В сельском хозяйстве и в промышленности время от времени появляется необходимость в транспортировке жидких сред. Для того, чтобы откачать сточные воды или другие жидкости, используется специальное насосное оборудование. Я расскажу, где применяется центробежный консольный насос, каковы его конструкционные особенности и какие разновидности можно купить.
В результате действий центробежных сил увеличивает энергию жидкости и она захватывается в движении от входного отверстия к выпускным отверстиям, предусмотренным в корпусе. Диаметры этих отверстий соответствуют стандартам для сантехнических труб, поэтому при сборке не требуются дополнительные переходные элементы. Рабочее колесо изготовлено из нержавеющей стали, технических полимеров, керамики и других синтетических материалов. Последние более практичны с точки зрения коррозии. Всасывающие и выпускные отверстия имеют одинаковый диаметр и наиболее часто расположены в одной линии.
Свыше 60% насосов, произведенных во всем мире - это центробежные агрегаты консольного типа. Несмотря на то, что все эти агрегаты применяются для выполнения разных задач, их функциональное назначение сводится к перекачке жидкой среды.
Широкое распространение агрегатов консольного типа обусловлено:
Для уменьшения потерь тепла насос может быть оснащен внешней теплоизоляционной рубашкой при заказе. В настоящее время существует два типа циркуляционных насосов - сухие и мокрые - роторы. В насосах с мокрым ротором все вращающиеся детали, включая ротор, находятся в контакте с циркулирующей жидкостью. Часть двигателя, находящегося под натяжением, герметично разделяется втулкой из нержавеющей стали. Благодаря этому, а также отсутствию вентилятора, насос работает практически бесшумно, и его трудно узнать, включен ли он.
Благодаря эксплуатационным особенностям, консольные водяные насосы с односторонней подачей повсеместно применяются для перекачки широкого спектра жидких сред, начиная с бытовых систем автономного водоснабжения и оканчивая сложными промышленными комплексами.
Конструкция очень компактна и насос установлен непосредственно на трубопроводе без дополнительного крепления. Вал обычно изготовлен из нержавеющей стали или керамики, а подшипники выполнены из графита или керамики. Насосы с корпусом из чугуна используются для обогрева. Смазка подшипников осуществляется с помощью охлаждающей жидкости, которая также охлаждает двигатель. Для выполнения вышеуказанных двух функций должны быть предусмотрены условия непрерывной циркуляции жидкости через разделительный картридж.
Вот основное требование для насосов с мокрым ротором - вал всегда должен находиться в горизонтальном положении. Корпус двигателя можно вращать относительно корпуса насоса. Для этого необходимо только открутить болты, повернуть двигатель в нужное положение и снова завинтить болты. Для насосов с мокрым ротором даже кратковременная сухая работа неприемлема. Для этой цели необходимо тщательно продуть систему. В некоторых вариантах осуществления предусмотрены устройства для ручного или автоматического сброса воздуха.
Сфера применения консольных насосов распространяется на следующие процессы:
При прохождении через насос жидкая среда получает ускорение большее, чем на входе. Для того, чтобы преобразовать ускорение жидкой среды в давление, на выходе из агрегата установлен спиральный отвод (1) с направляющим аппаратом (3). Жидкая среда из насоса поступает в преобразователь через входное отверстие (2).
Насосы рассматриваемого типа практически не нужны. Модернизируются ремонт, установка и замена. И последнее, но не менее важное: их цена невысока. Целесообразно использовать насосы с мокрым ротором для небольших систем отопления и ГВС. Для сухих роторных насосов, как указывает само название, ротор двигателя не контактирует с жидкостью. Значительно больше и может достигать 80%, поэтому они используются в системах отопления, где циркулируют большие объемы. Их конструкция аналогична конструкции насосов общего назначения.
В зависимости от конструкции имеются три типа сухих роторных насосов. В консольных насосах двигатель и насос представляют собой отдельные и независимые конструктивные элементы, расположенные на специальном фундаменте. Такие сборки сложны для установки и обслуживания, поэтому их применение ограничено крупнейшими промышленными системами отопления. В моноблочных насосах насос и двигатель снова являются отдельными компонентами, но встроены в общий блок с рабочим колесом, установленным на расширенном валу двигателя.
Пройдя в отверстие, жидкость закручивается в полости улитки. Из-за переменного сечения полости спирального отвода происходит преобразование ускорения в давление. В завершении процесса, жидкая среда под давлением выходит из спирального отвода через напорный патрубок (4).
