Консольные насосы: особенности устройства, правила выбора и обслуживания

Среди всего объема выпускаемого насосного оборудования, на насосы консольного типа приходится 65 %. Эти агрегаты обрели популярность благодаря очень простой конструкции, простоте в ремонте и обслуживании и достаточно высокому КПД.

Сфера применения и классификация

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:

• муниципальное водоснабжение;
• системы ирригации и полива;
• коммунальное хозяйство;
• пожарная безопасность;
• производственные линии;
• химическая промышленность.

Консольный насос в работе

В зависимости от конструктивного исполнения консольные насосы классифицируются на 4 разновидности:

• К — стандартное исполнение: горизонтальный корпус, соединение колеса и привода посредством упругой муфты.
• КМ — консольно моноблочные насосы, в которых отсутствует отдельный вал рабочего колеса (колесо фиксируется на валу электропривода).
• КМП — повысительный консольно моноблочный агрегат, спроектированный для работы в системах коммунального водоснабжения, от класса КМ практические ничем не отличается.
• КМЛ — линейный консольник с вертикальной осью рабочего колеса и линейной схемой расположения заборного и подающего патрубков.

Наиболее распространенными считаются насосы класса «К», являющиеся оборудованием общепромышленного назначения.

Конструкция и принцип работы

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.

Устройство консольного насоса

Компоновка насоса представлена на схеме, где указаны:

• Крышка корпуса.
• Корпус.
• Уплотнители.
• Лопастное колесо.
• Подшипниковый узел.
• Набивка сальника.
• Защитная втулка.
• Сальник.
• Вал вращения.
• Опорный кронштейн.
• Подшипник вращения.

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.

Горизонтальный консольный насос

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

.

В чём особенности консольного насоса К8-18? (видео)

Это интересно: Насосные станции без гидроаккумулятора и с гидроаккумулятором: принцип работы, устройство, преимущества и недостатки

Вал и подшипники

Как создать красивые цветники и клумбы на даче своими руками? (100 фото + видео)

Какой бы вид колеса не применялся, он закреплен на вращающемся валу. Вал должен быть закреплен в корпусе подшипниками одним из 2 способов:

1. Консольно
2. Симметрично

Консольное закрепление

При консольном укреплении вала, рабочее колесо закреплено на одном конце, а подшипники на другом.

Такая конструкция располагает всасывающее и напорное отверстие перпендикулярно друг другу, а всасывающее отверстие – прямо перед центром колеса.

Такие насосы называются насосы с торцевым всасыванием. Они широко распространены из-за своей дешевизны и простоты производства, но они имеют один недостаток, связанный с путём движения жидкости.

Во время работы насоса, создается зона с низким давлением во всасывающем отверстии.

Есть зона повышенного давления на выходе из колеса, из которого жидкость, получившая энергию, попадает в спиральный кожух.

Жидкость течет к задней пластине в открытых и полуоткрытых колесах, что полностью разрушает баланс давлений. В результате возникает осевая сила или нагрузка – выталкивающая колесо к всасывающему отверстию.

Это можно компенсировать, устанавливая сильные подшипники или просверлив дырки в пластине колеса для выравнивания давлений. Но это не эффективные способы.

Симметричное крепление

Более действенное решение – расположение вала на подшипниках с двух сторон. Это называется симметричной конструкцией.

Поддержку вала улучшает не только расположения подшипников с двух сторон, но и возможность использовать симметрические закрытые колеса с двойным всасыванием.

Поскольку есть такие же зоны с высоким и низким давлением на обеих сторонах колеса, это успешно устраняет нагрузочные силы, благодаря балансу давлений. Так же эта конструкция имеет иное преимущество. Всасывающее и напорное отверстия расположены параллельно друг другу на противоположных сторонах насоса, и корпус разделён по оси.

Просто открутив болты и сняв крышку, обслуживающий техник может добраться до вращающейся части насоса внутри него без извлечения всего насоса из системы.

