Зоны использования различных типов насосного оборудования

№ пп	Нaименование группы насосного оборудования	Условное обозначение		№ пп	Нaименование группы насосного оборудования	Условное обозначение
1.	Горизонтальные секционные	Гс	15.	Морские	Мр
2.	Горизонтальные сетевые	Гсэ	16.	Бензиновые	Б
3.	Горизонтальные двухстороннего входа	Гд	17.	Массные	Мс
4.	Консольные	К	18.	Песковые, грунтовые, шламовые	Пгш
5.	Консольные циркуляционные	Кц	19.	Насосы для взвешенных веществ	Вз
6.	Погружные	Пг	20.	Фекальные	Φ
7.	Артезианские	А	21.	Маслонасосы	Мн
8.	Вертикальные	В	22.	Вихревые	Вх
9.	Химические	X	23.	Приводно-поршневые	Пр
10.	Специальные	Сп	24.	Дозировочные	Д
11.	Питательные	Пт	25.	Паровые поршневые	Пп
12.	Конденсатные	Кс	26.	Бытовые	Бт
13.	Нефтяное	Н	27.	Прочие (другие)	Д
14.	Осевые	О

Н м. в. ст. (напор)

Пр

Д

Д, Пр

Д, Пр

Мн, Пр

Мн, Пр

Гс, А, Пт, Η

А, Пт, Н, Гс

Гс, А, Пт

Д

Д, Пр

Д, Пр

Мн, Пп, Пр

Мн, Пп, Пр

Пп

Пг, Α, Πт, Η, Мн, Гс

А, Пт, Н, Гс

X, Гс

Д

Д, Пр

Д, Пр

Мн, Пр, Пп

Мр, Мн, Пр, Πп

Πг, Μр, Пр, Пп

Пг, X, Гс, Н, Пп

Пг, Н, Гс

Гс, Х, Н

Пр, Мн, Д

Мн, Д, Пр

Пг, Мн, Πр, Πп

Пг, Кс, Мр Η, Βх, Μн, п, Пр, Х

Пг, Кс, МрΒх, Μн, Гс,Πп, Πр

Пг, Кс, Х, Гс, Н, Мн, Пп

Гд, Гс, Пг, Н

Гд, Гс, Гсэ, Кс, Н

Гс, Гсэ, Н

Гд, Гсэ, Η

Д

Д, Пр, Мн

Д, Пр, Мн

Х, Мн, Пр, Д,Пп

Πг, Μр, Χ, Мн, Д, Пр, Вз, Пп

Пг, Мр, Х Η, Μн, Γс, Πп, Πр

К, Гд, Пг, Мр, Х, Мн, Η, Пп, Πр, Гс

Гд, Мр, Х, Гр, Н, Ф, Пп

Гд, Гс, А, Кс, Гсэ, Кц, Мр, Х, Н, Пгш

Гд, Н, Ф, Пгш

Гд, Β, Гсэ, Пгш

Β

Д

Д, Пр, Мн

Х, Д, Мн, Пр

Χ, Πр, Мн, Пп

Пг, Кс, Х, Сп, Мн,Вз, Пр, Пп

Κ, Пг, Χ, Μр, Βх, Гс, Мн, Пп, Пр

Пп, Γс, Πр, К, Πг, Κс, Кц, Х, Сп, Н, Пгш, Ф, Мс, Вх, Мн

Гд, Пг, X, Н,Пгш, Мс

Гд, А, Х, Гсэ, Н, Пгш, Ф, Mc, Mн

Гд, Гсэ, Пгш

В, Φ

Β

Β

Д

Д, Пр, Мн

Бт, Д, Мн, Пр

Μр, Χ, Пр, Пп Бт, Мн

Мр, Х, Сп, Η, Φ, Βх, Мн, Пр, Пп

К, Мр, Х, Вз, Вх, Мн, Пп, Пp

К, Гд, Пг, Кц, Мр, Х, Сп, Пгш, Ф, Мс, Вз, Мн, Пр

К, Пг, Кц Мр, Х, Мс, Пгш, Mн

Гд, А, Х, Н, Пгш, Ф, Мс, Мн

Гд, Х, Φ

Гд, Β, О, Φ

Β, О

Β, О

Д

Д, Пр, Мн

Мр, Д, Бт, Х, Пр, Мн

Πп, Бт Пр, Х, Mн

Κ, Μр, Χ, Н, Пгш, Вз, Μн, Πр, Πп

Мр, Х, Пгш Мс, Вз, Х Пп, П p, Мн

Κ, Πг, Μр, Х, Сп, Пгш, Μс, Πр, Φ, Вз, Мн, Гс

Κ, Μр, Γс, Πгш, Μс, Мн

Мр, О, Х, Мс, Мн

О, Μр, Χ

О, Пг

О

О

Д

Д, Пр, Мн

Д, Пр, Мн

Мн, Пр, Пп

Мн, Пр, Пп, Кц

Пп, Пр, Мн, Вз

Πп, Πр, Мн, Вз

Мн

X

О, Πг, Χ

О, Χ

О, Х

0,01

0,25

1,6

4,0

Q м³/час (подача)

Рис.2

При выборе насоса следует учитывать разброс параметров насоса по подаче и напору, в том числе при различной обточке рабочего колеса, а также возможность нахождения требуемого режима работы в пределах рабочей области его характеристики. Этот выбор позволяет сделать сводный график полей Q-H, который приводится,как пример, для консольных насосов (пунктир внутри поля насоса означает характеристику для обточенного диаметра колеса) (см. рис.1).

