Насосные агрегаты НВ
Агрегат электронасосный полупогружной типа НВпредназначен для перекачивания из подземныхдренажных емкостей смеси воды и темных нефтепродуктов с твердыми включениями.
Конструкция
Полупогружной агрегат типа НВ — агрегат с вертикальным осевым входом перекачиваемойжидкости через приемный патрубок.
Верхние опоры вала — подшипники 118, ГОСТ 8338-75, нижняя и средние опоры - подшипники скольжения. Смазка подшипников качения – Литол 24ГОСТ 21150-87. Смазка двух средних подшипников скольжения осуществляется через трубопроводы от внешнего источника.
Изменение глубины погружения насоса обеспечивается изменением длины нижней подвески.Место выхода вала из плиты опорной уплотняется армированной манжетой или торцовымуплотнением. В торцовое уплотнение подается тосол А-65 из бачка, закрепленного на стойке.
Передача крутящего момента от двигателя к насосу осуществляется через упругую втулочно-пальцевую муфту.
В комплект поставки входит ответный фланец.
Детали проточной части – СЧ 20 ГОСТ 1412-85, валверхний и вал нижний – сталь 40Х ГОСТ 4543-71,вкладыши подшипников скольжения – Бр.А9ЖЗЛГОСТ 493-79, неподвижная втулка пары тренияторцового уплотнения – карбид кремния ТУ 1915-01-0136353-99.
Климатическое исполнение У, категория размещения 2 по ГОСТ 15150-69.
Насосы типа «К», «Д», «ВК», «ВКС»
Центробежные консольные одноступенчатые насосы типа «К»(рисунок 2.32) с односторонним подводом жидкости к рабочему колесу. Используются в системах водоснабжения и отопления.
Среды: предназначены для перекачивания питьевой, чистой воды, производственно-технического назначения (кроме морской) с pH 6...9 и жидкостей сходных с чистой водой по плотности, вязкости и химической активности, содержащих твердые включения размером до 0,2 мм, объемная концентрация которых не превышает 0,1%. Температура перекачиваемой жидкости от 0 до 85°С (с одинарным сальниковым уплотнением) или до 105 °С (с двойным сальниковым или одинарным торцовым уплотнением)..
Рисунок 2.32 Схема консольного насоса одностороннего всасывания типа К
1 – крышка корпуса 7 – втулка защитная
2 – корпус 8 – крышка сальника
3 – сменные уплотнительные кольца 9 – вал
4 – рабочее колесо 10 – опорный кронштейн
5 – шпонка 11 - шарикоподшипник
6 – сальник
Не допускаются установка и эксплуатация насосов во взрывопожароопасных производствах и использование их для перекачивания горючих легковоспламеняющихся жидкостей.
Материал деталей проточной части - серый чугун; уплотнение электронасоса одинарное сальниковое. Возможно изготовление с двойным сальниковым и с одинарным торцовым уплотнением.
Вал насоса изготавливают из высококачественной стали. Для предотвращения износа вал имеет защитную втулку. Опорами вала служат два подшипника находящиеся в масляной ванне. Рабочее колесо, закрепленное на консольной части вата, состоит из двух дисков, соединенных пространственными или цилиндрическими лопатками.
Для выравнивания осевого усилия в заднем диске рабочего колеса имеются разгрузочные отверстия. Все насосы имеют сальник с мягкой набивкой (из промасленного хлопчатобумажного шнура), которая уплотняется подтягиванием гаек крышки сальника. Передняя крышка корпуса насоса съемная, что позволяет осматривать рабочие органы насоса без его демонтажа.
Насосы этого типа выпускаются как на опорной стойке, так и в моноблочном исполнении.
Насосы типа ДНпредназначены для работы в качестве подпорных или малых магистральных насосов, перекачивающих нефть и нефтепродукты, а также в качестве насосов для внутрипарковой перекачки, железнодорожных наливных эстакад и морских терминалов.
Насосы типа ДН — центробежные горизонтальные одноступенчатые с рабочим колесом двустороннего входа и двухзавитковым спиральным отводом.
