием.
  1. По скорости вращения установки :
    • быстроходные (высокоскоростные) – в этих моделях крыльчатка находится на втулке;
    • нормального хода;
    • тихоходные.
  1. По способу вывода жидкости :
    • модели со спиральным выходом – в них водные массы выводятся непосредственно с периферии лопаток;
    • с лопастным выходом – жидкость выходит через направляющий аппарат с лопастями.
  1. По своему назначению :
    • канализационные;
    • водопроводные и т.д.
  1. По способу соединения установки с приводящим электродвигателем :
    • с помощью привода шкива или редуктора;
    • с помощью муфт.
  1. По расположению установки во время работы :
    • поверхностные (наружные) насосы – при работе они располагаются на поверхности земли, а в резервуар (выгребную яму, приямок и т.д.) опускается водозаборный рукав;
    • погружные центробежные модели – такие устройства рассчитаны на погружение в перекачиваемую жидкость;

Виды рабочих колес центробежного насоса

Рабочее колесо – одно из важных частей центробежного насоса. В зависимости от мощности агрегата и места его работы они различаются:

  1. по материалу :
    • чугун, сталь, медь применяется для изготовления колес, работающих в неагрессивных средах;
    • керамика и подобные материалы – при работе насоса в химически активных средах;
  1. по способу изготовления :
    • клепаные (используются для маломощных насосов);
    • литые;
    • штампованные;
  1. по форме лопастей :
    • с прямыми лопастями;
    • загнутые в сторону, противоположную направлению вращению рабочего колеса;
    • загнутые в сторону вращения рабочего колеса.

Форма лопастей влияет на напор воды, создаваемый агрегатом.

Рабочий вал

Это наиболее восприимчивая к повреждениям во время работы часть установки. Он нуждается в точной балансировке и центровке. Материалы, из которых изготавливается вал:

  • кованая сталь;
  • легированная сталь (для установок, работающих с повышенными нагрузками);
  • нержавеющая сталь (для использования в агрессивных средах).

Виды валов:

  • жесткие (для нормальных режимов работы);
  • гибкие (для повышенных оборотов);
  • соединенные с валом приводящего электродвигателя (применяются для бытовых моделей насосов).

Принцип действия центробежного насоса, а также схема центробежного насоса одинакова для всех видов агрегатов. Он основан на силовом воздействии вращающихся лопастей на поток перекачиваемой жидкости с передачей ей механической энергии от рабочего механизма. Различия типов установок заключаются в их мощности, создаваемом напоре воды и исполнении.

Рекомендуем почитать

Наверх