График полей приводится в реальном масштабе (Q-H) - линейном или логарифмическом, как в нашем примере, и может быть использован для оценки возможного нахождения режимной точки работы насоса.

Важным гидравлическим параметром насоса является допустимая вакууметрическая высота всасывания, характеризующая нормальные условия подхода жидкости к рабочему колесу. Эта величина выражается в метрах водяного столба при температуре 20°С и при нормальном атмосферном давлении (10 м водяного столба). В силу разных причин, в том числе из-за сложности физического процесса, происходящего на всасывании насоса, этому важнейшему параметру при эксплуатации и при подборе насосов не уделяется должного внимания.

Большая часть неприятностей при эксплуатации насоса (как это показала наша практика) связана с плохими условиями на всасывании насоса и возникновением, как следствие этого, кавитации.

Кавитация ведет к быстрому износу насоса или к его разрушению из-за вибрации (чаще всего подшипниковых узлов). При появлении признаков неустойчивой работы насоса на это следует обратить внимание. Если вы обращаетесь за консультацией по работе насоса, вам следует внимательнейшим образом характеризовать всасывающую линию, учитывая, что на всасывающую способность насоса отрицательно влияют следующие факторы:

- высокая температура (более 60°) перекачиваемой жидкости;

- неплотности во фланцевых соединениях и "сальниковой" эапорной арматуре на всасывающей линии;

- малый диаметр и большая протяженность всасывающей линии;

- засорение всасывающей линии.

Как и всякую машину, насосный агрегат характеризует потребляемая мощность, определяющая комплектующий двигатель. Величина мощности насоса находится в прямой зааисимости от величины напора и подачи и обратно пропорциональна его коэффициенту полезного действия (к.п.д)

Разброс к.п.д. насосных агрегатов велик (от 20 до 98%). Столь существенный разброс определяется разным характером взаимодействия рабочего органа с жидкостью. Общая закономерность: динамические насосы значительно уступают по этому параметру насосам объемного типа. Значимость этого параметра для больших насосов велика.

Одним из характерных приемов повышения к.п.д. для центробежных насосов является обточка рабочего колеса. Конкретный подбор рабочего колеса под нужные режимы (подача и напор) позволяет, особенно на крупных насосах, получать значительную экономию энергии.

На выбор комплектующего электродвигателя в значительной мере может влиять удельный вес перекачиваемой жидкости и вязкость (с повышением удельного веса и увеличением вязкости возрастает потребляемая мощность).

С эксплуатационной точки зрения общие для любой машины характеристики, надёжность и срок службы, будут освещены в соответствующих типам насосов разделах обзора, а в этой части основное внимание будет уделено гидравлическим понятиям и в первую очередь определяющим параметрам насосов и их регулированию, т.е. подаче и напору.