Главный элемент в конструкции насоса - это рабочее колесо (4), которое при вращении приводит жидкую среду в движение. Рабочее колесо жестко зафиксировано на валу (9), который, в свою очередь, присоединён к шкиву электродвигателя.
Это значительно облегчает установку и обслуживание. Однако в этом случае требуется специальное приложение, например, к фундаменту. Наиболее практичными являются так называемые встроенные насосы. Они похожи на моноблоки, но вход и выход - одна линия. Критическое расположение всех насосов с сухим ротором. Является ли уплотнение между валом и корпусом насоса, находящимся под высоким давлением жидкости. Качество этого уплотнения в наибольшей степени определяет надежность и надежность насосного агрегата.
В течение многих лет доминирующим типом прокладки в насосах являлось известное уплотнение прокладки. Как известно, он не может обеспечить полную герметизацию, ему нужна вода для смазки и охлаждения, а также для регулярного обслуживания. Именно по этой причине ведущие производители могут оснастить эти типы прокладок крупнейшими консольными насосами, которые установлены на фундаменте. Срок службы упаковки составляет 1-2 года, в зависимости от условий эксплуатации.
Для обеспечения равномерного вращения колеса, вал с обеих сторон заключен в закрытые игольчатые подшипники (11), которые, в свою очередь, через демпфирующие прокладки на опорном кронштейне (10) крепятся к корпусу агрегата (2). Корпус насоса чаще всего изготавливается чугунным, так как этот сплав устойчив к вибрирующему воздействию и долгое время не требуется ремонт.
В настоящее время наиболее распространенным применением являются передние уплотнения, также известные как механические уплотнения или передние механические уплотнения. Основными элементами являются два кольца, спрессованные пружиной. В зависимости от типа охлаждающей жидкости и ее температуры материалами для переднего уплотнения являются графит, керамика, нержавеющая сталь, карбид вольфрама, оксид алюминия и другие. Этот тип уплотнения обеспечивает высокую степень герметичности и не требует обслуживания в течение 2-4 лет.
Для сухих роторных насосов также не рекомендуется использовать сухой ход. В этом случае нет опасности перегрева двигателя, но утечка ухудшается из-за ускоренного износа уплотнения. Однако замена переднего уплотнения не является сложной задачей. Производители головных прокладок также разработали конструкции, которые могут заменить существующую уплотнительную прокладку без необходимости дополнительной обработки корпуса насоса. Это одно из рекомендаций по улучшению и повышению надежности и срока эксплуатации старых моделей насосов.
В корпусе могут быть предусмотрены специальные отверстия для профилактической замены смазочных материалов. Бытовые модели, которые известны как канализационные погружные насосы, не рассчитаны на большие нагрузки, а потому в профилактике не нуждаются.
Вместе с электродвигателем, консольный насос к сварной металлической площадке крепится через монтажные проушины. Агрегат вместе с двигателем работает как единый функциональный блок.
Важно отметить, что для насосов с мокрым ротором существует строгое разделение тепловых насосов и насосов ГВС. Еще реже насосы производятся для обеих целей. Основное различие заключается в материалах, используемых для части потока, которые должны быть пригодны для ГВС. Это латунь, бронза, нержавеющая сталь, чугун со специальным покрытием. Необходимость использования таких материалов связана с тем, что насосы ГВС работают с водой, содержащей значительное количество соли, в то время как опресненная вода обычно используется в системах отопления.
На рынке представлено несколько разновидностей консольных насосов. От их конструктивных отличий зависит инструкция эксплуатации и технические характеристики.
Иллюстрации | Разновидности насосов и их особенности |
Одноступенчатые и многоступенчатые модификации
. По количеству рабочих колес различаются одноколесные (одноступенчатые), двух и более колесные (многоступенчатые) модификации. Чем больше колёс применено в конструкции агрегата, тем большее давление он может дать на выходе. Следует отметить, что правильно спроектированные системы отопления и ГВС должны содержать циркуляторы разных типов - как отопительные насосы, так и насосы горячей воды. Нестандартные контурные циркуляционные насосы. Существуют циркуляционные насосы и довольно нетрадиционная форма. Например, ротор представляет собой полусферу с постоянными магнитами, на которой сформированы рабочие лопасти и плавающие на керамической сфере. Трение и, следовательно, износ практически исключаются, и это продлевает срок службы, и работа все время остается бесшумной. |
|
Высоко-, средне- и низконапорные
модификации
. В соответствии с давлением на выходном отверстии, различаются:
|
|
Горизонтальные и вертикальные модификации . В соответствии с расположением корпуса агрегата, различаются горизонтальные и вертикальные модификации. Эта особенность определяет тип монтажа. | |
Модификации с двухсторонним и односторонним подводом среды . В соответствии со способом подвода воды к рабочему колесу, различаются с двухсторонним подводом и односторонним подводом жидкости. Эта конструктивная особенность влияет только на удобство установки оборудования. | Погружные устройства, на фото слева, располагаются непосредственно в водоёме. В этом случае трубопровод устраивается для отведения жидкой среды.
Иллюстрации | Классификация в соответствии с конструктивным исполнением | |
Консольные насосы типа К. Это наиболее распространённая модификация оборудования, которая характеризуется горизонтальным исполнением. Рабочее колесо закреплено на собственном валу, который приводится в движение от привода через упругую муфту. | Консольный насос типа КМ характеризуется меньшей вибрацией во время работы.Консольный моноблочный линейный (КМЛ) . Этот тип насосов отличается вертикальным расположение оси рабочего колеса и линейно расположенными всасывающим и выходным отверстием. |
Цена насосов определяется такими параметрами, как мощность двигателя, характеристики напора, энергопотребление, степень вибрации и шума. Кроме перечисленных факторов, цена определяется маркой производителя. Понятно, что изделия отечественных производителей будут доступнее недешевых консольных насосов Grundfos или Pedrollo.
Что касается места размещения циркулятора, можно отметить, что в отопительных системах он монтируется в самой низкой точке температуры, то есть в обратной линии, вблизи источника тепла. В бытовых установках с горячей водой температура немного меняется, а местоположение не критично.
Технологический принцип теплового насоса. Тепловой насос получает энергию от непотенциальных источников, таких как земля, вода или окружающий воздух. Полученное тепло в 3 раза - 4 раза дешевле, чем тепло из традиционных источников. Воздушно-водяные тепловые насосы для семейных домов.
В среднем, цена отечественного оборудования с мощностью двигателя 1,5-2,5 кВт составляет от 6 до 15 тыс. рублей. Цены актуальны на весну 2017 года. С увеличением мощности, стоимость насоса увеличивается.
Теперь вы знаете, что такое консольный насос, как он устроен и для чего он нужен. Также рекомендую к просмотру видео в этой статье. А если остались вопросы, задавайте их в комментариях.
Система отопления и горячего водоснабжения для семейных домов. Вытягивает тепло из воздуха и переносит его в воду в виде емкости для хранения. Плоский солнечный коллектор для круглогодичного использования с высокоселективной поверхностью чешского производителя имеет следующие технические параметры.
Насос называется консольным, так как рабочее колесо расположено на свешивающейся части вала - консоли. Консольные насосы типа К (ГОСТ 22247-96) предназначены для перекачивания воды (кроме морской и агрессивной) с рН = 6,5 - 8, с температурой 0 - 85°С и содержанием твердых включений размерами до 0,2 мм, не превышающим 0,1% по массе, а также других жидкостей, подобных воде по плотности и химической активности. Насосы изготовляются с подачей 5 - 360 м 3 /ч (1,4 - 100 л/с), напором 10 - 90 м (давлением 0,1 - 0,9 МПа), КПД 50 - 84% и с допустимым кавитационным запасом 4 - 5,5 м. Коэффициент быстроходности n s = 60 - 250. Напор на входе не более 20 м.
Хотя проспекты поставщиков тепловых насосов смягчают характеристики тихих, самых тихих и т.д. Остается фактом, что тепловой насос является источником шума, и его конструкция абсолютно необходима для решения проблемы шума. Определение шума - довольно сложная вещь, и есть несколько показателей шума для одного теплового насоса. Кроме того, шум очень коварный, потому что он задан в логарифмическом масштабе. Это означает, что 100% -ное увеличение шума приведет к увеличению на 3 дБ и наоборот, когда вы уменьшите шум в два раза, он уменьшится всего на 3 дБ.
Насосы - горизонтальные одноступенчатые консольные, с односторонним горизонтальным подводом воды к рабочему колесу, изготовляются двух типов: К - с горизонтальным валом на отдельной опорной стойке; КМ - с горизонтальным валом моноблочные с электродвигателем.
Условное обозначение насоса (например, К20/30а-У2 или КМ20/30а-У2): буквы - тип насоса (К - консольный на отдельной стойке, КМ -консольный моноблочный с электродвигателем); первая цифра после букв - подача, м 3 /ч; вторая - напор, м; буква после цифр («а» или «б») - индекс варианта обточки рабочего колеса; последние буква и цифра - климатическое исполнение и категория размещения.
Поэтому шумоподавление очень сложно. Производители сообщают либо акустическую мощность, либо акустическое давление на разных расстояниях. Поэтому, помимо специфического значения шума в децибелах, необходимо также посмотреть, что означает значение. К счастью, все значения зависят друг от друга, и можно считать другие для одного. Из таблицы видно, что для одного конкретного насоса производитель может представить уровень шума от 25 до 69 децибел, и все будет «правильным».
Звук теплового насоса внутри дома. Если необходимо, убедитесь в том, что звуковая изоляция стен и дверей высока и избегайте закрепления трубопроводов на этой общей стене.
Корпус горизонтального одноступенчатого консольного насоса с осевым входом жидкости (рис. 4) представляет собой чугунную фигурную отливку, внутренняя полость которой выполнена в виде спирали с диффузорным каналом, переходящим в напорный патрубок. Корпус насоса крепится к фланцу опорной станины четырьмя болтами. В нормальном исполнении напорный патрубок направлен вертикально вверх; в зависимости от условий эксплуатации он может быть повернут вокруг оси насоса на 90, 180 и 270°. Передняя крышка корпуса насоса (отлитая за одно целое с входным патрубком) съемная, что позволяет осматривать рабочие органы насоса без его демонтажа. В корпусе выполнены отверстия, закрытые пробками: в нижней части - для сливания воды из полости корпуса насоса перед длительной его остановкой или разборкой; в верхней части спирального отвода - для удаления воздуха из корпуса насоса перед его заливкой и присоединения трубопровода от вакуум-насоса. Крышка корпуса для увеличения ресурса работы насоса защищена сменным уплотнительным кольцом.
Рабочее колесо (закрытого типа - лопасти колеса закрыты передним и задним дисками) закреплено на валу насоса шпонкой и гайкой. У насосов мощностью до 10 кВт устанавливают рабочие колеса, неразгруженные от осевых усилий, а у насосов мощностью более 10 кВт - разгруженные. Разгрузка осевого давления на задний ведущий диск и снижение давления перед узлом сальникового уплотнения вала насоса достигаются с помощью разгрузочных отверстий в заднем диске рабочего колеса и уплотнительного пояска на рабочем колесе со стороны узла уплотнения. У неразгруженного рабочего колеса осевое усилие воспринимается подшипниками.
Для разделения в корпусе насоса полостей низкого и высокого давления
предусмотрен узел уплотнения лопастного колеса, который образован кольцевыми выступами на дисках колеса и защитными уплотняющими кольцами, установленными в передней крышке корпуса и закрепленными винтами. Рабочие колеса, разгруженные от осевых сил, имеют двустороннее уплотнение, остальные - одностороннее (со стороны входного патрубка). Зазор в узле уплотнения не должен быть более 0,3 - 0,5 мм. Превышение этой величины приводит к увеличению объемных потерь и снижению КПД насоса.
Вал насоса изготовляется из высококачественной стали. Опорами вала служат два подшипника, находящиеся в масляной ванне, которая размещена в опорном кронштейне. Насосы К-8/18 и К-90/20 имеют внешнюю шарикоподшипниковую опору и внутреннюю в виде бронзовой втулки, запрессованной в корпусе насоса. К внешней опоре подается из масленки густая смазка, внутренняя опора смазывается и охлаждается перекачиваемой жидкостью.
Для повышения ресурса насоса и предотвращения износа вала в зоне узла сальникового уплотнения на вал надета сменная защитная втулка (рис. 5). Все насосы типов К и КМ имеют сальник с мягкой набивкой (из промасленного хлопчатобумажного шнура), которая уплотняется подтягиванием гаек крышки сальника.
У насосов мощностью 10 кВт и выше между кольцами набивки устанавливают фонарное кольцо, соединенное каналом с полостью высокого давления. Тем самым обеспечивается гидрозатвор в зоне узла сальникового уплотнения вала, препятствующий прониканию воздуха в полость низкого давления (при вакууме на входе воды в рабочее колесо насоса). У насосов мощностью до 10 кВт гидравлическое уплотнение сальникане предусматривается. Насосы типа К поставляются комплектно с электродвигателем, муфтой и фундаментной рамой. По заявке заказчика насос может быть изготовлен со шкивом для ременной передачи. Вал насосов типов К и КМ вращается против часовой стрелки, если смотреть со стороны
Рисунок 4 - Общий вид консольного насоса (а - типа К; б - типа КМ)
1 и 2 - всасывающий и нагнетательный патрубки