1. Общее описание насосов
Насосы типа ЦНСГ, ЦНС(Г), ЦНСМ представляют собой центробежные секционные насосы с односторонним расположением всасывающих патрубков. Они предназначены для перекачивания воды, а также других жидкостей, не вызывающих коррозию материалов насоса, с температурой от 0°C до 105°C.
Отличительными особенностями конструкции этих насосов являются:
1. Секционный корпус, состоящий из отдельных корпусных деталей (секций), соединенных между собой болтами. Это позволяет изменять напор насоса путем добавления или исключения отдельных секций.
2. Одностороннее всасывание, когда жидкость поступает в насос через один патрубок, расположенный на корпусе.
3. Наличие гидравлической пяты, выравнивающей осевые усилия на роторе и обеспечивающей его устойчивую работу.
4. Возможность установки насоса как выше, так и ниже уровня перекачиваемой жидкости.
Данные насосы выпускаются в различных исполнениях и модификациях, отличающихся габаритными размерами, быстроходностью, материалами проточной части и уплотнений вала. Это позволяет подобрать оптимальный насос для широкого спектра технологических задач.
Основные типоразмеры насосов ЦНСГ, ЦНС(Г), ЦНСМ указаны в таблицах технических характеристик, приведенных ниже. Рабочие характеристики насосов (напор, подача, потребляемая мощность) представлены на соответствующих графиках.
Конструктивно насосы состоят из следующих основных узлов: корпуса с патрубками, ротора с рабочими колесами, вала с подшипниками, уплотнения вала, муфты соединения с электродвигателем. Особенности устройства каждого узла будут рассмотрены в последующих частях статьи.
2. Основные узлы и детали конструкции насосов
2.1 Корпус
Корпус насосов ЦНСГ, ЦНС(Г), ЦНСМ представляет собой секционную конструкцию, состоящую из отдельных корпусных деталей, соединенных между собой болтами. Количество секций может варьироваться в зависимости от требуемого напора. Корпус выполнен из чугуна или углеродистой стали.
На корпусе расположены следующие основные элементы:
- Всасывающий патрубок, через который жидкость поступает в насос.
- Напорный патрубок, через который жидкость нагнетается в напорный трубопровод.
- Кронштейны для установки подшипниковых узлов.
- Отверстия для подвода охлаждающей воды к подшипникам (в исполнениях ЦНСГ, ЦНС(Г), ЦНСМ).
- Резьбовые отверстия в крышке всасывания для заливки насоса и выпуска воздуха.
- Сливные отверстия для слива перекачиваемой жидкости.
Секции корпуса соединяются с помощью фланцев, что упрощает разборку и техническое обслуживание насоса. Уплотнение стыков секций обеспечивается установкой прокладок.
2.2 Ротор
Ротор насоса состоит из вала, рабочих колес, втулок и других деталей, обеспечивающих передачу крутящего момента от электродвигателя к рабочим органам.
Вал ротора изготавливается из высококачественной легированной стали и имеет необходимую прочность для передачи крутящего момента. На валу последовательно установлены:
- Рабочие колеса, выполненные из чугуна или бронзы. Количество рабочих колес соответствует числу секций корпуса.
- Втулки, выполняющие функции центрирующих и уплотняющих элементов.
- Разгрузочный диск гидропяты, выравнивающий осевые усилия на роторе.
Ротор в сборе статически и динамически балансируется для обеспечения плавной и бесшумной работы насоса.
2.3 Подшипниковые узлы
Ротор насоса опирается на два подшипниковых узла, расположенных в передней и задней частях корпуса. В качестве подшипников используются шариковые или роликовые подшипники, смазываемые консистентной смазкой.
Передний подшипниковый узел служит для фиксации положения ротора и восприятия радиальных и осевых усилий. Задний подшипниковый узел воспринимает только радиальные нагрузки.
Для охлаждения подшипников в насосах ЦНСГ, ЦНС(Г), ЦНСМ предусмотрена подача охлаждающей воды через специальные отверстия в корпусе. Это обеспечивает надежную работу подшипников даже при перекачивании горячих жидкостей.
2.4 Уплотнение вала
Уплотнение вала в насосах ЦНСГ, ЦНС(Г), ЦНСМ осуществляется сальниковым или торцевым уплотнением.
Сальниковое уплотнение состоит из сальниковой набивки, размещенной в специальной камере корпуса, и регулируемой торцовой втулки, прижимающей набивку к валу. Протечка через сальник необходима для смазки и охлаждения уплотняющих поверхностей.