Под регулированием работы насоса подразумевается процесс изменения соотношения между подачей и напором.

Регулирование насоса можно осуществлять двумя методами:

- конструктивное изменение характеристики насоса;

- изменение условия работы системы "насос-сеть".

Универсальным методом (как для динамичных насосов, так и для объемного типа) изменения характеристики насоса является изменение числа оборотов привода. При этом надо учитывать, что подача находится в прямой зависимости от оборотов, а напор (в центробежных) - в квадратичной зависимости.

При существующем уровне развития техники этот метод для насосостроения является дорогостоящим, хотя с точки зрения энергетических затрат, он экономичен.

В практике насосостроения нашло применение регулирование числа оборотов в основном с помощью вариаторов и меньшее с помощью гидромуфт, электромагнитных муфт скольжения (ЭМС) или регулирования электропривода (тиристорные преобразователи частоты ТПЧ и синхронные электродвигатели).

Положительной особенностью этого метода является то, что на группу из нескольких рабочих насосов достаточно иметь один регулируемый насос. Это существенно снижает затраты и обеспечивает конкурентоспособность этого метода с другими методами.

Дальнейшие описания в части регулирования насосов будут относиться к центробежным насосам, хотя большая часть этих положений будет относиться и к осевым, и особенно к вихревым.

Особенности явлений, характерных для осевых и вихревых насосов, будут рассмотрены при их анализе.

Конструктивное изменение характеристики насоса.

Широко распространенным методом регулирования характеристики центробежного насоса является изменение диаметра рабочего колеса (обточка). Имеется в виду, что напор насоса находится в квадратичной зависимости от диаметра рабочего колеса при прочих равных условиях.

Обтачивая (уменьшая) диаметр рабочего колеса можно значительно изменить поле работы насоса. Чтобы получить нужный напор насоса при обточке колеса, необходимо существующий напор умножить на квадратичную величину отношения диаметра обточенного колеса к диаметру обтачиваемого.

В практике насосные заводы уже предлагают потребителям конкретные модификации с различной обточкой колеса и с меньшей, соответственно, мощностью комплектующего электродвигателя.

Другим методом регулирования работы центробежного насоса является изменение условий работы насоса на сеть.

Графическое изображение напорной характеристики центробежных насосов представляет собой, как правило, пологую кривую, снижающуюся при большей подаче. Другими словами, при большей подаче мы имеем меньший напор и наоборот. Для каждой конструкции насоса имеется своя напорная характеристика, определяемая крутизной и максимальной величиной к.п.д., т.е. зоной оптимальной работы. Рабочая точка насоса на этой кривой определяется сопротивлением "сети". Если менять сопротивление сети, например закрывая задвижку, то и рабочая точка будет смещаться влево по кривой, т.е. насос будет выбирать режим работы на меньшей подаче, так как "вынужден" работать с большим напором, чтобы преодолеть дополнительное сопротивление (задвижки).

Существует ещё один способ изменения условий работы насоса на сеть - это байпасирование, т.е. установка регулируемого или нерегулируемого перепуска (байпаса) с напорной линии на всасывание. По отношению к насосу - это аналогично снижению сопротивления, т.е. происходит снижение напора. По отношению к потребительской сети - это аналогично снижению подачи, В результате рабочая точка (Q-H) сместится круто вниз, т.е. можем в потребительской сети получить одновременно меньший напор и меньшую подачу (энергия жидкости идет на сброс).

Рассмотренные два метода регулирования работы относятся непосредственно к насосу. Однако с общей точки зрения потребителя чаще интересует насосная система, обеспечивающая нужный напор и подачу.

Такой системой выступает насосная станция. В отношении насосной станции вопрос регулирования напора и подачи может рассматриваться шире за счет возможностей соединения насосов параллельно и последовательно.

При параллельном соединении насосов суммируется подача при последовательном - напор. Если на насосной станции необ­ходимо получить нужные рабочие параметры (Q и Н), то всегда существует возможность путем комбинаций набора ряда насосов с ограниченной подачей соединить их параллельно, чтобы получить большую подачу и последовательно - чтобы получить больший напор На насосных станциях это осуществляется всегда. Для получения необходимого напора на автономных насосных станциях последова­тельное соединение (бустерные или напорные насосы) применяется реже. В практике это осуществляется через отдельные каскады насосных станций (станции I,II,III-го подъема).

