Консольный водяной насос является качественной и надёжной конструкцией. Он применяется для перекачивания чистой холодной или горячей воды, с допустимым небольшим количеством твёрдых концентраций (до 0,1% при самом максимальном размере 0,2 мм). КПД этих насосов равняется 60-80%, в зависимости от модели и мощности электродвигателя. Консольные моноблочные водяные насосы имеют как сальниковое, так и торцевое уплотнение, второе является наиболее качественными. Рабочая температура при сальниковом уплотнении должна быть 0-85 градусов, а при торцевом допускается до 105 градусов. Категорически запрещается эксплуатация данных насосов на производствах связанных с пожароопасностью и взрывоопасностью. А также с их помощью нельзя перекачивать горючие жидкости.
В большинстве случаев для перекачки воды применяются центробежные консольные насосы типа К. В их ходовой части находится вал, опирающийся на подшипник, на котором расположено рабочее колесо. Также он оснащён компенсационной камерой, которая позволяет избежать возможных протечек при сильном напоре.
Задний и передний уплотнители создают блокировку внешних и внутренних протечек. Через сальник протечки не удаляются и служат смазкой, тем самым являясь препятствием для перегрева двигателя. Защитная втулка предохраняет вал, находящийся над сальником, от износа.
В диске рабочего колеса возможны разгрузочные отверстия, служащие для равновесия осевой силы. Они допустимы для конструкций мощностью в 10 кВт и более, так как при меньшей мощности осевая сила контролируется подшипниками.
Чертеж консольного насоса
1. Крышка. 2 корпус. 3.Сменные уплотнительные кольца. 4. Рабочее колесо. 5. Гайка. 6. Сальниковая набивка. 7. Сменная втулка. 8. Сальниковая крышка. 9.Вал. 10. Опорный кронштейн. 11. Шариковый подшипник.
Моноблочные консольные насосы отличаются тем, что рабочее колесо находится на конце вала. Это более мощные конструкции, которые называются насосами типа "КМ". Применяются они в основном на производстве и на предприятиях в инженерной системе. Имея такие мощные преимущества, данная конструкция обладает крупным размером, большим весом и ненадёжным уплотнителем, вследствие чего требуется регулярно производить осмотр насоса, и вовремя устранять различные неисправности. Ещё одним отрицательным качеством этих конструкций является, сложность и неудобство замены электродвигателя. Ремонт насосов типа «КМ» более длительный, дорогой и трудоёмкий, чем у типа «К».
Принцип работы консольных насосов несложный, и определяется конструктивными особенностями.
Во время включения электрического двигателя в сеть, лопасти рабочего колеса начинают вращение, за счёт этого происходит давление и вода перекачивается, тем самым поступая в одно отверстие и выходя в другое, которое находится в противоположной стороне. Вращение рабочего колеса делает большое ускорение, способствующее увеличению скорости для перекачки жидкости.
Однако слишком большое число оборотов двигателя, приводит к понижению давления всасывающего отверстия, что вызывает кавитацию. Она образуется в процессе парообразования с дальнейшей конденсацией воздуха, находящегося в рабочей жидкости. Поэтому выбирать консольный насос нужно с опытным человеком.
Выбор осуществляется при помощи каталогов, в которых дают сведения об их применении и назначении, а также описание конструкции, графические и технические характеристики. Помимо этого, в них даются чертежи с указанием присоединительных размеров и габаритов.
Организациям, создающим проект, рекомендуется использование каталога, только во время технического проектирования, так как создаётся новый ГОСТ «Насосы центробежные консольные с осевым входом для воды». При проектировании за более точными сведениями следует обращаться на заводы-производители.
Выбирая насос нужно учитывать, чтобы режим работы соответствовал его характеристикам. Рассмотрим метод выбора консольных насосов типа К.
Размер насоса подбирают по самой максимальной подаче жидкости. По напору и подаче на графике полей Q-H заранее выбирают насос нужного размера, а потом по графической характеристике делают правильный выбор.
По технической и графической характеристике определяют нужный диаметр рабочего колеса. Кривая напора у него должна проходить через заданную точку параметров по напору и подачи жидкости, или быть выше её.