Благодаря раздельной осевой конструкции, насосы в симметричном расположении подшипников называют насосами с разборным корпусом.

Всё это, конечно же, очень весомые причины для того чтобы установить в своей шахте такой насос прямо сейчас. Но есть некоторые недостатки. Потому что обслуживающие операции и требования к уплотнению более сложные для насосов с разборным корпусом, чем для насосов с торцевым всасыванием. Они так же более дорогие.

Ремонт

Капитальный ремонт насоса выполняется после того, как установленный ресурс агрегата будет выработан. Оптимальная продолжительность эксплуатационного периода определяется моделью и маркой насосной установки.

<

В процессе работы наиболее частыми являются такие неполадки:

• Нет напора после запуска. Подобные проблемы могут возникать в результате засорения или образовании пустот в рабочем колесе, которое обязательно должно быть заполнено жидкостью;
• Ухудшение показателей продуктивности может возникать по причине износа рабочего колеса или увеличения сопротивления в шланге для подачи;
• Износ изоляционных приспособлений или значительное увеличение давления в системе могут стать причиной протечки;
• Подшипники могут перегреваться из-за изменения центровки вала, либо недостаточного количества смазки;
• Усиленная вибрация и высокая шумность в процессе эксплуатации может свидетельствовать о том, что кавитационный запас увеличен, насос недостаточно плотно зафиксирован на бетонной платформе, либо подшипники требуют замены.

В ходе эксплуатации консольным насосам необходимо постоянное техническое обслуживание, а также профилактический ремонт примерно через каждые 3 месяца.

Насосы бустерного типа

Большинство вертикальных насосов имеют бустерную конструкцию. Это тип конструкции, при которой насосу создаются условия работы, аналогичные условиям скважины. Чтобы это было возможно, корпус бустерного насоса помещается в заполненный водой цилиндрический контейнер из гальванической или нержавеющей стали.

Соединяются они при помощи фланцевого переходника и центруются болтами, находящимися на внешнем периметре. Подобное решение делает конструкцию необычайно устойчивой — такой агрегат можно располагать хоть вертикально, хоть горизонтально.

Достоинства бустеров

Насосы этого типа чаще всего используют для сборки насосных установок производственного назначения, так как их производительность и напор, не уступает характеристикам скважинных насосов. Добиться, к примеру, напора 800м при подаче в 1000м3/час, от горизонтального поверхностного насоса просто невозможно.

Установка с горизонтальными бустерными насосами

• Такие показатели, конечно не везде нужны. Но в системах пожаротушения, бустерным установкам практически нет альтернативы, ведь и здания бывают достаточно высокими, да и приблизиться к ним во время пожара не всегда возможно. В таких случаях, именно большой напор спасает ситуацию.
• Незаменимы бустеры и для снабжения питьевой водой объектов, расположенных высоко над уровнем моря, например, в горах. И, несмотря на то, что цена таких установок достаточно высокая, в процессе эксплуатации она быстро окупается за счёт экономичного потребления энергии.

Если сравнивать их затраты с другими насосами аналогичной мощности, то экономия составит, ни много ни мало, 50-55%. Использование бустерных установок для обеспечения водой строящихся объектов, позволяет снизить их себестоимость, так как энергоносители всегда составляют львиную долю затрат.

Техника для перекачивания жидкoсти

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.

Насосы типа К

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.

Моноблочные насосы

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.

Моноблочный консольный насос

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:

• производительность – не более 30 куб.м;
• напор – до 30 м;
• мощность двигателя – 5,5 кВт;
• допустимая температура рабочей жидкости – от -20˚С до 100˚С.

К 20 30

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 :

• напор – 30м;
• подача – 20 м³/ч;
• мощность – 4 кВт;
• вращение – 3000об/мин;
• вес – 78 кг.

К 45 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.

К 65 50 160

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.

К 80 50 200

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.

Консольный насос к 200

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.

К 100 65 200

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.