В насосах ЦНСМ, ЦНСн используется торцевое уплотнение, которое обеспечивает более надежную герметизацию вала. Управление утечками через торцевое уплотнение осуществляется через специальные отверстия в крышках сальника.
Конструкция уплотнений вала обеспечивает длительную безотказную работу насосов при различных условиях эксплуатации.
3. Принцип работы и основные характеристики насосов
3.1 Принцип работы
Центробежные насосы ЦНСГ, ЦНС(Г), ЦНСМ используют центробежную силу для создания давления и перемещения перекачиваемой жидкости. Принцип действия основан на преобразовании механической энергии вращающегося ротора в гидравлическую энергию потока жидкости.
При вращении рабочих колес ротора перекачиваемая жидкость, попадая в межлопаточные каналы, под действием центробежной силы отбрасывается к периферии колеса. Это приводит к повышению давления жидкости, которая затем через отводящие каналы корпуса направляется в напорный трубопровод.
Повышение давления жидкости в насосе также обусловлено наличием гидравлической пяты, выравнивающей осевые усилия на роторе. Пята представляет собой разгрузочный диск, соединенный с валом ротора.
3.2 Основные характеристики
Основными техническими характеристиками насосов ЦНСГ, ЦНС(Г), ЦНСМ являются:
- Подача - объем жидкости, перекачиваемой насосом в единицу времени, измеряемый в м³/ч.
- Напор - величина, характеризующая увеличение давления жидкости, создаваемое насосом, измеряется в метрах водяного столба (м вод.ст.).
- Мощность - механическая мощность, потребляемая насосом от приводного электродвигателя, измеряется в кВт.
- КПД - безразмерный коэффициент, показывающий долю полезной мощности на валу насоса по отношению к потребляемой мощности.
Значения этих характеристик в зависимости от типоразмера насоса приводятся в технических паспортах и справочниках. Они также могут быть представлены в виде графических рабочих характеристик.
Рабочие характеристики насосов ЦНСГ, ЦНС(Г), ЦНСМ отображают зависимость подачи, напора, мощности и КПД от частоты вращения ротора. Они позволяют подобрать оптимальный насос для конкретных условий эксплуатации.
3.3 Регулирование параметров
Изменение рабочих параметров центробежных насосов ЦНСГ, ЦНС(Г), ЦНСМ, таких как подача и напор, может осуществляться следующими способами:
1. Изменение частоты вращения ротора - наиболее эффективный способ, позволяющий плавно регулировать характеристики насоса в широком диапазоне. Реализуется применением регулируемого электропривода.
2. Изменение числа рабочих колес - за счет добавления или исключения отдельных секций корпуса, что дает ступенчатое изменение характеристик.
3. Дроссельное регулирование - с помощью регулировочной задвижки на напорном трубопроводе, что приводит к увеличению потерь энергии и снижению КПД.
Выбор оптимального способа регулирования определяется конкретными условиями эксплуатации и требованиями к диапазону изменения параметров.
4. Установка, подготовка и запуск насосов
4.1 Установка насоса
Насосы ЦНСГ, ЦНС(Г), ЦНСМ могут быть установлены как выше, так и ниже уровня перекачиваемой жидкости. При установке ниже уровня жидкости (под заливом) насос заполняется рабочей средой самотеком, что упрощает пуск.
Фундамент под насос должен быть горизонтальным, ровным и иметь достаточную несущую способность. Крепление насоса к фундаменту выполняется с помощью фундаментных болтов.
Всасывающий и напорный трубопроводы присоединяются к насосу при помощи фланцевых соединений. Диаметр трубопроводов должен быть не менее диаметра соответствующих патрубков насоса. Трубопроводы прокладываются с плавными поворотами для исключения гидравлических потерь.
4.2 Подготовка к пуску
Перед первым пуском или после длительного простоя необходимо выполнить следующие подготовительные работы:
1. Проверить техническое состояние насоса и отсутствие посторонних предметов внутри.
2. Проконтролировать легкость вращения ротора вручную.
3. Залить смазку в подшипниковые узлы в необходимом количестве.
4. Заполнить насос и всасывающий трубопровод перекачиваемой жидкостью.
5. Убедиться в правильности направления вращения ротора электродвигателя.
6. Открыть задвижку на всасывающем трубопроводе и закрыть задвижку на напорном.