Возможность применения насосов с параллельным и последовательным соединением в работе следует учитывать, так как потребитель довольно часто сталкивается с отсутствием нужного насоса по проекту из-за дефицита или снятия его с производства без соответствующей замены, что вошло в практику нашего насосостроения.

Следует обратить внимание, что последовательное и параллельное соединение центробежных насосов, имеющих пологую напорную характеристику, не дает, как правило, возможность получения двойного значения напора и подачи. Они будут несколько меньше. Это происходит по следующим причинам.

При параллельном соединении не удается плавно соединить потоки, напорные трубопроводы из-за удобства монтажа заужают, делают лишние повороты. Это всё приводит к дополнительному сопротивлению и соответственно к смещению рабочей точки на меньшую подачу обоих насосов.

При последовательном соединении насосов уменьшение напора происходит из-за потерь на промежуточном участке между насосами. Это вызвано наличием арматуры на промежуточном участке и уменьшенным диаметром трубопровода, принимаемым, как правило, равным диаметру всасывающего патрубка насоса, в который подает жидкость другой насос.

При последовательном соединении следует обратить внимание на допустимое давление на входе в насос в зависимости от материала корпуса и типа уплотнения.

Допустимое давление на входе насоса, корпус которого изготовлен из чугуна, не должно превышать 8 кГс/см² (80 м.в.ст.), в то же время для стального корпуса давление 25 кГс/см², как правило, является допустимым.

Мягкий сальник допускает давление до 10 кГс/см², торцевое уплотнение - до 25 кГс/см²; щелевое и манжетное уплотнение, обеспечивающее самоуплотняющее воздействие за счет давления рабочей жидкости, поддерживает давление только с одной стороны и соответственно при этом типе уплотнения не допускается давление на входе в насос.

Если изложить главные требования при эксплуатации центробежных насосов то следует помнить два основных условия:

- пуск насоса следует производить при заполненных всасывающем трубопроводе и корпусе насоса, и закрытой напорной задвижке;

- запрещается осуществлять пуск насоса при закрытой или не полностью открытой всасывающей задвижке, а также работать более 2-3 минут при закрытой напорной задвижке.

Параметры насосного оборудования в обзоре будут представляться в обозначениях, действующих до 1991 года.

Q - подача (м3/час - кубометры в час или л/сек - литры в секунду);

Η - напор (м.в.ст. - метры водяного столба);

Ρ - давление (кГс/см2 - атмоферы или ΜΠa - мегапаскали);

N - мощность (квт);

n - число оборотов в минуту или допускаемый кавитационный запас;

n_Х - число ходов рабочего органа а минуту (для насосов поршневого типа);

Т - температура в градусах С(по Цельсию) и К (по Кельвину);

Δh_Д - допустимая вакууметрическая высота всасывания (метры водяного столба);

η - коэффициент полезного действия насосов (к.п.д.) в %.

Завершая общую часть обзора "Насосы центробежные" (описав насосы с позиции гидравлики), следует отметить, что в этой части обзора сделана попытка описать сложные гидравлические процессы и явления упрощенными понятиями и достаточно доходчиво. Потребитель должен иметь это ввиду. Данные рекомендации помогут Вам принять быстрое решение в подборе насоса при дефиците времени,

С целью правильной эксплуатации насосного оборудования и нахождения оптимального технического решения в реальной обстановке целесообразно воспользоваться рекомендацией специалиста.

Если Вы не сможете заполнить отдельные графы, то и при этом условии консультант попытается дать рекомендацию, позволя­ющую избежать отрицательных явлений при эксплуатации в т.ч. избежать гидравлического удара или форсированного кавитационного разрушения насоса.

В обозначении насосного оборудования традиционно заклады­вается много информации.

За последнее время обозначение "центробежных насосов" претерпело ряд изменений и в обзоре показано, как это происходило. Для каждого типа насосов дается таблица с обозначениями насосов, д ействующих до 1982 г., до 1990 г. и в настоящее время.

До 1982 года обозначения "центробежных насосов" в соответствии с ГОСТами и техническими условиями приведены в графе I этой таблицы.