Насос консольный самовсасывающий AL-KO Jet 3500 Classic (видео)

Пример условного обозначения насосного агрегата:

КМ80-50-200 а-5 УХЛ4

• КМ
  – тип насоса – моноблочный консольный насос, центробежный
• 80
  – диаметр всасывающего входного патрубка, мм,
• 50
  – диаметр напорного выходного патрубка, мм,
• 200
  – номинальный диаметр рабочего колеса, мм,
• а
  – первая обточка рабочего колеса,
• 5
  – обозначение одинарного торцового уплотнения,
• УХЛ4
  – климатическое исполнение и категория размещения.

Устройство консольного насоса – из чего состоит прибор

От областей использования агрегатов зависит их конструкция и материалы, из которых они изготовлены. Применяемые в промышленности насосы оборудуются стальными колесами, в некоторых случаях – чугунными элементами. Приборы, используемые в химической промышленности, оснащаются барабанами из различных сплавов, которые не поддаются агрессивным веществам.

Корпус агрегата изготавливается из алюминия, нержавеющей стали или чугуна. Сальники, кольца и манжеты производятся из материалов, рассчитанных на температуру перекачиваемой жидкости.

Особенности конструкции консольных насосов К и КМ

Насосы К и КМ производятся в соответствии с ГОСТ 22247-96 «Насосы центробежные консольные для воды…», регламентирующим основные параметры и размеры насосных агрегатов. ГОСТ 22247-96 предусматривает различные конструктивные исполнения консольных насосов (раздел 3), в том числе:

• консольные горизонтальные, получившие в данном стандарте обозначение К;
• моноблочные горизонтальные, обозначенные КМ.

• Конструкция насоса К
  Конструктивно консольный насос серии К является одноступенчатым центробежным насосом горизонтального исполнения, имеющим опоры на корпусе и на стойке. Электродвигатель и насос монтируются на общей раме или фундаментной плите. Крутящий момент от вала электродвигателя к валу рабочего колеса передается через упругую муфту, огражденную защитным кожухом. Перекачиваемая вода подводится горизонтально по оси насоса, а отводится тангенциально вверх.

  Обратите внимание! В сложившейся практике эксплуатации промышленных насосов консольные насосы не совсем корректно отождествляются исключительно с насосными агрегатами серии К, которые задействованы для перекачки чистой холодной или горячей воды. На самом деле группа консольных насосов классифицируется по конструктивным признакам (см. чертеж ниже) и имеет в своем составе насосы, перекачивающие не только воду, но и другие жидкости. Например, консольные насосы НК используются в нефтяной отрасли, АХ – в химической промышленности, консольные насосы СМ предназначены для перекачки сточных масс и т.п.

  На рисунке ниже приведен чертеж консольного насоса серии К горизонтального исполнения, на котором обозначены следующие основные конструктивные элементы:

• поз. 1 – рабочее колесо;

поз. 2 – спиральный отвод-корпус с фланцем для присоединения нагнетательного патрубка насоса к трубопроводу (вид Б);

• поз. 3 – крышка с осевым подводом для подачи воды и фланцем для присоединения насоса к подающему воду трубопроводу (вид А);
• поз. 4 – вал;

Это важно! Рабочее колесо (поз. 1) насажено на консольной части вала (поз. 4), вследствие чего данную конструкцию и отнесли к категории консольных насосных агрегатов.

• поз. 5 – подшипниковая опора (2 шт.);
• поз. 6 – опорный кронштейн, служащий корпусом для размещения подшипниковых опор и выполняющий функции масляной ванны;
• поз. 7 – штуцер;
• поз. 8 – маслосбрасывающее кольцо;
• поз. 9 – опорная стойка;
• поз. 10 – обтекатель.

• Конструкция моноблочного насоса КМ
  В насосных агрегатах КМ рабочее колесо насоса установлено на конце удлиненного вала электродвигателя, в результате чего изделие КМ является моноблоком, не нуждающимся в приводе для передачи крутящего момента от вала электродвигателя на вал рабочего колеса. Принцип работы насосного моноблока КМ аналогичен работе оборудования серии К, однако для конструкции насосов КМ отмечают следующие преимущества по сравнению с насосами К:
• более компактные габариты;

меньшее количество деталей;

• отсутствие энергопотерь в муфте и подшипниках;
• нет необходимости в центровке/соосности валов насоса и электродвигателя.

