Львиную долю всех насосов производимых в мире составляют консольные насосы различных типов и исполнений . По оценкам специалистов, опубликованных в разное время в специализированных изданиях, касающихся насосной тематики, количество консольных насосов в штуках составляет от 59 до 72% от всего парка выпускаемых в мире насосов. Такая цифра обусловлена простой конструкцией консольного насоса по сравнению с другими видами насосов. Элементарный принцип консольного насоса обеспечивает его широкое распространение как в коммунальной технике, так и в сложных системах подачи жидкости военной техники и космических аппаратов.
Внешне конструкция консольного насоса очень похожа на многие другие, не специалист легко может ошибиться по внешнему признаку, особенно если опираться на название "консольный" и искать консоль в конструкции. В любом справочнике машиностроителя о консольном насосе написано буквально следующее:
"Консольный насос соединен с электродвигателем через упругую муфту. В насосах типа КМ рабочее колесо установлено на конце удлиненного вала электродвигателя..."
Разумно было бы предполагать, что консольным он называется потому что у него рабочая часть расположена консольно относительно станины. И это действительно так у некоторых небольших консольных насосов. Однако в большинстве случаев рабочая часть консольного насоса в своей самой дальней от привода точке жестко закреплена к корпусу насоса, и ни о какой консоли с виду речи быть не должно. Пример на рисунке - консольный насос марки К65-50-160/4:
Это классический консольный насос, и он без видимой консоли. Так почему же он называется консольным?
А называется он так не случайно. Дело в том, что консольная часть в таком насосе находится внутри корпуса, и является рабочим колесом, консольно закрепленным на валу.
Рабочее колесо консольного насоса представляет собой барабан, состоящий из двух дисков и перегородок, расположенных под определенным углом. Барабан помещен в полость и приводится во вращение посредством вала, подшипниковый узел которого защищен от жидкости внутри полости. Таким образом барабан (рабочее колесо) располагается консольно на валу внутри корпуса насоса. Полость в котором расположено рабочее колесо насоса имеет два отверстия - одно с противоположной стороны от вала (в центре, в районе оси вала), а второе на окружности корпуса. Первое отверстие служит для подвода рабочей жидкости к рабочему колесу консольного насоса, второе - для отвода жидкости под давлением. Давление жидкости возникает в результате вращения рабочего колеса и возникающего вследствие этого центростремительного ускорения в жидкости, вращаемой перегородками рабочего колеса - лопастями консольного насоса. Отсюда и название одного из видов консольных насосов - "центробежный консольный насос ".
Насосы консольные различают на:
Для изготовления рабочего колеса консольного насоса используют конструкционные и легированные стали, а также серый чугун. Для перекачивания специальных (агрессивных) жидкостей применяют сплавы, адаптированные к воздействию перекачиваемой среды. Материал корпуса консольного насоса также может быть и чугунным, и алюминиевым, и изготовленным из нержавеющей стали.
В качестве уплотнений вала консольного насоса применяют сальники и манжеты самых различных типов, в зависимости от типа перекачиваемой жидкости и ее температуры. Серийно выпускаемые консольные насосы "К" и "КМ" предназначены для работы с жидкостью температурой до 85 градусов, для перекачивания более горячих жидкостей служат специальные насосы.
Консольные насосы типа к- самые распространенные и востребованные на рынке промышленных насосов. Простота исполнения, относительно невысокая цена, ремонтопригодность, делают данные насосы привлекательным среди потребителей. Широкое применение получила в водоснабжении домов, промышленных здании, на насосных станциях, в сельском водоснабжении для осушения, ирригации и орошения земельных угодий. В чугунном корпусе насоса скрыт его основной рабочий орган -центробежное рабочее колесо(чугун марки СЧ20 или СЧ25). Вал насоса изготовлен из стали марки 35-3ГП. Центробежный консольный, одноступенчатый насос и асинхронный трехфазный электродвигатель агрегатируются на общей раме и соединены через упругую муфту. К каждому консольному насосу, с определенными параметрами (подача м3 , напор), подходит трехфазный электродвигатель, с мощностью и скоростью вращения, привязкой к этим параметрам.
Насос к - это горизонтальный одноступенчатый консольный насос,
с односторонним подводом жидкости к рабочему колесу. Насосы типа к предназначены для перекачивания в стационарных условиях чистой воды (питьевая. техническая), с температурой от 0 до 85°С, содержащей твердые включения размером до 0,2 мм, объемная концентрация которых не превышает 0,1 %, а также других жидкостей, сходных с водой по плотности, вязкости и химической активности, несодержащих волокнистых материалов, песка и др.