Входной и напорный патрубки расположены в нижней части корпуса и направлены в противоположные стороны, что обеспечивает удобный доступ к ротору без отсоединения патрубков от трубопроводов.
Опорами ротора служат подшипники качения с консистентной смазкой. Концевые уплотнения —механические торцовые, выполнены в соответствии с требованиями стандарта API 682. Конструкцией насоса предусмотрена возможность замены торцовых уплотнений на сальниковые. Насос и двигатель устанавливаются на общей фундаментной плите.
Передача крутящего момента от двигателя к насосу осуществляется с помощью упругой пластинчатой или упругой втулочно-пальцевой муфты.
Условия эксплуатации
Насосы и агрегаты ДН изготавливаются во взрывозащищенном исполнении для работы во взрывоопасных зонах класса В-1г согласно «ПУЭ», для перекачивания жидкостей, пары которых образуют с воздухом взрывоопасные смесикатегорииIIA, IIB группы Т3 по ГОСТ 12.1.011. Климатическое исполнение У (при нижнем значении температуры окружающей среды -40oС), категория размещения 2 (для эксплуатации под навесом) по ГОСТ 15150.
Пример условного обозначения насоса: ДН ХХХ-ХХ
Д – насос двухстороннего входа
Н – нефтяной
номинальная подача, м3/ч
напор при номинальной подаче, м
Насосы вихревые консольные типа ВК,ВКС - вихревые, одноступенчатые, горизонтальные, консольные. В корпусе и крышке насоса выполнена рабочая камера проточной части, представляющая собой кольцевой канал, сообщающийся с входным и выходным патрубками насоса. Перемещение жидкой среды по кольцевому каналу и придание ей необходимой энергии осуществляется рабочим колесом, представляющим собой диск с радиальными лопатками.
Насосы вихревые ВКС предназначенные для перекачивания нейтральных, слабоагрессивных, вредных, и взрывоопасных жидкостей.
Насосы ВКС - самовсасывающие насосы. Для обеспечения самовсасывания на напорном патрубке насосов устанавливается колпак-расширитель, который позволяет предварительно залитому насосу ВКС откачать воздух из всасывающего трубопровода.
Условное обозначение насоса ВКС, где ВК – тип насоса (вихревой консольный),
С – самовсасывающий
Устройство и принцип работы
Насосы ВКС – вихревые, одноступенчатые, горизонтальные, консольные.
Перемещение жидкой среды по кольцевому каналу и придание ей необходимой энергии осуществляется рабочим колесом, которое представляет собой диск с радиально расположенными лопатками.
Рабочая камера проточной части насоса выполнена в корпусе и крышке корпуса и представляет собой кольцевой канал, сообщающийся с входным и выходным патрубками насоса. Всасывающая и направляющая часть канала разделены перемычкой (отсекателем). Рабочее колесо, закреплено на валу шпонкой и имеет возможность свободного перемещения в осевом направлении. Имеющиеся в диске отверстия позволяют разгрузить рабочее колесо от осевых сил.
Вал насоса вращается в двух шарикоподшипниковых опорах, установленных в кронштейне насоса. Для предотвращения протечек в окружающую среду в корпусе устанавливается двойное или одинарное торцовое уплотнение.
В корпусе двойного уплотнения расположены два отверстия М12х1,5-7Ндля подвода и отвода затворной жидкости к двойному торцовому уплотнению, которая также служит для охлаждения или обогрева уплотнения.
Для обеспечения самовсасывания насосы типа "ВКС" снабжены колпаком напорным устанавливаемом на отводящем патрубке. В колпаке, благодаря разности удельных весов, происходит разделение воздуха и перекачиваемой жидкости. Из колпака воздух перемещается в отводящую линию, а жидкость возвращается в насос. Этот процесс продолжается до полного заполнения подводящей линии перекачиваемой жидкостью.
Насосы системы смазки
Насос шестеренный типа «Ш40-4и агрегаты электронасосные на егооснове предназначены для перекачивания нефтепродуктов (масло, нефть,мазут, масло ОМТИ, дизельное топливо, в том числе для подачи мазута в котельных установках) без механических примесей (рисунок 2.33).