Буквы и цифры, составляющие марку насоса, например 4Х-6, обозначают:

" 4 " - диаметр всасывающего патрубка в мм, уменьшенный в 25 раз;

" X " - тип насоса (К - консольный, Φ - фекальный, X - химический);

" 6 " - коэффициент быстроходности насоса, уменьшенный в 10 раз и округленный.

Коэффициент быстроходности - условное число оборотов, увязанное с геометрическим размером рабочего колеса. Этот коэффициент пропорционален отношению подачи к напору, т.е. более быстроходные насосы имеют относительно низкий напор.

Это обозначение в большей степени отражало конструктивно-размерные характеристики насосов.

Затем (после 1982 года) было введено параметрическое обозначение насосов. Тот же насос быт обозначен Χ90/85, где:

" X " - тип насоса;

" 90 " - подача в кубометрах жидкости в час;

" 85 " - напор в метрах столба жидкости.

Это обозначение в большей степени отражает потребительские свойства насоса.

В настоящее время введено обозначение центробежных на­сосов в соответствии с международным стандартом ИСО 2853; этот же насос обозначается Х100-65-250 К-СД:

" X " - тип насоса;

" 100 " - диаметр всасывающего патрубка в мм;

" 65 " - диаметр напорного патрубка в мм;

" 250 " - номинальный диаметр рабочего колеса в мм.

Если предыдущие обозначения менялись без существенного изменения конструкции, то введение международного стандарта ИСО потребовало значительно изменить конструкцию в соответствии с требованием этого стандарта.

Основным отличием и преимуществом конструкции центробежных насосов (с осевым входом жидкости Б рабочее колесо), разработанных в соответствии с международным стандартом ИСО, является то, что демонтаж насоса можно осуществлять без отсоединения напорного и всасывающего трубопровода.

При этом трубопроводы крепятся к корпусу, а рабочие органы (рабочее колесо) вынимаются со стороны электродвигателя, что предусматривается конструкцией соединительной муфты между насосом и электродвигателем.

Последующая индексация обозначает:

" а " - индекс обточки рабочего колеса.

Как правило, больше двух обточек не бывает, Поэтому обозначения вводят " а " и " б " (если колесо без обточки - то индекса нет).

" К " - исполнение по материалу проточной части.

В связи с многообразием перекачиваемых жидкостей в насосах применяется большое количество материалов, для которых введены следующие обозначения:

А - углеродистая сталь;

В - чугун, в т.ч. серый чугун (как правило этот материал не показывается);

Б - бронза;

Д - хромистый чугун типа 4X28 или хромистая сталь типа 20X13Л;

К - хромоникелевая сталь типа 12Х18Н9Т;

Ε - хромоникельмолибденовая сталь типа 10Х17НІЗМ2Т;

И - хромоникельмолибденомедистая сталь типа 06ХН28МДТ;

Μ - хромоникелькремнистая сталь типа 15Х18Н12С4ТЮ;

Η - сплав на никелевой основе;

Т - титан и его сплавы;

Ю - сплавы алюминия;

Л - кремнистый чугун типа 4C-15 (ферросилид);

Π - пластмасса;

Ρ - резиновое покрытие;

Φ - керамика, фарфор;

Г - графит.

Для качественной оценки воздействия перекачиваемой жидкости на материал насоса в обзоре будет приводится водородный показатель рН.

Этот показатель характеризует реакцию водного раствора

и выражается через отрицательные логарифмы концентрации ионов водорода в растворе. Нейтральная реакция воды соответствует рН = 7, больше 7 - щелочная, меньше 7 - кислая.

" СД " - исполнение по виду уплотнений.

С - одинарное сальниковое уплотнение (без подачи затворной жидкости);

СД - двойное сальниковое уплотнение (с подачей затворной жидкости);

СП - промывочное сальниковое уплотнение;

2В - торцевое одинарное;

2Г(55) - торцевое двойное;

Щ - щелевое;

Μ - манжетное.

Если указывается один вид уплотнения, а в скобках другой, то это показывает возможное применение и другого вида, (в скобках менее предпочтительного).

Дата добавления: 2015-07-02