Номинальная подача насосов составляет от 6,7 до 290 м3/ч, при напорах от 12 до 85 м.Допускаемая вакуумметрическая высота всасывания- до 5.. .7 м.
Существуют два основные вида уплотнений вала:сальниковое и торцовое уплотнения.
Сальниковое уплотнения обозначаются буквой «С» к основной марке, если его нет, то она подразумевается. Утечка через сальниковое уплотнение не более 2 л/ч.,для смазывания и охлаждения мягкой набивки.
Одинарное торцовое уплотнение - в марке индекс "5".Внешняя утечка через торцового уплотнения всего не более 0,03 л/ч. Насосы с торцовыми уплотнениями могут перекачивать жидкости с температурой от 0 до 115 °С
Давление на входе насоса до 8.0 кгс/см2.
с 1973 года | с 1982 года | с 1990 года |
---|---|---|
1,5К-6 | К8/18 | К50-32-125 |
2К-6 | К20/30 | К50-32-125 |
2К-9 | К45/30 | К65-50-160 |
3К-6 | К45/55 | К80-50-200 |
4К-12 | К90/35 | К100-80-160 |
4К-8 | К90/55 | К100-65-200 |
4К-6 | К90/85 | К100-65-250 |
6К-8 | К160/30 | К150-125-315 |
8К-12 | К290/30 | К200-150-315 |
Перед монтажом и эксплуатацией обязательно ознакомьтесь с паспортом!
При транспортировке насосов возможно нарушения центровки насоса.
Окончательную центровка насоса должно производиться после установки на фундамент.
Подключения насоса производиться только квалификационным персоналом!
Запуск насоса, не заполненного жидкостью категорически ЗАПРЕЩАЕТЬСЯ!
Среди общего объема производимой мировой промышленностью насосной техники, около 60-70% приходится на долю консольных насосов. Распространение такого оборудования объясняется простотой его конструкции, высоким КПД работы и ремонтопригодностью.
В данной статье рассмотрено устройство и принцип действия консольных насосов. Мы ознакомимся со сферой их применения и техническими характеристиками, а также изучим популярные модели оборудования и дадим рекомендации по их монтажу.
Насосное оборудование консольного типа предназначено для работы с чистыми и слабозагрязненными жидкостями, не содержащих в составе твердых механических включений. Максимальное содержание абразивных веществ в рабочей среде — 0.1%, их размер — не более 0.2 мм.
Использование таких насосов широко распространено в следующих сферах:
В зависимости от конструктивного исполнения консольные насосы классифицируются на 4 разновидности:
Наиболее распространенными считаются насосы класса «К», являющиеся оборудованием общепромышленного назначения.
Основным функциональным узлом центробежных консольных насосов является лопастное колесо, посредством которого осуществляется перекачивание рабочей среды. В зависимости от количества колес агрегаты классифицируются на одно и многоступенчатые.
Лопастное колесо имеет форму барабана, состоящего их двух параллельно расположенных дисков, которые соединяются внутренними пластинчатыми перегородками. Колесо, установленное внутри рабочей полости, получает вращательный момент от выходящего из электродвигателя вала, на котором оно закреплено. На валу колесо фиксируется с помощью подшипникового узла, защищенного от контакте с жидкостью.
Внутренняя полость корпуса, в котором размещен барабан, имеет два отверстия — всасывания и подачи. Принцип действия механизма достаточно прост — в процессе работы через отверстие всасывания вода поступает в полость и захватывается лопастями колеса, которое вращаясь ускоряет движение жидкости и выбрасывает ее через отверстие подачи.
Компоновка насоса представлена на схеме, где указаны:
Во всех насосах мощностью более 10 кВт присутствует система разгрузки барабана от осевых усилий, в маломощных агрегатах она не предусмотрена. Герметизация корпуса изнутри обеспечивается уплотняющими кольцами (3), которые не дают жидкости переходить в зону низкого давления, что повышает общий КПД насоса. Вал вращения уплотняется набивным сальником (8), также предусмотрена защитная втулка (7), которая предотвращает истирание вала в зоне контакта с сальником.