Это интересно: Вертикальные насосы: виды, конструкция, особенности применения и обслуживания

Правила установки помпового оборудования типа КМ

Центробежные насосы устройство и принцип действия
Место установки агрегата консольного типа должно соответствовать следующим параметрам:

1. Помпу КМ устанавливают в месте, к которому есть нормальный подход для обслуживания и монтажа.
2. Части трубопроводной магистрали, соединенные с входящим и напорным патрубками, фиксируют на раздельные опоры. Это необходимо для того, чтобы нагрузка с трубопровода не передавалась на фланцы помпы. Также нужно на входящей и напорной части трубопровода установить температурные компенсаторы.
3. Патрубок с всасывающей стороны устанавливают с наклоном в сторону заборной емкости наиболее прямым и коротким путем для создания бескавитационной работы насоса.
4. Обратный клапан монтируют на выходе насоса.
5. Для контроля давления жидкости, на входе и выходе электропомпы устанавливают манометры и моновакуумметры.
6. Если для работы консольного механизма нужна затворная жидкость, то выполняют ее подвод. Также необходимы дренажные отводы, которые обеспечат удаление утечек жидкости из насоса.

Насосы КМ в промышленных условиях

После установки консольного устройства проверяют на прочность и герметичность весь трубопровод. Для этого создают пробное давление, соответствующее параметрам системы. Также проверяют работу ротора: нет ли заеданий при вращении и касаний к подвижным или неподвижным деталям. Перед первым запуском помпы все краны должны быть закрыты. Таким образом проверяют их исправность и уровень давления на манометрах.

Принцип функционирования, установка

Принцип функционирования консольного насоса не представляет собой ничего сложного и определяется основными особенностями конструкции. В процессе включения электродвигателя начинают быстро вращаться лопасти на рабочем колесе. За счет этого нагнетается сильное давление и жидкость перекачивается, втягиваясь в одно отверстие, выдавливаясь из другого, расположенного на противоположной стороне диска. Скорость перекачки воды значительно повышается, когда колесо начинает вращаться быстрее.

Однако чрезмерное ускорение может стать причиной кавитации, обусловленной снижением уровня входного давления. Конкретнее, процесс кавитации обусловлен парообразованием, сопровождаемым конденсацией воздуха, содержащегося в рабочей жидкости. По этой причине за выбор подходящего консольного насоса всегда должен отвечать опытный профессионал.

Для работы консольного насоса требуется оборудование надежного основания в виде бетонного фундамента, превышающего по габаритам корпус насоса примерно на 20 см. толщина основания должна быть хотя бы 20 см. Рама насосного устройства должна прочно закрепляться на основании. Для этого зачастую применяются специальные анкера. Между плитой фундамента и корпусом устройства размещается специальная прокладка для поглощения вибрации. На патрубках насосного устройства перед трубными конструкциями нужно устанавливать отсечные клапаны, а также контр-фланцы, обеспечивающие достаточно надежную стыковку патрубков и трубных конструкций.

Принцип действия

Принцип, по которому работает насос центробежный консольного типа, достаточно прост.

• При включении электропитания приводного двигателя начинает вращаться рабочее колесо, оснащенное лопастями.
• При прохождении области внутренней камеры, где располагается входной патрубок насоса, в ней создается разрежение воздуха, что способствует всасыванию через патрубок жидкой среды.
• Поступившая в консольный насос жидкость начинает перемещаться вместе с лопатками рабочего колеса, что в итоге приводит к увеличению давления перекачиваемой среды в области нагнетательного патрубка и ее выталкиванию через него в трубопроводную систему.

При вращении рабочего колеса консольного насоса, оснащенного лопатками, создается центробежная сила, благодаря которой увеличивается скорость потока перекачиваемой таким устройством жидкости.

Принцип работы консольного насоса

Между тем следует иметь в виду: если консольный насос, предназначенный для оснащения системы водоснабжения, подобран неправильно, то слишком высокая скорость вращения его рабочего колеса с лопатками может привести к тому, что во входном патрубке будет создаваться недостаточное разрежение воздуха, что снизит эффективность работы оборудования. При использовании центробежного консольного насоса, рабочее колесо которого вращается со слишком высокой скоростью, в рабочей камере происходит переход перекачиваемой жидкой среды в пар, который затем конденсируется. Это приводит к возникновению такого явления, как кавитация. Именно поэтому следует хорошо разобраться в том, как выбирать консольный насос для оснащения систем водоснабжения, обладающих определенными техническими характеристиками.

Вид консольного химического насоса в разрезе

Агрегаты К 18 – устройство и технические характеристики

Оборудование данного типа применяется на производстве, где требуется перекачивание воды в средних и небольших объемах. Данные консольные насосы для воды состоят из ходовой части, в конструкцию которой входит вал. Вал вместе с опорным колесом располагается на подшипнике.
В устройство насоса также входит компенсационная камера, предназначена для защиты от перелива при слишком большом напоре жидкости.

Чтобы жидкость не проникала в насос и из него, агрегат оборудован клапаном обратным. Благодаря сальнику протечки не выходят наружу и служат дополнительным охлаждением, защищающим мотор прибора от перегрева. Вал, располагаемый над сальником, имеет специальную защиту от износа в виде втулки.

Основные рабочие элементы

Насос с двумя рабочими камерами

Насос центробежный одноступенчатый имеет такую конструкцию и рабочую арматуру:

• Обратный клапан приемный. Как правило, он оснащен специальной сеткой, с помощью которой происходит фильтрация разного типа примесей, входящий в состав рабочей жидкости. Основное предназначение клапана заключается в задержке перекачиваемой жидкости внутри всасывающего патрубка.
• Задвижка. Она устанавливается на трубопроводе напорном. С ее помощью приведение насоса в рабочее состояние или его остановка. Кроме этого, задвижка используется для обеспечения контроля силы напора жидкости.
• Вакуумметр. С его помощью выполняется измерение уровня разрежения с всасывающей стороны. В большинстве моделях оборудования вакуумметр монтируется между корпусом агрегата и его задвижкой непосредственно на трубопроводе.
• Кран. При заливе жидкости при помощи крана выполняется выпускание воздуха из жидкости.
• Манометр. Устанавливается он на патрубке напорного механизма. Основное предназначение данного механизма заключается в измерении напора жидкости.
• Предохранительный клапан. Выполняет защитную функцию корпуса оборудования от возможных гидравлических ударов. Монтируется клапан на напорном патрубке после задвижки.

Более детально строение одноступенчатого центробежного насоса изображено на данном рисунке:

Схема одноступенчатого насоса

Принцип работы

Функционирование данного типа оборудования базируется на принципе использования центробежных сил, которые образуются внутри корпуса насоса в процессе эксплуатации рабочего колеса.Итак:

На валу механизма сидит рабочее колесо, крепление которого обеспечивается прочным шпоночным соединением. Крутящий момент передается от рабочего колеса до вала оборудования. Для крепления вала насоса и вала электромотора применяется прочная и эластичная муфта.

• Насос центробежный оснащен одним рабочим колесом, лопасти которого имеют вогнутую форму. При условии приведения механизма в рабочее положение жидкость попадает внутрь всасывающего патрубка. А затем электрический мотор приводит в действие вал, движение которого вызывает вращение колеса.
• В свою очередь, колесо захватывает жидкость и отталкивает ее от центра колеса в сторону. Рабочая жидкость постепенно поступает через направляющую камеру в нагнетательный трубопровод.
• В короткий промежуток времени между лопастями насоса образуется высокое давление, которое отталкивает жидкость, освобождая тем самым место для поступления ее новой порции из трубопровода.
• Конструкция большинства моделей одноступенчатых центробежных насосов бытовых оснащена специальным современным фильтром, расположенным на всасывающем патрубке.