Во время выбора насоса, главным образом нужно обеспечить кавитационную работу. Поэтому следует убедиться, что выбранная конструкция по навигационным качествам действительно соответствует системе для установки агрегата.
Кавитационный запас системы Δ h = ((p a - p t) / γ) - [± H 0] - Σ h b w. Где:
Допустимый кавитационный запас выбираемой конструкции насоса Δ h и мощность определяется по графической характеристике, при максимальной подаче.
Мощность требуемого электрического двигателя Nэ равна Nэ = R N γ/1OOO.
Технические характеристики консольных насосов и средняя стоимость на самые популярные модели
Двигатель-180М4 30 кВт, подача-160 кубометров, напор 30 м, масса-420 кг, цена-50 552 00 руб.
Двигатель-200М4 37 кВт, подача-290 кубометров в час, напор-30 м, масса-550 кг, цена-68 26 руб
Различную вибрацию и шумы вызывают вращение роторов и двигателя, а также поток в соединениях и трубах. Наиболее эффективными средствами для их снижения, являются вибровставки и виброопоры. Для предотвращения передачи вибрации на здание, требуется сделать изоляцию фундамента насоса от дома при помощи виброопор.
При выборе виброопоры следует учитывать следующие данные: силу, которая передаётся по опоре, частоту вращения электрического двигателя с учётом контроля и требуемую величину гашения вибрации. Величина гашения измеряется в процентах, желательно, чтобы она была не менее 70%.
Подборка виброопор происходит по-разному, всё зависит в каких условиях будет выполняться монтаж. В некоторых случаях неправильно выбранные виброопоры вполне могут не только не погасить вибрацию, а наоборот увеличить её уровень. Поэтому выбор виброопор должен производиться проектировщиками.
Вибровставка - эластичная гибкая вставка, её предназначение предотвращать вибрации в трубопроводных системах, например, в насосных оборудованиях. Она создаёт восстановление тепловых удлинений в пределах деформации, обозначенных в технических характеристиках, и защищает оборудование от механического воздействия.
По заказу, для гибких вибровставок поставляются контрольные стержни, их применяют для ограничения и защиты вставок от деформации. Диаметр стержней должен быть не менее 100 мм.
Во время установки насоса на фундамент с виброопорами всегда следует ставить на фланцы вибровставки. Это нужно для того, чтобы при вибрации насос не повис на них.
Вибровставки устанавливают для погашения сжатия и расширения в трубопроводах, которое создаётся переменой температуры жидкости. Также они снижают механическое напряжение, образующееся в трубопроводе скачками давления, и изолируют шум. Их нельзя устанавливать для восстановления неточности в трубопроводе, например, смещение фланцев.
Крепить вибровставку от насоса надо на расстоянии равном 1-2 номинальному диаметру фланца, с напорной стороны трубы и со стороны всасывающей трубы. Это предотвращает в ней наличие турбулентного потока, создает хорошие условия при всасывании и вызывает незначительное падение давление напорного трубопровода.
При большой скорости потока жидкости, следует ставить вибровставки размером больше, чтобы он соответствовали диаметру трубопровода. Если фланцы превышают DN 100, то необходимо применять вибровставки с ограничительными стяжками.
Всего существует два вида ремонта консольных насосов: капитальный и текущий.
Потребность ремонта насоса зависит от условий эксплуатации. Виды ремонтов и расход запчастей, который указывается в технической документации, устанавливается по среднему показателю надёжности. При всём этом расчёты делаются из условий перекачивания насосами чистой жидкости с количеством взвешенных частиц, не превышающих 3 кг/м3. Поэтому потребность в ремонтных работах для каких-либо конкретных условий, может сильно отличаться от расчётной. Существуют структурные схемы, в которых отображена очерёдность различных видов ремонта.
Структурная схема ремонтного цикла крупногабаритного консольного насоса имеет такой вид:
Н-Т-Т-Т-Т-Т-К, где Н-начало эксплуатации; Т-текущий ремонт; К-капитальный ремонт.