Функциональное назначение насоса непосредственно влияет на материалы, используемые для изготовления его запчастей. Так, в общепромышленном оборудовании используются рабочие колеса из легированных сталей, реже — из серого чугуна. Насосы для химической промышленности оснащаются барабанами из специальных сплавов, устойчивых к воздействию перекачиваемой среды.
Корпус агрегата может выполняться из чугуна, стали, алюминия либо нержавейки. Материал уплотнительных колец, сальников и манжет выбирается исходя их температуры рабочей среды. Наиболее распространенный консольный насос класса «К» предназначен для работы с жидкостями температурой до 85 0 .
Производство консольных насосов класса «К» ведется в соответствии со стандартом ГОСТ №22247-96. Согласно данному документу, агрегаты классифицируются на 14 типоразмеров по мощности подачи и напору. Все модели имеют унифицированную маркировку типа К70-50-220-СД-УХЛ-3 , в которой указывается:
Выбор конкретной модели консольника производится по каталогам производителя, в которых указывается назначение техники, особенности ее конструкции и технические характеристики. Основные параметры выбора — мощность, напор подачи и кавитационный запас.
Кавитационнный запас системы, в которую будет устанавливаться насос, можно рассчитать по формуле: K = ((p1-p2)/m) — B — D , где:
Среди наиболее распространенного в отечественной промышленности оборудования выделим следующие марки насосов:
Также хорошо зарекомендовали себя консольники серии KDN от компании DAB (Италия). В ассортименте производителя представлены одноступенчатые и многоступенчатые центробежные насосы мощностью 5.5-75 кВт, производительностью от 12 до 360 м 3 /час и напором 26-70 м. Стоимость оборудования начинается от 100 тыс. рублей.
Поскольку консольники являются достаточно массивной и габаритной техникой, их установка требует обустройства фундамента. Бетонное основание должно быть на 20 см больше размеров корпуса насоса с каждой стороны, и иметь толщину минимум 20 см. Раму насоса нужно жестко фиксировать на фундаменте с помощью анкеров. Между корпусом и плитой в обязательном порядке размещается вибропоглощающая прокладка.
Всасывающие и подающие трубы необходимо устанавливать так, чтобы на корпус насоса не оказывалось давление. При этом жесткая фиксация труб должна быть вынесена за пределы фундаментной площадки, таким образом снижается уровень действующей на них вибрации. На обеих патрубках насоса перед трубами необходимо монтировать отсечные клапаны, также обязательным является установка контр-фланцев, предотвращающих расстыковку труб и патрубков из-за вибрационных нагрузок.
Капитальный ремонт консольного агрегата необходимо производить после выработки установленного ресурса, который отличается в зависимости от марки оборудования. В процессе эксплуатации консольника чаще всего возникают следующие неисправности:
В процессе эксплуатации консольные насосы требуют ежедневного технического обслуживания и профилактического ремонта, с периодичностью раз в 3 месяца.
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.
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:
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.
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).
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.
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 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.
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. |
|
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.
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.
Несамовсасывающие сделаны в чугунном корпусе и оснащены подшипниками, благодаря чему исключается радиальная вибрация и обеспечивается максимально точная центровка.
Насос и двигатель соединяются между собой посредством использования упругой муфты, ограждённой специальным защитным кожухом, увеличивающим надёжность агрегата и минимизирующим появление неисправностей.
Различные модели насосов отличаются уровнем производительности, размерами и мощностью. Плюс, отдельные производители добавляют к стандартной конструкции свои оригинальные особенности.
Центробежное колесо состоит из пары дисков, соединённых друг с другом лопастями, которые изогнуты особым образом. Во время вращения этого устройства жидкость, разместившаяся в центробежном колесе, подвергается воздействию центробежной силы, которая находится в прямо пропорциональной зависимости от того, каково расстояние между молекулой жидкости и центром рабочего колеса.
Следовательно, консольный насос, относящийся к центробежному типу, тем эффективнее и обеспечивает тем большее давление на выходе, чем с большей скоростью вращается его рабочее колесо.
Центробежная сила, появляющаяся при вращении рабочего колеса, накачивает жидкость в патрубок, соединённый с магистральным трубопроводом, благодаря чему ближе к центру колеса появляется разряжение, а на его периферии – высокое давление.
Существует несколько разновидностей консольного насосного оборудования:
Каждая из этих разновидностей отличается надёжностью, экономичностью и высокой эффективностью работы.
Смотрите видео, в котором показаны технические характеристики насоса центробежного консольного типа К модель 160-30: