Н А С О С Ы
| 8 (495) 632-01-60 (многоканальный)
8 (495) 366-85-29, 366-84-29, 366-84-44
Отдел продаж | |
Прайс насосного оборудования
Насос и его технические характеристики
Гидравлическая машина, в которой механическая энергия, которую создают приводные электродвигатели преобразуется в энергию жидкости, тем самым, создавая потоки жидкой среды, называется насос.
Основные параметры, характеризующими все насосное оборудование, являются подача и напор (давление). Подача – это объём жидкости, подаваемый насосом в единицу времени, выраженной в м3час (кубометров в час) или л/сек. (литров в секунду). Напор - это разность удельных энергий жидкости в сечениях после и до насоса, выраженная в метрах водного столба. В насосах объёмного
типа пользуются понятием «давление», выраженным в атмосферах (кГс/см2) или в мегапаскалях (МПА) (один мегапаскаль условно равен 10 атмосферам).
Отсюда следует классическая «напорная» характеристика насоса, в которой по оси абсцисс откладывается подача, а по оси ординат – напор для группы "центробежные насосы", а для насосов объёмного типа наоборот- по оси абцисс - напор, по оси ординат -подача. Осуществляя подбор насоса следует строго соблюдать ряд условий: - знать два основных параметра, подбираемого насоса (подача и напор), учитывать разброс параметров по подаче и напору, в том числе при различных диаметрах рабочего колеса, а также исключить возможность работы насоса при параметрах, выходящих за пределы рабочей зоны характеристики;
- подробно изучить технические правила -"эксплуатации насосов";
- изучить правила осуществления простейшего расчета потери напора, выбираемого насоса;
- при подборе погружных насосов изучить правила "работа насосов" в режиме "свободный вылив".
Вакуумметрическая высота всасывания
Допускаемая вакуумметрическая высота всасывания, характеризует нормальные условия подхода жидкости к рабочему колесу и выражается в метрах водяного столба и является важным гидравлическим параметром насоса. Благоприятные условия подхода перекачиваемой жидкости к рабочему органу насоса обеспечиваются в том случае, когда перепад давления жидкости между свободной поверхностью резервуара (водоема) и осью рабочего органа достаточен для преодоления жидкостью расстояния между свободной поверхностью резервуара и осью рабочего органа (геометрическая высота всасывания) с учетом потерь на всасывающей линии и наличия скоростного напора на входе в насос (вакуумметрическая высота всасывания). Вакуумметрическая высота всасывания определяется по показанию вакуумметра.
Допускаемая вакуумметрическая высота всасывания это высота, выраженная в метрах водяного столба, при которой обеспечивается работа насоса без изменения основных технических показателей. При превышении допускаемой высоты всасывания на работающем насосе происходит вскипание перекачиваемой жидкости, образование пузырьков, которые при попадании их в зону повышенного давления вызывают серию гидравлических ударов, называемых кавитацией. Всасывающие свойства конкретного насоса зависят от давления окружающей среды, давления на входе в насос, скорости жидкой среды на входе, её плотности и вязкости, а также от давления паров жидкости. Приводимые в разных каталогах параметры допускаемой вакуумметрической высоты всасывания приводятся для воды с температурой до 20°С и атмосферном давлении, равном 10 м. водяного столба. Для такой воды (жидкости) давление паров принято считать «нулевой», что не характерно для других жидкостей и воды с более высокой температурой. Например, для воды давление паров в зависимости от температуры меняется следующим образом:
Температура, °С |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
Давление
Паров
(м.) |
0,8 |
2,0 |
5,0 |
11,0 |
22,0 |
Повышение температуры жидкости (воды), а следовательно и повышение давления её паров, снижает допускаемую вакуумметрическую высоту всасывания на -соответствующее количество метров.
Кавитация и как обеспечить бескавитационную работу насоса
При формировании требований к условиям бескавитационной работы насоса вместо ранее применяемого показателя - допускаемая вакуумметрическая высота всасывания, стали применять расчетный параметр – допускаемый кавитационный запас. Эта величина, так же выраженная в метрах, характеризует запас (этих самых метров) обеспечивающих работу насосов без изменения основных технических показателей. Большая часть неприятностей при эксплуатации насосов (как это показала практика) связана с плохими условиями на всасывании и возникновением, вследствие этого, кавитации. Кавитация ведёт к быстрому износу насосов или к их 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 агрегата, вам следует при заполнении опросного листа внимательнейшим образом характеризовать всасывающую линию, учитывая, что на всасывающую способность отрицательно влияют следующие факторы: - высокая температура (более 60°С) перекачиваемой жидкости; - не плотности во фланцевых соединениях и «сальниковой» запорной арматуре на всасывающей линии; - малый диаметр и большая протяжённость всасывающей линии; - засорение всасывающей линии.
Ррегулирование работы насосного агрегата
Как и всякую машину, насосный агрегат характеризует потребляемая мощность. От данного параметра, зависит, какие электродвигатели будут использоваться для комплектации агрегата. Величина необходимой мощности насоса находится в зависимости от величины напора и подачи, плотности и вязкости перекачиваемой жидкости (с повышением удельного веса и увеличением вязкости возрастает потребляемая мощность). Под регулированием работы агрегата подразумевается процесс изменения соотношения между подачей и напором . Регулирование можно осуществлять тремя методами: - изменением числа оборотов привода; - конструктивным методом; - изменением условий работы системы «насос-сеть».
Изменение числа оборотов привода является универсальным методом (как для центробежных насосов, так и для насосов объёмного типа) изменения характеристики насоса. При этом надо учитывать, что подача находится в прямой зависимости от оборотов, а напор (в центробежных насосах) – 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, электромагнитных муфт скольжения (ЭМС), регулируемого электропривода (тиристорные преобразователи частоты ТПЧ) и синхронных электродвигателей. Положительной особенностью этого метода является то, что на систему из нескольких рабочих насосов достаточно иметь один регулируемый, обеспечивающий регулирование всей системы. Такая схема существенно снижает затраты и обеспечивает конкурентоспособность этого метода с другими методами. Разброс коэффициента полезного действия КПД насосных агрегатов велик (от 20 до 98%). Столь существенный разброс по КПД определяется разным характером взаимодействия рабочего органа с жидкостью. Общая закономерность: динамические насосы значительно уступают по этому параметру насосам объёмного типа. Значимость этого параметра для больших насосов велика. Одним из характерных приёмов повышения КПД 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.
Методы регулирования напора и подачи насосной станции
Рассмотренные методы регулирования работы относятся непосредственно к насосу. Однако потребителя часто интересует насосная система, обеспечивающая нужный напор и подачу. Такой системой является насосная станция. Регулирование напора и подачи насосной станции в целом имеет более широкие возможности за счёт соединения насосов параллельно и (или) последовательно. При параллельном соединении суммируется подача, при последовательном – напор. Если на насосной станции необходимо получить нужные рабочие параметры (Q-H), то всегда существует возможность путём комбинаций набора ряда насосов с ограниченной подачей соединить их параллельно, чтобы получить большую подачу и последовательно – чтобы получить больший напор. Это всегда осуществляется на насосных станциях. Для получения необходимого напора на автономных насосных станциях последовательное соединение (бустерные или напорные насосы) применяется реже. На практике повышение напора осуществляется через отдельные каскады насосных станций (станции I, II, III-го подъёма). Следует обратить внимание, что последовательное и параллельное соединение центробежных насосов, имеющих пологую напорную характеристику, не даёт, как правило, возможности получения двойного значения напора и подачи. Это происходит по следующим причинам: - при параллельном соединении не удаётся плавно соединить потоки из-за дополнительных изгибов и сужений напорных трубопроводов, необходимых для удобства монтажа. Это приводит к дополнительному сопротивлению сети и, соответственно, к смещению рабочей точки напорной характеристики в область меньших подач обоих насосов; - при последовательном соединении насосов уменьшение суммарного напора происходит из-за потерь на промежуточном участке между насосами, вызванных наличием дополнительной арматуры. При последовательном соединении следует обратить внимание на обеспечение необходимых условий всасывания на входе во второй насос. Допустимое давление на входе насоса, корпус которого изготовлен из чугуна, не должно превышать 8кГс/см2 (80 м.), в то же время для стального корпуса давление 25 кГс/см2, как правило, является допустимым. Мягкий сальник допускает давление до 3,5 кГс/см2, торцевое уплотнение – 6 кГс/см2 и выше. Щелевое и манжетное уплотнения, обеспечивающие самоуплотняющий эффект за счёт давления рабочей жидкости, поддерживают давление только с одной стороны и, соответственно, при этих типах уплотнения не допускается избыточное давление на входе в насос.