Текущий ремонт производится для профилактики. В него входит замена износившихся запчастей и регулировка оборудования. В этом случае осматривают проточную часть, замеряют зазоры между валом и вкладышами подшипника двигателя и насоса.
Капитальный - это объёмный плановый ремонт, он заключается в полной разборке агрегата, замене или восстановлении деталей, регулировке и испытанию по программе, составленной ремонтной и эксплуатационной документацией.
Среди всего объема насосной техники, которую производит мировая промышленность, на консольные насосы приходится 60-70%.
Эта техника имеет популярность благодаря простой конструкции, большому КПД работы и отличной ремонтоспособности.
Консольный насос создан для работ с малозагрязненными и чистыми жидкостями, которые не содержат в своем составе механических включений. Допустимое содержание в рабочей среде абразивных веществ – 0,1%, а их размер – до 0,2мм.
Используют насосы консольные в таких сферах:
Консольный насос бывает четырех разновидностей, что зависит от конструктивного исполнения:
Наиболее популярными считаются консольные насосы типа К, которые являются оборудованием промышленного назначения.
Главным функциональным узлом насоса центробежного консольного является лопастное колесо, с помощью которого перекачивается рабочая среда.
Колесо внешне напоминает барабан, что состоит из двух параллельных дисков, которые соединены пластинчатыми перегородками. Лопастное колесо, установленное в рабочей полости, принимает на себя вращательный момент от вала, что выходит из электродвигателя. Колесо закрепляется на валу подшипниковым узлом, что защищен от жидкости.
Внутренняя часть корпуса, где находится барабан, имеет отверстия для подачи и всасывания рабочей жидкости. Принцип работы агрегата весьма простой – с помощью отверстия для всасывания вода попадает внутрь и ее забирают лопасти колеса, которое при вращении ускоряет жидкость и подает ее сквозь отверстие подачи.
Назначение агрегата влияет на материалы, из которых изготавливаются его запчасти. В оборудовании для общепромышленных целей пользуются кoлесами из легированнoй стали, иногда – из чугуна. Консольный аппарат для перемещения химических жидкостей оснащается барабаном из сплавов, которые останутся невредимыми в перекачиваемой среде.
Корпус аппарата производят из чугуна, алюминия, стали или нержавейки. Материал для производства сальников, манжет и колец выбирают в зависимости от t˚ рабочей жидкости. Самый распространенный консольный насос типа К работает с жидкостью не более 85˚С.
Консoльный насос для воды — это надежный и качественный агрегат. Его применяют для перекачивания холoдной или горячей воды. КПД данных аппаратов равно 60-80%, но это зависит от мощности двигателя и модели. У насоса консольно моноблочного имеется как сальниковое, так и торцевое уплотнение .
Консольные насосы бывают двух типов: вертикальный и горизонтальный.
У горизонтального консольного агрегата ось вращения располагается горизонтально. Расположения оси вращения влияет на опоры и устройства внутри агрегата. Ось вращения может быть горизонтальной, вертикальной, под наклоном горизонта.
На предприятиях применяютэлектронасосы для вoды типа К (к примеру, пользуются насосом К 8 18 консольным, К 20 30 и т.д.). Ходовая часть насосов консольных для воды имеет вал, что опирается на подшипник, на котором находится рабочее колесо. А еще он имеет компенсационную камеру, которая помогает избежать протечке воды при большом напоре.
Передний и задний уплотнители мешают жидкости проникнуть внутрь и наружу. Через сальник протечки не убираются и являются дополнительной смазкой, что хорошо защищает двигатель от перегрева. Вал, что находится над сальником, защищен втулкой от износа.
Отличием моноблочных консольных насосов является то, что рабочее колесо встроено на конце вала. Эти мощные агрегаты называются насосами типа КМ. Эти агрегаты используют на предприятиях в инженерном деле. Из недостатков этого мощного агрегата стоит отметить, что он имеет крупный размер, большой вес и весьма недолговечный уплотнитель, вследствие чего агрегат нуждается в постоянном осмотре и регулярном ремонте. А ремонт электронасосаКМ более долгий, трудоемкий и дорогой, чем у типа К.
Наиболее распространенные моноблoчные агрегаты: КМ 50 32 125, КМ 80 50 200, КМ100 80 160, КМ 65 50 160.
Электронасос КМ 65 50 160 характеризуется весьма небольшими размерами и малым весом. Данную технику можно встроить в уже готовую рабочую систему.
Технические характеристики КМ 65 50 160:
Центрoбежный консольный насос К 20 оснащен горизонтальным осевым подводом рабочей среды. К 20 создан для перекачки жидкостей в стационарных условиях. Уплотнение вала – одинарное торцовое, одинарное или двойное сальниковое.
Агрегат К 20 30 имеет большую область использования: теплопроводы, водопроводы, насосные станции промышленного, сельского и городского водоснабжения. Агрегат К 20 не используют в пожароопасных и взрывоопасных помещениях.
Технические характеристики К20 30:
По техническим характеристикам электронасос К45 горизонтальный и оснащен закрытым колесом. Одноступенчатый насос и электропривод соединяются муфтой и находятся на общей раме.
Корпус агрегата К 45 представлен отливкой из чугуна. Ротор крутится против часовой стрелки в подшипниковых опорах. На кожухе К 45 есть стрелка, которая показывает направление вращения ротора.
Детали проточной части агрегата К 45 изготовлены из чугуна. Чтобы уберечь вал от протечки, применяют сальник. Уровень протечки через сальник не более 2 л/ч.
Центробежный агрегат К 45 легко могут заменить водяные насосы 3К-45 30 и 3К-9.
Аппарат К 65 создан, чтобы перекачивать чистую воду. Материалом для изготовления крепких деталей агрегата К 65 50 является чугун СЧ20, вал – сталь 45.
В аппарате К 65 предусмотрены специальные отверстия для отвода протечки через уплотнение. А уплотнение вала – сальник с набивкой или одинарное.
Агрегат К 80 – это консoльныйгоризoнтальный одноступенчатый насос. К 80 создан для перемещения водыt до 85˚С.
Консольный аппарат К 80 50 200 производится в двух видах уплотнения вала: одинарное(«С») и двойное сальниковое,что обозначается «СД». Одинарное уплотнение помогает агрегату К 80 50 200 перекачивать воду t не более 85˚С. Двойное уплотнение позволяет работать с более горячими жидкостями, с t до 105˚С, а с торцевым уплотнением – не более 140˚С.
Агрегат К 80 50 200 может обеспечить бесперебойную работу при абсолютном давлении на входе. В К 80 50 200 допустимая утечка воды через уплотнение – не более 2 л/ч. Данный агрегат можно заменить консольным агрегатом К 80 65 160.
Электронасос К 100 65 200 – центробежный, с односторонним подводом рабочей жидкости к колесу, горизонтальный насос и двигатель находятся на общей плите.
Рабочее колесо К 100 65 200 – закрытого типа с односторонним входом. Агрегат оборудован осевым подводом жидкости. Опоры для ротора – радиальный и радиально-упорный шарикоподшипники.
В верхней части корпуса К 100 65 200 есть отверстие для выхода воздуха, которое закрыто пробкой. В нижней части имеется отверстие для слива воды при остановке агрегата, которое тоже закрыто пробкой.
Электронасос К 100 65 200 можно заменить консольным агрегата К 150 125 250.
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:
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.
1 Консольный насос – центробежный, горизонтальный, консольный с сальниковым уплотнением вала или уплотнением кольцами из композита.Консольный насос 1К - центробежный, горизонтальный,
консольный, с сальниковым уплотнением вала. Предназначен
для перекачивания воды (кроме морской), жидкостей
сходных с водой по плотности, вязкости и химической
активности. Материал основных частей - серый чугун.
Консольный насос 2К - центробежный, горизонтальный,
консольный, с сальниковым уплотнением вала. Предназначен
для перекачивания воды (кроме морской), жидкостей
сходных с водой по плотности, вязкости и химической
активности. Материал основных частей - серый чугун.