Видео в этой статье более подробно ознакомит вас с технологией работы одноступенчатого центробежного насоса.

Оборудование К 30 и К 30 30 – области применения насосов

Консольный центробежный насос К 20 оборудуется осевым подводом в горизонтальном положении. Он используется для перекачивания различных жидкостей, располагаясь, при этом, в горизонтальном положении. Вал К20 30 снабжен торцевым одинарным уплотнением. В продаже также можно найти модели с двойным сальниковым уплотнением.

Насос К 30 30 используется в большем количестве областей. Он успешно применяется в промышленных насосных станциях, теплопроводах, городском и сельском водоснабжении. При этом данное оборудование нельзя эксплуатировать во взрывоопасной среде.

Среди технических характеристик насоса этой модификации следует выделить:

• Напор на глубину до 30 м.;
• Производительность – максимально 20 м
  3

  /ч. работы;

• Скорость вращения – 3 тыс. об./мин.;
• Масса – 78 кг;
• Мощность – 4000 Ватт.

Агрегат обладает высоким качеством сборки, надежностью и не требует постоянного ухода.

Подготовка к работе

В отличие от вибрационных насосов, не требующих для начала работы заполнения всей рабочей камеры жидкой средой, центробежный не сможет начать перекачку «на сухую». Параметры упругости воздуха сильно отличаются орт параметров воды, и ротор будет просто крутиться вхолостую, не создавая требуемого разряжения. Это приведет к перегреву и преждевременному износу устройства вплоть до выхода его из строя.

Схемы заполнения насосов

Эту техническую проблему решают различными способами

Заливка воды из трубопровода

Способ применяется для стационарных систем водоснабжения с фиксированным расположением трубопроводов. Схему постоянно работающего водоснабжения строят таким образом, чтобы центробежный насос находился в нижней точке, и выше его по уровню всегда были заполненные водой трубы. На всасывающем трубопроводе ставят обратный клапан, препятствующий вытеканию воды обратно в колодец, скважину или емкость. Такую систему надо заполнить водой только при первом старте, все последующие будут происходить в «мокром» режиме.

Если система используется эпизодически или обратный клапан, по каким – либо причинам установить не удается, применяют другие способы. Обвязку насоса монтируют таким образом, чтобы иметь возможность подать воду из трубопровода в обратную сторону, до заполнения рабочей камеры и всасывающего трубопровода. Воздух при этом выпускают через односторонний воздушный клапан. Как только свист воздуха из него прекратится и появится вода — значит, система заполнена и можно включать насос.

Для заливки из трубопровода высокого давления используют понижающий давление эжектор. Заливка также производится до момента появления жидкости.

Еще один способ применяют на крупных насосных станциях высокой степени автоматизации. Там для откачки воздуха используют вакуумный насос, и после заполнения рабочей камеры и срабатывания датчика наличия воды автоматика запускает установку.

Заливка воды из резервуара

Если в трубопроводе нет воды, то ее заливают из временно или постоянно присоединенного к выходному патрубку резервуара, снабженного вентилем. В стационарных системах резервуар монтируют постоянно, перед пуском вентиль открывают, и вода заполняет рабочую камеру и подающий трубопровод. Осуществляют запуск насоса. Убедившись в успешном запуске по ровному низкому звуку его работы, вентиль закрывают.

Схема заливки насоса из резервуара

Мобильные системы, например, садовые насосы или насосы для систем фильтрации надувных бассейнов, заполняют из ведра или лейки, отвинтив крышку фильтра грубой очистки до тех пор, пока не перестанут выходить пузырьки воздуха и не покажется зеркало воды. Далее крышку закрывают и запускают прибор.

Насос К 30 – конструктивные особенности прибора

Данный агрегат имеет горизонтальную конструкцию и оборудуется закрытым колесом. Одноступенчатый прибор К45 30 находится на общей раме с электроприводом и соединены между собой посредством муфты.
Корпус насоса изготовлен из чугуна. Ротор в конструкции агрегата крутиться в подшипниковых опорах против часовой стрелки. На кожухе прибора находится стрелка, указывающая на направление движения ротора. Проточная часть устройства также изготовлена из чугуна. С целью защитить вал от протекания, производители используют сальник. В результате потери жидкости насосом составляют не более 2 л./ч. работы.

Данные агрегаты успешно используются для перекачивания загрязненных жидкостей, имеют простую конструкцию и высокое качество сборки.

Глубинные насосы

Устройство глубинного насоса для скважины во всех случаях имеет центробежный принцип действия. Чтобы увеличить давление и создать напор в 20 атмосфер (200 м), к выходному отверстию первой помпы закрепляется второй насос входным отверстием. Такой принцип установки глубинного насоса в скважину называется ступенями.

Глубинные насосы для скважин по техническим характеристикам, выбираются ориентируясь на:

• глубину источника;
• мощность подачи воды, которую насос способен выдать;
• напор;

дебит источника;

Положительные стороны:

1. Высокое КПД и производительность.
2. Размеры устройства компактные, поэтому необязательно изготавливать скважину большого диаметра.
3. Благодаря ступенчатой технологии можно регулировать напор потока воды.
4. Простой монтаж.
5. На протяжении 10 и более лет не нуждается в техническом обслуживании.
6. Надежность конструкции.

Отрицательные стороны:

1. Если корпус монолитный, то произвести ремонт устройства будет невозможно.
2. Недопустимо перекачивать загрязненную жидкость.

Монтаж и ремонт такого рода оборудования требует наличия специальных знаний и умений. Выбрать насос для скважины более 20 метров заметно проще, посоветовавшись со специалистом. Можно считать вполне определенно, что цена изделия определяется как сложностью его конструкции, так и глубиной погружения.

Момент погружения глубинного насоса в скважину Он определяется сложением параметров водозабора всеми приборами в жилых помещениях и хозяйственных постройках. Сюда следует прибавить расход воды на полив огорода.

Для средней семьи из трех человек будет достаточно агрегата, обеспечивающего подачу пятидесяти литров воды в минуту. Для надежности это значение лучше увеличить на десять процентов.

Напор погружного агрегата определяется высотой, на которую он способен поднять водяной столб. Существуют специальные формулы расчета этого параметра, учитывающие множество факторов. Упрощенно величина необходимого напора, который должен обеспечивать погружной агрегат для конкретной скважины, определяется следующим образом.

Иллюстрация расчета необходимого напора насоса для скважины

К глубине скважины, выраженной в метрах, прибавляется цифра 30. Полученный результат увеличивается на десять процентов, итогом будет высота водяного столба, которую должен обеспечивать погружной насос. Например, если глубина скважины двадцать метров, то прибавив тридцать и увеличив сумму на десять процентов, получим пятьдесят пять метров. Именно такой напор должен обеспечивать погружной насос в данном случае.

Насосное оборудование должно постоянно находиться в толще воды, иначе оно быстро выйдет из строя из-за перегрева движущихся элементов его конструкции.

В техническом паспорте скважины всегда указываются ее характеристики, такие как статический и динамический уровни воды, а также определяемый притоком жидкости дебет. Статический уровень устанавливается в скважине после того, как из нее в течение некоторого времени не выкачивали воду. Высота получившегося водяного столба уравновешивает давление водоносного слоя, которое статично, таким образом, верхний уровень жидкости остается постоянным.