Насосы и агрегаты выпускаются в климатическом исполнении У, категории размещения 3 или Т2, Т5 по ГОСТ 15150-69 Для заказов Российскогоморского регистра судоходства (РМРС) насосы (агрегаты) изготавливаются вклиматическом исполнении ОМ категория размещения 2 ГОСТ15150-69, и могут устанавливаться на судах морского флота с неограниченным райономплавания, а также в машинном и котельном отделениях судов, имеющих знакавтоматизации А1 и А2 в символе класса РМРС.
 
Рисунок 2.33Насос шестеренный Ш
Условное обозначение электронасосного агрегата должно соответствовать индексации, принятой в отрасли насосостроения.
Например: Ш 40-4-19,5/4Б-1 У3 ТУ26-06-1087-84 где:
Ш 40-4 – обозначение насоса;
19,5 – подача насоса в агрегате, м3/ч;
4 – давление на выходе из насоса в агрегате, кгс/см2;
Б – материал проточной части насоса (бронза),
1 – исполнение по электродвигателю;
У – климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69;
3 – категория размещения по ГОСТ 15150-69.
Примечание - Материал проточной части насоса – чугун - не обозначается.
Устройство и принцип работы
По принципу действия шестерённый насос – объёмный. Направление вращения ведущего ротора насоса – правое (по часовой стрелке), если смотреть со стороны привода. По заказу могут быть изготовлены насосы с левым направлением вращения, с нижним расположением вала.
Насос состоит из следующих основных деталей и узлов: рабочего механизма, корпуса с крышками, торцового уплотнения и предохранительного клапана.
Рабочий механизм состоит из двух роторов – ведущего и ведомого.
Ведущий ротор состоит из вала, на котором установлены по посадке с натягом две шестерни с косыми зубьями. Одна шестерня с левой, а другая с правой нарезкой. Шестерни установлены так, что образуют одну шестерню с шевронным зубом.
Ведомый ротор имеет на своем валу такие же шестерни, как и ведущий ротор, но одна шестерня закреплена жестко, другая свободно. Такая установка шестерни дает ей возможность при работе насоса само устанавливаться относительно зубьев ведущей шестерни для компенсации неточности установки шестерен на валу ведущего ротора. Вращение ведомый ротор получает через шестерню от ведущего ротора. Роторы устанавливаются в специальные расточки корпуса.
С торцов корпус закрывается задней и передней крышками.
При вращении роторов на стороне всасывания создается разрежение, в результате чего жидкость под давлением атмосферы заполняет межзубьевые впадины и в них перемещается из полости всасывания в полость нагнетания(вход и выход жидкости указан стрелками).
Уплотнение ведущего вала насоса – одинарное торцовое, расположено в передней крышке. Оно состоит из подпятника, пяты, пружины сальника, кольца, кольца упорного и кольца. От проворачивания подпятник стопорится штифтом.
Предохранительный клапан предохраняет насос от перегрузки по давлению и состоит из клапана, с резиновым кольцом, пружины, наконечника, регулировочного винта, крышки клапана, колпачка, прокладок, гайки. Он предназначен для кратковременного перепуска перекачиваемой жидкости из полости нагнетания в полость всасывания, в случае повышения давления в напорном трубопроводе выше допустимого.
Регулирование клапана производится регулировочным винтом, который стопорится гайкой и закрывается колпачком с прокладкой.
Предохранительный клапан отрегулирован на заводе-изготовителе на давление полного перепуска, не превышающее давление на выходе из насоса более чем в 1,5.
3 Вентиляторы
Вентилятор- приводимое двигателем устройство для создания потока воздуха или другого газа. Вентиляторы используются в системах кондиционирования, вентиляции и обогрева, создают воздушные потоки в паровых котлах, охлаждают двигатели внутреннего сгорания, создают тягу в пылесосах и системах охлаждения и осушки, применяются в системах пневмотранспорта.
Вентиляторы создают относительно невысокие избыточные давления, составляющие от 0,1 атм или меньше. Для создания более высоких давлений вместо вентиляторов используют воздуходувки и компрессоры.
Существуют два типа вентиляторов:
- центробежный;
- осевой, или воздушный винт.
В центробежном вентиляторе (рисунок3.1а) воздух засасывается параллельно оси, а выбрасывается в радиальном направлении.
В осевом вентиляторе (рисунок3.1б)воздух движется параллельно оси как перед винтом, так и за ним.
Так как создаваемое вентилятором избыточное давление мало, влиянием сжимаемости воздуха при его расчетах можно пренебречь. Поэтому теория проектирования и эксплуатации вентиляторов аналогична теории центробежного насоса.
Конструкции вентилятора и насоса радикально различаются, так как силовое воздействие воздуха на вентилятор приблизительно в 800 раз меньше сил, действующих на насос. Поскольку действующие на элементы конструкции вентилятора нагрузки малы, вентиляторы обычно изготавливают из тонких листов сортовой конструкционной стали с помощью сварки и клепки. Для соединения элементов используют болты и гайки. Лопатки центробежных вентиляторов могут быть трех типов: радиальные, отогнутые вперед и отогнутые назад; соответственно различаются и технические характеристики вентиляторов. Вентиляторы с отогнутыми назад лопатками допускают использование более высоких эксплуатационных скоростей вращения.
Осевые вентиляторы могут иметь различные конструкции втулки и кожуха, а также различаются формой и числом лопастей. В ряде случаев (например, у обычного комнатного вентилятора) кожух вообще отсутствует. Сечения лопастей винта могут быть спрофилированы по аналогии с аэродинамическими крыловыми профилями. В менее ответственных случаях они представляют собой плоские или изогнутые пластины. Лопасти изготавливают из дерева, пластмассы или подходящего листового металлического материала – алюминия, железа или стали. Теория и практика эксплуатации осевых вентиляторов такие же, как и для случая центробежных вентиляторов. Эффективность вентилятора оптимальна, если его двигатель работает с номинальным числом оборотов.
Воздуходувка – это вентилятор, создающий более высокий напор.
Эксгаустер, в отличие от воздуходувки, используется для отсоса воздуха. Рабочий перепад давления для вентиляторов этих двух типов составляет от 0,1 до 0,35 атм.
Рисунок 3.1 Типы вентиляторов
4. Неисправности центробежных насосов.
Перед началом работы насоса его необходимо полностью заполнить перекачивающей жидкостью и спустить воздух через воздухоспускное устройство. Если в корпусе останется воздух, то может полностью отсутствовать напор на подающем трубопроводе, или же будет слабый напор сопровождающийся шумами при работе.
Уменьшение номинального напора насоса может быть вызвана засорением всасывающего трубопровода, сетчатого фильтра или лопастей рабочего колеса. Что бы предотвратить засорение лопастей, на всасывающем трубопроводе необходимо устанавливать фильтры грубой очистки.
Правильно заполненный насос может не достигать номинальной подачи если общая высота напора не совпадает с параметрами насоса. Для проверки напора устанавливаются манометры на всасывающем и напорном трубопроводах. Если напора недостаточно для преодоления необходимой высоты, нужно увеличить либо частоту вращения вала, либо установить большее рабочее колесо. Если же наоборот подача больше высоты напора, то на валу насоса увеличивается мощность, что приводит к перегрузке двигателя. Что бы этого избежать, необходимо отрегулировать режим работы задвижкой на напорном трубопроводе.
Направление движения вала насоса должно соответствовать заданному. В противном случае насос может выйти из строя в результате заклинивания вала рабочего колеса, что в свою очередь приведет к повреждению корпуса. Для предотвращения раскручивания вала в обратную сторону на напорном трубопроводе устанавливается обратный клапан.
Увеличение максимально допустимой высоты всасывания является распространенной причиной поломки насосов. Это приводит к вероятности разрыва потока, вызывает явление кавитации, а так же существенно уменьшает мощность. Максимальная высота всасывания зависит от температуры температуры жидкости, ее скорости во всасывающем трубопроводе а так же от сопротивления на отводах и потерь на трение. При увеличении температуры перекачиваемой жидкости максимальная высота всасывания уменьшается, так как возрастает давление парообразования. Потери на трение можно сократить сделав всасывающий трубопровод как можно большим диаметром и небольшой длины с минимально необходимым количеством запорной арматуры. Так же необходимо регулярно чистить сетку фильтра, так как скопившаяся в нем грязь значительно увеличивает потери мощности.
Установка насоса с завышенным напором приводит к его не надежной работе, так как допустимая высота всасывания будет сильно превышена из-за большой подачи. В таблице 4.1 принедены примеры неисправности насосных агрегатов, их причина и способы устранения неисправностей.
При возникновении высокого давления парообразования на всасывающем трубопроводе, следует обеспечить подпор, который так же будет перекрывать потери на трение. Минимальная высота подпора обычно определяется изготовителем и указывается в технических характеристиках насоса. Что бы обеспечить бесперебойную работу насоса, необходимо выдерживать требуемую высоту подпора, которая зависит от температуры перекачиваемой жидкости и подачи насоса. Если жидкость перекачивается из закрытого резервуара, то высоту подпора можно обеспечить путем повышения давления в нем.
При большой длине всасывающего трубопровода, его необходимо прокладывать с уклоном в сторону насоса, что бы предотвратить попадание в него воздуха. При заборе жидкости из резервуара, всасывающий патрубок должен быть погружен в нее не менее чем на 0,8 м.
После насоса на напорном трубопроводе обязательно ставится запирающая задвижка, так как включение и выключение циркуляционного насоса производится при закрытом напорном трубопроводе. Если напор превышает 10 - 15м, то между задвижкой и насосом устанавливается обратный клапан. Он предотвращает обратное движение жидкости через насос во время аварийной остановки (например, отключение электроэнергии). Так же отсутствие обратного клапана может привести к обратному вращению вала насоса при кратковременном перебое электроэнергии.
Несвоевременное обслуживание сальников может послужить причиной поломки центробежного насоса. Причинами повреждения сальниковой набивки являются неравномерность вращения и биение рабочего вала. Подтягивать буксу сальника выполняют с таким усилием, что бы из под нее немного прокапывала вода. Таким образом сухое трение сальниковой набивки, и обеспечивается ее охлаждение. Сильная затяжка сальника приводит к возникновению сухого трения, вследствие чего уменьшается долговечность втулки, а так же при возникновении сильного местного нагрева она может разрушиться.
При замене сальниковой набивки необходимо менять все уплотнительные кольца, так как в процессе эксплуатации сальниковая набивка становится сухой и твердой и перестает выполнять свои функции. Нельзя забивать набивку молотком, так как она теряет свою работоспособность из-за потери упругости.
Работоспособность и долговечность торцевых уплотнений во многом зависит от спокойной работы вала. При биениях или неравномерной работе уплотнительные поверхности интенсивно изнашиваются и преждевременно теряют свои свойства.
Долговечность сальников и подшипников сильно зависит от правильной центровки вала приводного двигателя и насоса. Упругие муфты, которые применяются для соединения двигателя с насосом, передают только крутящий момент и не компенсируют погрешности монтажа, поэтому соосность валов двигателя и насоса должны быть безупречны.
Трубопроводы, присоединяемые к насосу, не должны создавать чрезмерные напряжения на корпус насоса, иначе это может привести к повреждению корпуса, создавать вибрацию вала, задевание рабочих колес за уплотнения, разрушение муфтового соединения.
Таблица 4.1 Неисправности насосных агрегатов
Неисправность
|
Причина
|
Способустранения
|
Насос не подает жидкость после пуска
|
Неправильнаязаливканасоса
|
Повторно залить насос, при этом удалить воздух
|
Недостаточная частота вращения рабочего колеса
|
Увеличитьчастотувращениядвигателя
|
Открыт воздухосборник на корпусе насоса
|
Закрытьвоздухосбросник
|
Не плотности или засоры в приемном клапане
|
Очистить и проверить работу клапана
|
Ослабленсальник
|
Подтянуть сальник или заменить набивку
|
Не достигается требуемая подача насоса
|
Недостаточная частота вращения рабочего колеса
|
Увеличитьчастотувращениядвигателя
|
Рабочее колесо вращается в обратную сторону
|
Проверить направление вращения, при необходимости поменять полярность электропривода
|
Слишкомвысокоесопротивлениесистемы
|
Повысить частоту вращения, если при электроприводе это невозможно, необходимо установить колесо большего размера или добавить ступень в насосе
|
Засорвсасывающеготрубопровода
|
Проверить и очистить всасывающий трубопровод и приемный клапан; при необходимости разобрать насос и прочистить рабочее колесо
|
Недостаточная заливка или завоздушивание насоса или трубопровода
|
Повторно залить насос и тщательно удалить воздух
|
Недостаточныйподпор
|
Проверить уровень в приемном резервуаре, при необходимости повысить в нем давление
|
Завышенавысотавсасывания
|
Проверить уровень жидкости в приемном резервуаре, а так же открытие приемного клапана, почистить сетку фильтра и всасывающий трубопровод
|
Подсосвоздухачерезсальник
|
Произвести подтяжку сальников или заменить их новыми, увеличить давление запирающейся жидкости
|
Изношенапроточнаячасть
|
Заменитьизношенныедетали
|
Потребляемаямощностьзавышена
|
Сопротивление системы меньше чем предусмотрено технических условиях на изготовление
|
На напорном трубопроводе прикрыть задвижки до достижения давления предусмотренного ТУ
|
Плотность перекачиваемой жидкости выше оговоренной в ТУ
|
Установитьболеемощныйдвигатель
|
Давление на выходе насоса завышено
|
Завышеначастотавращения
|
Уменьшить частоту вращения, если это не возможно то произвести подрезку и смещение рабочего колеса
|
Подпор на входе больше требуемого
|
Проверить и восстановить необходимый подпор, если это невозможно подрезать рабочее колесо или уменьшить число ступеней
|
Насоспрекращаетподачу
|
Всасывающий трубопровод или сальник имеет неплотности, из-за чего в насос подпадает воздух, приводящий к разрыву сплошности потока
|
Проверить целостность трубопровода, подтянуть или заменить сальники, проверить давление и подвод запирающей жидкости
|
В приемном резервуаре низкий уровень воды
|
Остановить насос и восстановить уровень воды
|
Засор всасывающего трубопровода и приемного клапана
|
Разобрать и очистить клапан и всасывающий трубопровод
|
Неплотности в соединениях корпуса насоса
|
Неправильнаязатяжкастяжныхшпилек
|
Остановить насос, дождаться его полного остывания и перезатянуть шпильки
|
Поврежденияуплотнений
|
Если затяжка не помогает, установить новые уплотнения, сменить набивку сальника, учитывая требования чертежа; в торцовых уплотнениях проверить уплотняющие поверхности, при необходимости заменить
|
Неплотности в сальнике
|
Неправильна произведена набивка сальника или же он износился
|
Защитная втулка имеет риски из-за сильной затяжки сальника или естественного износа
|
Заменить или прошлифовать втулку, сменить набивку сальника
|
Биениевалаподсальником
|
Проверить и при необходимости заменить подшипники, проверить биение вала при зажатых рабочих колесах
|
Сильногреютсяподшипники
|
Плохое центрирование вала рабочего колеса с насосом
|
Произвестицентровку
|
Повышенный шум при работе насоса
|
Напряжения в трубопроводе передаются на насос
|
Изменить крепление трубопроводов, что бы при креплении их к насосу не создавалось излишних напряжений, произвести центровку насоса
|
Плохоекрепление к фундаменту
|
Проверитьзатяжкуболтовкрепления
|
Недостаточнаясмазка
|
Проверить качество масла, при необходимости долить или заменить его
|
Недостаточноконсистентнойсмазки
|
Добавить смазку, при необходимости заменить ее
|
Наличиевоздуха в насосе
|
Остановить насос и повторно произвести его заливку
|
Слишком велика подача или очень мал напор
|
Задвижкой отрегулировать работу насоса до исчезновения шума
|
|