Виды уплотнениий и их маркировка
Обычно применяются следующие уплотнения: - одинарное сальниковое уплотнение (без подачи затворнойжидкости); СД - двойное сальниковое уплотнение (с подачей затворной жидкости); СП - промывочное сальниковое уплотнение; 2В(5) - торцовое одинарное; 2Г(55) - торцовое двойное; - щелевое; М - манжетное. Если в скобках дополнительно указан другой вид уплотнения, то это означает возможность поставки насоса и с этим уплотнением.
Возможности замены требуемого насоса
При отсутствии требуемого насоса становится актуальным применение другого или нескольких насосов, позволяющее обеспечить функционирование технологического процесса или системы водоснабжения. При анализе возможности замены следует начинать с изучения влияния на технологический процесс работы насоса с другими рабочими параметрами. Например, при замене погружного насоса следует иметь в виду, что этот тип насоса работает, как правило, с периодическим отключением в зависимости от уровня откачиваемой жидкости. Это обстоятельство позволяет установить насос с большим (меньшим) значением подачи относительно оптимального значения, но при этом он будет реже (чаще) включаться. Одно из типовых решений по взаимозаменяемости насосного оборудования - применение двух или более насосов вместо одного, путём последовательного и (или) параллельного их соединения. Установка более высоконапорного насоса, чем это заложено в проекте, часто ограничивается вынужденным перерасходом электроэнергии за счёт установки более мощного электродвигателя в насосном агрегате. Прочностные характеристики элементов системы (трубы, арматура, сосуды и т.д.), как правило, позволяют варьировать величину напора центробежных, вихревых и осевых насосов в широком диапазоне.
Трудности, возникающие при замене одного насоса другим
При установке более мощного насоса (если это позволяет технологический процесс) следует обратить внимание на пусковую электроаппаратуру и питающий кабель. Применение одного насоса вместо другого часто затрудняется выходом параметров заменяющего насоса из рабочей зоны. При этом следует иметь в виду, что, как правило, рабочая зона центробежных насосов (она показывается в каталогах на напорных характеристиках) во многом определяется экономичностью работы агрегата в этом диапазоне, т.е. работой с наибольшим значением КПД. Кроме того, выход параметров насоса из пределов рабочей зоны может вызвать неустойчивость в его работе, существенно перегрузить электродвигатель и даже вывести его из строя. Работа вне пределов рабочей зоны допустима в случаях необходимости и только в пределах плавно «падающей» части напорной характеристики. При этом, при увеличенной подаче следует обратить внимание, прежде всего, на температурные условия работы электронасосного агрегата (возможна перегрузка и перегрев электродвигателя и недопустимое повышение температуры всего агрегата). При использовании насоса в режиме с меньшей подачей, чем установлено «рабочей зоной», следует устранить такое возможное негативное явление в центробежном насосе, как работа в помпажном режиме. Чтобы устранить это недопустимое явление можно, использовать байпасирование (перепуск части подачи с напорной линии на всасывающую). При этом во внешней сети потребитель получает требуемую (меньшую) величину подачи, а сам насос работает в устойчивом диапазоне «падающей характеристики». С целью нахождения оптимального технического решения и нормальной эксплуатации насосного оборудования целесообразно воспользоваться консультацией наших специалистов, которые дадут рекомендации, позволяющие исключить трудности при эксплуатации, в том числе избежать перегрузки насосного агрегата, гидравлических ударов и форсированного кавитационного разрушения.
НАСОСЫ ОБЪЁМНОГО ТИПА
В насосах объёмного типа жидкая среда перемещается путём периодического изменения объёма занимаемой ею камеры, попеременно сообщающейся со входом и выходом насоса. Делятся они на следующие группы: - плунжерные; - паровые; - дозировочные; - лифтовые; - ручные; - винтовые; - вакуумные насосы
Деление по конструктивному признаку следующее: - насосы с вращательным движением рабочего органа; - роторные, к которым относятся винтовые насосы (одно-, двух- и трёхвинтовые), коловратные, шланговые, оксиально-поршневые и шиберные, шестерённые насосы; - с возвратно-поступательным движением рабочего органа, к которым относятся приводные поршневые, паровые поршневые, диафрагменные, скважинные штанговые (станки-качалки), ручные, дозировочные насосы.
Рабочие процессы в агрегатах объёмного типа, как указывалось выше, основаны на перемещении жидкости из рабочей камеры, герметично отделяемой от всасывающего и нагнетательного трактов. При этом обеспечивается, так называемая, «жёсткая» рабочая характеристика насосов. Теоретическая напорная характеристика в привычных для центробежного насоса координатах (подача откладывается по оси абсцисс) представляет собой практически вертикальную прямую линию, параллельную оси ординат. В действительности наблюдается незначительное уменьшение подачи с увеличением давления нагнетания (напора), определяемое возрастанием утечки жидкости через зазоры внутри насоса (отклонение характеристики от вертикали). Максимальное давление нагнетания (напор), создаваемое агрегатом, определяется прочностью насоса и мощностью двигателя. Превышение указанного в паспорте рабочего давления не допускается без согласования с заводом-изготовителем. В системе с насосами объёмного типа, должны быть предусмотрены предохранительные клапаны или другие защитные устройства, обеспечивающие перепуск перекачиваемой жидкости из напорного трубопровода во всасывающий (байпасирование), если давление в системе превысит установленный предел, (например, при закупорке трубопровода). Длительность перепуска жидкости через предохранительный клапан (если он предусмотрен конструкцией) ограничивается температурой нагрева клапана или всего насоса. Величину давления, при котором происходит полный перепуск перекачиваемой жидкости из полости нагнетания в полость всасывания, регулируют пружиной предохранительного клапана, причём эта величина не должна превышать величину максимально допускаемого рабочего давления. В связи с тем, что насосы объёмного типа создают большой напор, величины напора в напорных характеристиках измеряются в атмосферах (кГс/см2) или мегапаскалях (МПа) и для удобства анализа откладываются по оси абсцисс. Она характеризует зависимость подачи Q от давления на выходе Р при бескавитационной работе и отсутствии взвешенного воздуха или других газов в перекачиваемой жидкости. Пунктирной линией условно обозначено возможное положение кривой при работе насоса без предохранительного устройства. Величина утечки q определяется, как указывалось, давлением, а также зависит от величины зазоров рабочих органов насоса и вязкости жидкости. Наличие в перекачиваемой жидкости взвешенного воздуха или других газов может значительно снизить подачу Q при давлениях более 100 кГс/см2 . При определенной величине давления (точка А) начинает срабатывать предохранительный клапан и часть жидкости возвращается из полости нагнетания в полость всасывания, не поступая во внешнюю сеть. На характеристике от этой точки "А" прямая переходит в пологую, кривую, характеризующую уменьшение величины подачи насосного агрегата. При определённом значении давления (точка "Б"), меньшем чем максимальное допустимое значение давления насоса, подача жидкости во внешнюю сеть прекращается. Объемные насосы по своей природе являются самовсасывающими. В отличии от центробежных в объёмных насосах на величину самовсасывания влияют дополнительные факторы, приводящие к её значительным отклонениям на реальных объектах. В первую очередь на этот параметр влияет работа объемных насосов на высокое давление. Насос на стадии самовсасывания работает в режиме компрессора (как центробежный, так и объемный). Однако при большой степени