4.3 Пуск насоса
Пуск насоса производится в следующем порядке:
1. Включить электродвигатель. Дождаться выхода на номинальные обороты.
2. Плавно открывать задвижку на напорном трубопроводе, контролируя давление на выходе.
3. Следить за показаниями вакуумметра на всасывающем трубопроводе, температурой подшипников и утечками через сальники.
4. Проверить работоспособность гидравлической пяты по наличию истечения жидкости из сливного отверстия.
ЗАПРЕЩАЕТСЯ работа насоса при закрытой напорной задвижке более 3 минут, так как это приводит к интенсивному износу пяты.
По достижении стабильного режима работы насос считается готовым к эксплуатации.
5. Техническое обслуживание и меры безопасности
5.1 Техническое обслуживание
Для обеспечения надежной и долговечной работы насосов ЦНСГ, ЦНС(Г), ЦНСМ необходимо проводить их плановое техническое обслуживание. Основные виды работ включают:
1. Ежесменный осмотр:
- Проверка работоспособности и отсутствие посторонних шумов
- Контроль температуры подшипников и сальников
- Проверка герметичности всех соединений
2. Ежемесячное техническое обслуживание:
- Проверка и при необходимости подтяжка крепежных элементов
- Контроль уровня и качества смазки в подшипниковых узлах
- Очистка проточной части от загрязнений
3. Капитальный ремонт:
- Проводится через 3-5 лет эксплуатации
- Включает разборку, дефектацию, ремонт и замену изношенных деталей
- Выполняется специализированными ремонтными организациями
Строгое соблюдение регламента технического обслуживания позволяет поддерживать насосы в работоспособном состоянии и продлевает их ресурс.
5.2 Меры безопасности
При эксплуатации насосов ЦНСГ, ЦНС(Г), ЦНСМ необходимо соблюдать следующие основные правила безопасности:
- Запрещается работа насоса при открытых люках, крышках и ограждениях.
- Не допускается работа насоса без защитной муфты между насосом и электродвигателем.
- Запрещается пуск насоса при закрытой напорной задвижке более 3 минут.
- Недопустимо использование насоса для перекачивания взрывоопасных, легковоспламеняющихся и агрессивных жидкостей.
- Персонал, обслуживающий насос, должен быть ознакомлен с инструкциями по эксплуатации и охране труда.
Соблюдение указанных мер безопасности является обязательным условием безаварийной работы насосного оборудования.
Продуктовые линейки
ЦНС 13 - Многоступенчатые насосы для воды
Подача, м3/ч: 13 - 13; Напор, м: 70 - 350; Мощность электродвигателя, кВт: 11 - 30; Частота вращения ротора, об/мин: 2950 - 2950; Допускаемый кавитационный запас, м: 3 - 3;
ЦНС 38 - Многоступенчатые насосы для воды
Подача, м3/ч: 38 - 38; Напор, м: 44 - 220; Мощность электродвигателя, кВт: 11 - 45; Частота вращения ротора, об/мин: 2950 - 2950; Допускаемый кавитационный запас, м: 3.6 - 3.6;
ЦНС 60 - Многоступенчатые насосы для воды
Насосы ЦНС(Г) 60, ЦНС 60 и ЦНСГ 60 – горизонтальные центробежные насосы с подачей 60 м³/ч и напором от 66 до 330 метров. Идеальны для перекачивания холодных и горячих жидкостей, широко применяются в водоснабжении и отоплении. Устойчивы к утечкам и требуют минимального обслуживания.
ЦНС 105 - Многоступенчатые насосы для воды
Подача, м3/ч: 105 - 105; Напор, м: 98 - 490; Мощность электродвигателя, кВт: 55 - 250; Частота вращения, об/мин: 3000 - 3000; Допускаемый кавитационный запас, м: 5.5 - 5.5;
ЦНС 180 - Многоступенчатые насосы для воды
Подача, м3/ч: 180 - 180; Напор, м: 85 - 425; Мощность двигателя, кВт: 75 - 315; Частота вращения, об/мин: 1500 - 1500; Допускаемый кавитационный запас, м: 5.5 - 5.5;
ЦНС 300 - Многоступенчатые насосы для воды
Подача, м3/ч: 300 - 300; Напор, м: 120 - 600; Мощность двигателя, кВт: 160 - 800; Частота вращения, об/мин: 1450 - 1450; Допускаемый кавитационный запас, м: 5.5 - 5.5;