Иллюстрация правильного размещения глубинного насоса в скважине Эти характеристики напрямую влияют не только на необходимую глубину погружения насоса, но и на такие его параметры, как мощность и производительность. Если скважина бурилась своими руками, никакой документации на водоносный источник, конечно же, нет. В этом случае для определения необходимой глубины погружения насоса подойдет простой практический способ. Он заключается в следующем:

• закрепленный на тросе погружной насос опускается на дно скважины;
• затем он поднимается приблизительно на два метра и включается;
• если при тестовом запуске в течение часа напор и качество воды хорошие, это положение оборудования пригодно для эксплуатации;
• при выходе загрязненной илом и песком жидкости насос поднимается на пятьдесят сантиметров, и тест повторяется;
• в случае резкого снижения напора выходящей воды насос немедленно выключается и опускается глубже;
• в найденном оптимальном положении насос фиксируется для постоянной работы.

Диаметр скважины должен позволять свободно поднимать и опускать насосное оборудование, это необходимо учитывать при его выборе. Стены скважины образованы трубой. Лучше использовать трубы диаметром четыре дюйма, вследствие того, что большинство модификаций погружных насосов рассчитаны на применение трубы такого диаметра, хотя иногда применяются и трехдюймовые трубы.

К50 160, К 80 50 200 и К80 65 160 – области применения устройств

Насос К 65 используется с целью перекачивания чистой воды. Большинство элементов устройства изготовлено из чугуна марки СЧ20, а вал – производится из стали. В конструкции насоса есть специальные отверстия, которые отводят утечки жидкости через уплотнители. Роль уплотнителя вала играет сальник со специальной набивкой.

Насосы К 80 представляют собой одноступенчатые консольные агрегаты с горизонтальной конструкцией. Они используется для перекачки воды, температурой более 80 °C.

В продаже существует два вида таких насосов:

• Агрегаты с одинарным уплотнением вала – обозначаются надписями «С»;
• Насосы с двойными сальниковыми уплотнителями – обозначаются маркировкой «СД».

Насосы первого типа могут перекачивать жидкость, температурой не более 80 °C. Оборудование второго типа используется для работы с жидкостями, температурой 105–140 °C. Благодаря этому агрегаты К 80 способны обеспечивать стабильную работу с абсолютным входным давлением. При этом утечка жидкости из них не составит более 2 л./ч.

Насосы К65 200 и К100 80 160 – конструктивные особенности агрегатов

Насосы К 100 имеют практически идентичную конструкцию. Они представляют собой центробежные устройства, работающие по принципу одностороннего подвода перекачиваемой жидкости в сторону колеса. В этих устройствах мотор и горизонтальный насос расположены на одной платформе.

Колесо агрегата К 100 65 200 относится к элементам закрытого типа. Насос оснащен осевым подводом жидкости. В качестве роторной опоры выступают радиально-упорный и радиальный шарикоподшипники.

В верхней части корпусов агрегатов расположены отверстия, закрытые пробкой. При открывании отверстий воздух выходит из насосов. Нижние части оборудованы отверстиям для слива жидкости.

Области применения насосов К 100 достаточно обширные. Агрегаты могут использоваться для перекачивания чистой и загрязненной воды и других жидкостей с немного большей плотностью. Фекальные устройства имеют дополнительное защитное покрытие на корпусе и основных узлах.

Как выбрать хороший насос?

Чтобы правильно выбрать насос на дачу или в дом, нужно в первую очередь чётко сформулировать ту задачу, которую он будет выполнять.

Для чистой и питьевой воды.

Для обеспечения чистой водой дома или дачи, где она будет использоваться для питья, приготовления пищи, совершения гигиенических процедур следует предпочесть вихревой насос. Он обеспечивает достаточный напор, долговечен (при перекачке чистой воды) и неприхотлив.

Для полива и отопления.

Если на участке нужен универсальный вариант, который может обеспечить хозяев участка как технической, так и питьевой и поливочной водой, то выбор следует сделать в пользу центробежного насоса.

Для нечистот.

Перекачка воды с загрязнением однозначно требует установки вибрационного насоса – дренажного или фекального.

Устанавливая мотор, внимательно изучайте его основные характеристики. Все они должны как минимум соответствовать требуемым от устройства параметрам производительности и напора. Также убедитесь, что ваш источник воды (особенно если это колодец) способен возобновлять свой запас со скоростью, превышающей скорость выкачки.