сжатия воздуха, при росте давления в нагнетательной полости величина самовсасывания снижается. Особенно это проявляется при наличии вредного объема в рабочей камере, например, в плунжерных насосах. Во вторую очередь на величину самовсасывания существенно влияет технология изготовления изделия (соблюдение допусков и посадок рабочих органов, их отклонение от номинальных значений). Это наиболее существенно для роторных машин. В насосах, имеющих клапанную группу, рассматриваемый параметр в значительной мере зависит от герметичности всасывающего клапана (его притёртости к седлу). Все эти факторы суммируясь приводят к значительному разбросу величины самовсасывания в зависимости от условий работы, конструкции и качества изготовления насоса. При этом следует иметь в виду, что во время первичного запуска (или после длительного простоя) этот параметр заметно отличается по своим показателям от параметров постоянно работающего насоса. Традиционно, в том числе и из-за вышеперечисленных факторов, в объемных насосах не указывается величина самовсасывания, а приводится величина допускаемой вакуумметрической высоты всасывания. В объёмных насосах, в отличие от центробежных, допускаемое давление на входе не является одним из параметров, используемых при прочностных расчётах. Прочность объёмных насосов обычно определяется максимальным давлением на нагнетании. При наличии перепускного клапана последнее может быть равным давлению на входе. Исключением являются роторные насосы, у которых давление на входе в ряде случаев ограничивается возможностями уплотнения вала. Поэтому величины давления на входе не существенны для насосов объёмного типа и в описании не приводятся, за исключением особых случаев. Область применения объёмных насосных агрегатов - относительно малые подачи при больших давлениях. Характерной особенностью их эксплуатации является необходимость обеспечения надёжной работы предохранительных устройств. Это касается прежде всего предохранительных клапанов или их разновидности - разрывных мембран, а также электроконтактных манометров. Последовательное соединение объёмных насосов в практике встречается крайне редко, а их параллельная работа - обычное явление. При параллельной работе подачи насосов практически суммируются. Характерной чертой насосов объёмного типа является неравномерность подачи. Особенно это проявляется в агрегатах с возвратно-поступательным движением рабочего органа. Имеется ряд типовых конструктивных решений по компенсации этого недостатка: - установка на напорных и всасывающих линиях воздушных колпаков; - использование насосов: многоплунжерных, двухстороннего действия и двухцилиндровых, работающих в противофазе. Характерной конструктивной особенностью многих насосов объёмного типа является то, что вал насоса представляет собой коленчатый или эксцентриковый вал. Вал связан с рабочим органом посредством кривошипно-шатунного механизма, преобразующего вращательное движение вала в возвратно-поступательное движение рабочего органа (органов). Таким образом, частота вращения вала определяет частоту движения рабочего органа. Частота вращения вала насоса, как правило, меньше частоты вращения двигателя. Снижение частоты вращения вала осуществляется с помощью передач зацеплением (редуктор, встроенная передача) или клиноремённой передачи. В описании насосов изготовители характеризуют частоту движения рабочего органа как «частоту вращения вала насоса» или «число двойных ходов поршня (плунжера)». При совпадении числа оборотов двигателя и вала насоса (прямая передача с муфтовым соединением) – приводится «частота вращения двигателя». Для характеристики частоты движения поршня (плунжера) разработчики, в зависимости от конструктивного исполнения насоса, используют один из вышеупомянутых вариантов. При заменах объёмных насосов более высоконапорными, чем это установлено проектом, следует тщательно проверять прочностные характеристики системы.
Прайс насосного оборудования
Торговая компания "Электромонтаж" |
(495) 632-01-60 (многоканальный) (495) 366-85-29, 366-84-44, 366-84-29 |
105118, Россия, Москва 5-я улица Соколиной горы, дом 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|