Насосы ЦНС: технические характеристики, принцип работы

Принцип работы центробежного многоступенчатого насоса ЦНС

Перед изучением статьи рекомендуем вам изучить устройство насоса ЦНС в данной статье.
Работа насоса основана на взаимодействии лопаток вращающегося колеса и перекачиваемой жидкости.

Вращаясь, рабочее колесо сообщает круговое движение жидкости находящейся между лопатками. Вследствие возникающей центробежной силы, жидкость от центра колеса перемещается к внешнему выходу, а освобождающееся пространство вновь заполняется жидкостью, поступающей из всасывающей трубы под действием атмосферного или избыточного давления.

Выйдя из рабочего колеса, жидкость поступает в каналы направляющего аппарата и затем во второе рабочее колесо с давлением, созданным в первой секции, откуда жидкость поступает в третье рабочее колесо с увеличенным давлением, созданным второй секцией и т.д. Выйдя из последнего рабочего колеса, жидкость через направляющий аппарат на выходе проходит в крышку нагнетания, откуда поступает в нагнетательный трубопровод.

Благодаря тому, что корпус насоса состоит из отдельных секций, имеется возможность, не меняя подачи, менять напор путем установки нужного числа секций. При этом меняется только длина вала и стяжных шпилек.

Во время работы насоса, вследствие давления жидкости на неравные по площади боковые поверхности рабочих колес, возникает усилие, которое стремиться сместить ротор насоса в сторону всасывания.

Для уравновешивания указанного осевого усилия в насосе применяется гидравлическая пята, состоящая из диска гидравлической пяты, кольца гидравлической пяты и втулки.

Во время работы насоса жидкость проходит через кольцевой зазор, образованный отверстием крышки нагнетания и втулкой и давит на диск гидравлической пяты с усилием, которое по величине равно сумме усилий, действующих на рабочее колесо, но направленным в сторону нагнетания. Таким образом, ротор насоса оказывается уравновешенным. Равенство усилий устанавливается автоматически, благодаря возможности осевого перемещения ротора насоса. Часть жидкости из разгрузочной камеры гидравлической пяты проходит между втулкой и сальниковой набивкой, чем достигается жидкостная смазка трущихся поверхностей и их охлаждение. Другая (основная) часть жидкости из разгрузочной камеры гидравлической пяты в насосах типа ЦНС, ЦНСМ, ЦНС(н) отводится через резьбовое отверстие и штуцер в дренаж.

При работе насоса с давлением на входе до 0,З МПа, вытекающую из штуцера жидкость можно направить во всасывающий трубопровод.

В насосах типа ЦНСГ вода из разгрузочной камеры гидропяты отводится наружу или во всасывающий трубопровод.

Между втулкой и сальником всегда должна протекать перекачиваемая жидкость в количестве 15-30 л/ч. Излишнее затягивание сальников ускоряет износ втулок и увеличивает потери на трение.

В крышке всасывания и кольца направляющего аппарата имеется отверстие через которое вода под давлением созданным первым рабочим колесом, проходит к втулке гидрозатвора, в которой имеется отверстие для подвода воды к рубашке вала, при этом болт должен быть вывинчен из крайнего нижнего положения на 8-12 оборотов.

Конструкция насосов ЦНСГ предусматривает охлаждение подшипников водой от постороннего источника. Охлаждаемая вода должна подаваться с давлением не выше 0,З МПа (З кгс/см 2 ). В насосах ЦНСГ отсутствует резиновое кольцо, устройство для выпуска воздуха и обводная система.

В насосах ЦНС(Г) для возможности работы с холодной и горячей водой имеется резиновое кольцо и предусмотрено охлаждение подшипников аналогично насосам типа ЦНСГ.

Привод насоса – от электродвигателя через упругую втулочнопальцевую муфту. Вращение ротора насоса правое (по направлению движения часовой стрелки), если смотреть со стороны электродвигателя.

Конструктивные отличия

Насос центробежный, что становится понятно уже из его названия, является устройством, которое перекачивает жидкие среды за счет действующей на них центробежной силы. Основным рабочим органом насосного оборудования данного типа, который и обеспечивает формирование такой силы, является колесо (или барабан), на внешней цилиндрической поверхности которого зафиксированы специальные лопасти.

Корпус насосов рассматриваемого типа может быть выполнен из чугуна или стального сплава. Внутри такого корпуса размещаются приводной электродвигатель и соединенный с ним вал вращения, на котором и фиксируется колесо с лопастями. По своему конструктивному исполнению рабочее колесо насоса может быть открытым или закрытым. Открытые рабочие колеса состоят из одного диска, на внешней поверхности которого зафиксированы лопасти, закрытые – из двух дисков, соединенных между собой рабочими лопастями.

Принцип работы центробежного насоса

Лопасти располагаются под определенным углом, их изгиб направлен в сторону, противоположную направлению вращения рабочего колеса. Такое расположение лопаток обеспечивает более эффективную работу насосного оборудования. Всасывание перекачиваемой жидкой среды во внутреннюю камеру насоса, а также ее выталкивание в напорную магистраль осуществляется через патрубки.

Принцип, по которому работают как одноступенчатые устройства, так и насосы многоступенчатые, заключается в следующем.

Жидкость, находящаяся во внутренней части насоса перед его запуском, при вращении рабочего колеса захватывается лопастями и начинает перемещаться вместе с ними.
Под воздействием центробежной силы жидкость отбрасывается к стенкам внутренней камеры, за счет чего возле них создается высокое давление.
При перемещении через область напорного патрубка жидкость, находящаяся под высоким давлением, выталкивается в него.
При откидывании перекачиваемой насосом жидкости к стенкам рабочей камеры в центральной части последней создается разрежение воздуха, что способствует всасыванию жидкой среды через входной патрубок.

За счет вышеописанного принципа работы в насосах как одноступенчатого, так и многоступенчатого типа обеспечивается непрерывность процесса всасывания и выталкивания перекачиваемой жидкости при вращении рабочего колеса. Сферу применения насосного оборудования данного типа значительно расширяет тот факт, что, в отличие от поршневых устройств, оно не создает пульсаций напора жидкости в обслуживаемой им трубопроводной системе.

Как уже говорилось выше, одноступенчатые и многоступенчатые центробежные насосы имеют конструктивные особенности, которые и определяют различия в их технических характеристиках. Так, основными элементами конструкции одноступенчатого насоса являются:

корпус, который часто называют «улиткой»;
рабочее колесо с лопастями;
уплотнительные элементы вала;
вал, соединенный с приводным электродвигателем и обеспечивающий вращение рабочего колеса;
уплотнительные элементы камеры с масляной ванной;
опора для подшипникового узла;
несущая опора;
отверстие, при помощи которого осуществляется контроль уровня масла в камере.

Схема одноступенчатого моноблочного насоса

Одноступенчатый центробежный насос, в отличие от многоступенчатых моделей, оснащается одним рабочим колесом. Центробежный многоступенчатый насос может иметь в своем оснащении два и более рабочих колеса с лопатками, что позволяет значительно повысить эффективность такого оборудования.

Благодаря наличию нескольких рабочих колес центробежные многоступенчатые устройства, если сравнивать их с одноступенчатыми, обладают определенными преимуществами.

С помощью многоступенчатых насосов можно осуществлять перекачивание жидкости с более высокой производительностью, характеризующей количество жидкой среды, которую гидромашина пропускает через себя в единицу времени.
Многоступенчатые насосы способны формировать поток жидкости с более высокими показателями напора, измеряемого в метрах водяного столба. Фактически напор жидкости, который создают электронасосы многоступенчатого типа, складывается из суммы напоров, создаваемых каждой его ступенью. Такое качество многоступенчатых гидромашин позволяет добиваться более высокого давления жидкости в обслуживаемых ими трубопроводных системах и перемещать ее по ним на более дальние расстояния и более значительные высоты.

Схема многоступенчатого секционного насоса

Многоступенчатый центробежный насос в зависимости от своего конструктивного исполнения может быть секционным или спиральным. В устройствах секционного типа жидкая среда в процессе перекачивания последовательно перемещается от первой секции насоса к последней, при этом напор жидкости увеличивается также последовательно. Современные модели многоступенчатых насосов секционного типа способны обеспечить производительность процесса перекачивания жидкости, значение которой доходит до 900 м3, при этом напор рабочей среды, создаваемый такими устройствами, может доходить до 1900 метров водяного столба.

Насосы ЦНС: особенности конструкции, технические характеристики

Расшифровка аббревиатуры ЦНС звучит как «Центробежный насос секционный». Применяются для перекачки воды (как холодной, так и горячей), кислот, нефтепродуктов, масел и других агрессивных жидкостей. Имеют горизонтальную конфигурацию, число ступеней – от 2 до 10. Состоят из корпуса и ротора. Благодаря своей многоступенчатости имеют высокую производительность, создают большой напор, что позволяет использовать данный тип насосов в промышленных целях. Создание необходимого напора напрямую зависит от количества секций: чем их больше – тем больше напор можно создать при использовании одинакового количества жидкости.

Плюсы и минусы оборудования

Насосы ЦНС обладают целым рядом преимуществ:

небольшие габариты аппаратов при мощном напоре;
возможность регуляции напора посредством добавления либо уменьшения количества секций;
данный тип насосов создается путем высокотехнологичного компьютерного моделирования, что приводит к снижению виброактивности, оптимизации характеристик;
почти все модели выполняются из высокопрочных материалов, это делает их устойчивыми к механическому воздействию;
особые наплавки повышают антикоррозийные свойства агрегатов, увеличивают их производительность.

Между тем оборудование имеет и определенные недостатки:

обязательное заполнение аппарата жидкостью перед его запуском;
сложность процесса разборки и сборки;
большое количество деталей в конструкции, что требует высокоточной обработки на станках при производстве насосных установок;
неверный выбор характеристик аппарата приводит к его выходу из строя (показателем будет небольшой напор рабочей среды, шум и вибрация, превышающие заявленный уровень).

Насосы ЦНС: конструкция и принцип работы

Принцип работы насоса типа ЦНС основывается на том, что каждая секция агрегата соединяется направляющим устройством с нагнетателями, которые соединяют выход и вход соседних секций. Жидкость поддается напору от рабочего колеса секции, подается через направляющий в соседнюю камеру, где повторно поддается силовому влиянию рабочего колеса. Так от секции к секции напор увеличивается, в последней камере жидкость через отверстие нагнетателя подается в трубопровод.

Устройство насоса ЦНС и описание его деталей подробно представлено на схеме ниже.

Радиальные подшипники в кронштейнах выполняют функцию опоры для ротора, позволяют ему перемещаться в осевом направлении. Вал в местах стыка с корпусом уплотнен манжетами. Чтобы на подшипники не попадал вода, конструкцией предусмотрены отбойные кольца. Для уменьшения давления на ротор и всасывающий патрубок конструкцией также предусмотрена гидравлическая пята.

По критерию конструктивного исполнения и области применения насосы ЦНС делятся на такие типы:

Стандартные ЦНС. Способны откачивать жидкости температурой до 45°С с минимальным содержанием примесей (менее 0,1%), диаметр которых не больше 0,1 мм. Может быть использован как для частных целей, так и для производства. К этому типу относится целый перечень моделей, среди которых такие наиболее популярные: 05-196, 105-490, ЦНС 300-240, 500, 63-1400.
Центробежные электронасосы с дополнительной маркировкой «Г». Практически идентичен с предыдущим видом. Отличие в том, что могут быть использованы для горячей воды, выдерживают температуру до 105°С. Самыми популярными моделями данного типа считаются 300-600, ЦНС 300-360, 60-132.
Другие модели с маркировкой «Г». Используются в турбинах и генераторах. Предназначены в основном для перекачки маслянистых жидкостей температурой 2-60°С. В этот ряд входят агрегаты моделей ЦНС 300-600, ЦНС 300-360, 60-132.
Модели с маркировкой «Н» в конце. Разработаны исключительно для перекачки нефти температурой 0-45°С и содержанием инородных частиц диаметром не более 0,2 мм. Включает такие модели, как ЦНС 105, ЦНС 105-294, ЦНС 180-85, ЦНС 180-255, ЦНС 300-180.
Насосы с маркировкой «П». Предназначены для обслуживания паровых котлов и для повышения давления в системах отопления. Работают с жидкостями свыше 100°С. Представлены моделями ЦНС 60-200, 330-60.
Насосные установки с маркировкой «К». Предназначены для перекачки кислотных вод с pH не больше 6. Температура рабочей жидкости – от 1 до 40°С. Используются такие модели, как 60-66, ЦНС 60-132, ЦНС 300-480.

Маркировку агрегата следует расшифровывать так: первое цифирное значение – производительность (в м.куб/час), второе – максимальный гидростатический напор (в метрах). Ниже приведены более подробные технические характеристики некоторых популярных моделей ЦНС.

Правила эксплуатации насоса ЦНС

Правильная эксплуатация насоса ЦНС значительно продлит срок его службы и поможет избежать ремонта.

Перед тем, как запустить насос, произведите такие действия:

вручную прокрутите ротор (он должен вращаться легко);
направление вращения двигателя при отключенной муфте должно идти по часовой стрелке;
проверьте целостность изделия, надежность всех узлов и креплений;
проверьте подшипники и уровень их смазки, состояние сальников, а также убедитесь в надежном креплении муфт;
проверьте в наличие и исправность заземления;
залейте в насос жидкость, стравите воздух через дренаж.

В зимний период после длительного простоя производителями рекомендуется прогреть обвязку насоса горячей водой или паром. Запускать технику нужно при закрытой нагнетательной заслонке, постепенно открывая ее до нужного уровня подачи воды и напора.

После запуска еще раз проверьте задвижку нагнетателя – работа при закрытой задвижке более 5 минут приведет к поломке техники. Запрещено также резко полностью и до конца открывать задвижку, запускать насос без пробной заливки жидкости.

Насос ЦНС: устройство, характеристики, ремонт.

Содержание

Центробежный насос цнс применяется в разных областях промышленного производства, поэтому он получил широкую популярность в сфере промышленности.

Насосы типа ЦНС (расшифровка: Ц – центробежный, Н- насос, С – секционный) предназначены для откачивания воды из шахт угольной и горнорудной промышленности. Широкое распространение получила эксплуатация насосов ЦНС в высоконапорной системе пожаротушения, для подачи воды в высотные здания, для питания паровых котлов, в строительной промышленности, на транспорте. Довольно часто насос цнс используется как химический агрегат для транспортировки нефти и нефтяных продуктов.

Устройство насоса цнс

Работа насоса цнс заключается в создании избыточного давления и выталкивании перекачиваемой среды в нагнетательный трубопровод. Механическая энергия двигателя передается потоку перекачиваемой жидкости рабочими колесами, смонтированными на одном валу, в одном секционном корпусе.

Каждая лопасть рабочего колеса во время вращения взаимодействует с жидкость, которая находится непосредственно внутри секции. Из-за этого каждая секция приобретает центробежное ускорение. В то же время на периферии каждой секции появляется зона избыточного давления. Напор насоса типа ЦНС равен сумме напоров, создаваемых каждым установленным рабочим колесом.

Корпус насоса ЦНС секционного типа состоит из отдельных секций, число которых равно числу ступеней минус единица, так как одно колесо расположено в передней крышке.

Уплотнение между секциями обеспечивается резиновыми прокладками. Секционная конструкция корпуса насоса позволяет увеличить или уменьшить число секций и тем самым увеличить или уменьшить напор, не изменяя подачи.

Крышки насоса отлиты за одно целое и всасывающим(задняя крышка) и напорным (передняя крышка, дальняя от двигателя) патрубками. Сальник всасывающей секции имеет гидравлический затвор, вода к которому подводится по трубке, выполненной в задней крышке корпуса насоса.

Многоступенчатый насос типа ЦНС выпускается с числом рабочих колес от 2 до 10. Перекачиваемая жидкость передается от одного рабочего колеса к следующему по внутреннему каналу и лопастям направляющего аппарата. Уплотнения направляющего аппарата и рабочих колес осуществляется уплотняющими кольцами.

Все секции соединены друг с другом при помощи направляющих аппаратов. Эти элементы изготовлены таким образом, чтобы жидкость не могла оказаться снаружи. В то же время перекачиваемая жидкость, которая получает дополнительный напор от колеса самой первой секции, должна поступить из первой секции во вторую. Также она тоже подвергается воздействию лопастей колеса. В итоге давление жидкости растёт по мере того, как она поступает из одной секции в другую.

Ввиду того, что в секционных насосах устанавливается большое число рабочих колес с осевым входом воды, возникают большие гидравлические осевые усилия, разгрузка которых осуществляется с помощью автоматических разгрузочных устройств в виде уравновешивающих дисков (гидравлической пяты). Некоторые насосы типа ЦНС выпускают с двумя рабочими колесами осевого входа левого и правого вращения.

Осевые усилия уравновешиваются симметричным расположением колес. Спиральные диффузорные отводы выполнены в общей отливке корпуса.

Столь необычное устройство насоса позволяет добиться высокой эффективности, поэтому это оборудование пользуется завидной популярностью в самых разных отраслях. После того, как жидкость пройдёт все секции, она отправится в нагнетательный трубопровод, где и останется.

Устройство насоса цнс позволяет использовать его практически для любых задач. По этой причине насосы часто используются для повышения эффективности работы промышленного предприятия. Их можно часто увидеть на различных заводах, где они выполняют роль напорных насосов в куда более крупных агрегатах.

На российском рынке эти насосы производят российские компании, поэтому вполне закономерно, что стоимость на них достаточно невелика.

Характеристика насоса цнс

ЦНС – центробежный электронасос. В качестве главного рабочего органа применяется рабочее колесо (многоступенчатое).

Многоступенчатые насосы предназначенные для перекачивания чистой воды с температурой до 105 градусов цельсия принято разделять на нормальные и высокооборотные.

Нормальные насосы ЦНС показывают технические характеристики по подаче в диапазоне 8 – 850 м 3 /час, напор от 40 до 1440 метров и КПД 67-77%.

Высокооборотные показывают подачу 38-1000 м 3 /ч при напоре 136 – 2000 метров, их устанавливают с подпором 2-6 м, КПД в районе 72-80%.

Характеристика насоса цнс позволяет перекачивать практически любые жидкости. Это может быть как вода, так и нефть. Для повышения эффективности работы это устройство приводится в действие электрическим двигателем. Он достаточно мощный.

Каждое колесо этого сложного устройство соединено последовательно. По этой причине эти агрегаты смонтированы сразу на 1 вал, сделанный из стали. При помощи электрического двигателя включают и колёса, поэтому вполне закономерно, что такие насосы часто используются для перекачки нефти. Сложно найти другой инструмент, который было бы возможно использовать для схожих задач.

Секционный насос цнс

Секционные насосы цнс отличаются особой конструкцией. Мотор устанавливают отдельным блоком. Это наиболее подходящий вариант для того, чтобы значительно повысить эффективность оборудования. Во время изготовления секционного насоса компании-производители используют чугун, а также стали марок 35Л и 40Х.

Непосредственно во время режима работы этого устройства можно изменять напор. По этой причине можно регулировать и длину вала, а также установки на определённый размер стяжных шпилек. Ротор, который находится внутри камеры, приводится в движение благодаря подшипникам.

Можно приобрести варианты как с водным, так и с масляным охлаждением подшипника. Некоторые модели применяют сразу несколько видов регуляции температуры. Это оптимальный вариант для того, чтобы секционный насос ЦНС работал в любых условиях.

Достоинства секционных насосов состоит в возможности изменения напора путем добавления или уменьшения числа секций и в малых габаритах насоса при больших напорах.

Недостатки заключаются в сложности разборки и сборки насосов, в невысоком КПД и в большом числе деталей, требующих высокой точности обработки на металлообрабатывающих станках.

Конструкция оборудования и принцип его работы

Многоступенчатый ЦНС располагает корпусом, состоящим из отдельных последовательно расположенных секций (их бывает от 2 до 10). При этом количество рабочих колес всегда превышает на единицу число секций. Это обусловлено тем, что одно рабочее колесо находится в передней крышке оборудования. За счет такой конструкции агрегата можно повышать либо снижать напор насоса при одинаковой подаче.

Все колеса аппарата друг с другом соединены и установлены на общий стальной вал, он движется за счет электродвигателя (устанавливается отдельным блоком). Зазор между стенками рабочей камеры и стальным валом защищает сальниковый уплотнитель, некоторые модели оснащены торцевым уплотнением. В корпусе устройства расположены передний и задний держатель, крышки со смазкой для нагнетающих и всасывающих систем, охлаждающая полость для подшипников.

При изготовлении ЦНС используются определенные материалы. Это чугун СЧ20 и разновидности стали — 35Л и 40Х.

Для стабильной продолжительной работы аппараты подпитывают подпором величиной 2–6 метров. Без этого насосы будут быстро разрушаться за счет кавитационного эффекта. При увеличении температуры рабочей жидкости более 45 ºС требуется пропорционально увеличивать подпор.

Принцип работы аппарата ЦНС соответствует принципу работы любого центробежного агрегата. Лопасти диска вращают жидкость, выталкивая ее к выходному отверстию. При этом освободившуюся полость заполняет следующая порция рабочей среды. После прохождения первой секции вода попадает во вторую и т. д. Там на нее аналогично воздействуют лопасти колеса. В результате давление жидкости нарастает по мере ее продвижения по секциям аппарата, после чего она попадает в нагнетающий трубопровод.

Общие рабочие характеристики ЦНС следующие:

общий напор оборудования складывается из суммы напоров, который создают все рабочие колеса (в целом в пределах 2300 м);
подача жидкости осуществляется в диапазоне 30–1000 м³/ч;
КПД достигает 83 %;
предельное давление, создаваемое в корпусе, составляет 270 кгс/см2.

Комплектация

Насосы центробежные ЦНС комплектуются:

Приемным клапаном обратного действия с защитной сеткой. Функциональный элемент служит для задержания жидкости при подготовке насоса к запуску. Наличие сетки способствует удержанию абразивных частиц, что содержатся в рабочей среде.
Вакуумметр – дает возможность измерять показатели разрежения во всасывающем патрубке насоса. Чаще всего данную комплектующую располагают на трубопроводе в области задвижки и корпуса.
Манометр – элемент напорного патрубка, который служит для измерения параметров напора и давления в системе.
Предохранительный клапан – находится позади задвижки на напорном патрубке. Обеспечивает защиту трубопровода и корпуса насоса от так называемых гидроударов.

ЦНС – применяются для транспортировки нейтральной согласно составу воды с содержанием примесей на уровне, что не превышает показателей в 0,2 %. Подходит для работы с жидкостями температурой от 1 о С до 45 о С. Чтобы устройства данной категории с успехом использовались в системе водоснабжения, размеры твердых частиц в перекачиваемой среде не должны превышать 0,2 мм.

ЦНСг – насосы для перекачивания нейтральной по составу горячей воды температурой от 45 о С до 105 о С. Специальное обозначение в определении класса оборудования в виде индекса «г» указывает на работу с горячими жидкостями. Для эффективной эксплуатации таких насосов механические примеси в составе рабочей среды должны занимать всего лишь 0,1 %, а размер твердых частиц составлять не больше 0,1 мм.

ЦНСк – агрегаты для работы с кислотными водами. Показатели pH перекачиваемых жидкостей должны составлять не более 6,5. Эксплуатироваться подобные насосы для подачи воды температурой, что не превышает 50 о С.

ЦНСн – системы для транспортировки нефтепродуктов определенной плотности. Для эффективной работы требуется поддержание рабочего давления на уровне не более чем в 500 мм рт. ст.

ЦНСм – категория масляных насосов, что применяются для поддержания бесперебойной работы крупных промышленных агрегатов, для смазки подшипников и уплотнителей в турбогенераторах.

Монтаж

Установка секционного центробежного насоса производится согласно заданным производителем требованиям. Оборудование подсоединяется к трубопроводу посредством задвижки и обратного клапана. Последний предотвращает повреждение системы при возникновении гидравлических ударов, что являются следствием обратного перемещения жидкости в результате внезапного обесточивания системы.

Что касается монтажа трубопроводов, то устанавливают их на отдельные опоры таким образом, чтобы колебания, возникающие под усилием жидкости, не передавались на насосное оборудование.

Если центробежная насосная система монтируется на уровне, ниже транспортируемой рабочей среды, агрегат комплектуется манометром, который размещается перед задвижкой на трубопроводе. В противном случае устанавливают вакуумметр.

Запускают насосы ЦНС лишь при закрытой задвижке, которая в последующем самостоятельно отворяется при наборе двигателем необходимого количества оборотов. Крайне нежелательно допускать, чтобы электромотор агрегата функционировал при закрытой задвижке на протяжении более 5 минут.

Устройство и принцип работы насосов ЦНС

Центробежные насосы ЦНС (рис. 1) – горизонтальные, секционные изготавливаются с числом ступеней от двух до десяти.

Насос состоит из корпуса и ротора.

К корпусу крепятся крышки всасывания 21 и нагнетания 11, а также корпуса направляющих аппаратов 17 с направляющими аппаратами 18, задний 3 и передний 35 кронштейны. Корпуса направляющих аппаратов и крышки всасывания и нагнетания стягиваются стяжными шпильками с гайками. Стыки корпусов направляющих аппаратов уплотняются резиновым шнуром средней твердости.

Ротор насоса состоит из вала 36, на который установлены распорная втулка 30, рубашка вала 26, рабочие колеса 13 и 16, дистанционная втулка 10, регулировочные кольца и диск гидравлической пяты 37. Все эти детали стягиваются на валу гайкой вала 6.

Места выхода вала из корпуса уплотняются набивкой многослойного плетения. Кольца набивки устанавливаются с относительным смещением разрезов на 120 0 С

Сальниковые набивки поджимаются втулками сальника.

Опорами ротора служат два радиальных подшипника, которые установлены в кронштейнах по посадке, позволяющей перемещаться ротору в осевом направлении на величину «разбега» ротора. Места выхода вала из корпусов подшипников уплотняются манжетами.

Для предотвращения попадания воды в подшипниковые камеры установлены отбойные кольца.

Корпус направляющего аппарата с уплотнительным кольцом, направляющий аппарат с уплотнительным кольцом и рабочее колесо в совокупности образуют ступень насоса.

Работа насоса основана на взаимодействии лопаток вращающегося рабочего колеса и перекачиваемой жидкости.

Рабочее колесо, вращаясь, сообщает движение жидкости, находящейся между лопатками. Вследствие возникающей центробежной силы, жидкость от центра колеса перемещается к выходу, а освобождающееся пространство вновь заполняется жидкостью, поступающей из всасывающего трубопровода под действием атмосферного или избыточного давления.

Из рабочего колеса жидкость поступает в каналы направляющего аппарата и затем во второе рабочее колесо с давлением, созданным впервой ступени. Далее жидкость поступает в третье рабочее колесо с увеличенным давлением, созданным второй ступенью и т.д.

Из последнего рабочего колеса, жидкость через направляющий аппарат проходит в крышку нагнетания, откуда поступает в нагнетательный трубопровод.

Благодаря тому, что корпус насоса состоит из отдельных ступеней, имеется возможность, не меняя подачи, менять напор путем установки нужного количества секций насоса. При этом меняется только длина вала, стяжных шпилек и трубки системы обводнения.

Во время работы насоса, вследствие давления жидкости на неравные по площади боковые поверхности рабочих колес, возникает осевое усилие, которое стремится сместить ротор насоса в сторону всасывания. Для уравновешивания осевого усилия в насосе применяется гидравлическая пята, состоящая из диска гидравлической пяты 37, кольца гидравлической пяты 8, втулки разгрузки 9 и дистанционной втулки 10.

Жидкость, проходя через кольцевой зазор между втулками разгрузки и дистанционной втулкой в полость разгрузки В,

давит на диск гидравлической пяты, в результате чего ротор смещается в сторону крышки нагнетания и между рабочими поверхностями диска гидравлической пяты образуется щель, через которую жидкость проходит в полость кронштейна
Г.
Величина образующейся щели зависит от величины давления в разгрузочной полости и устанавливается автоматически.

Из полости Г жидкость частично проходит через сальниковую набивку, охлаждая гайку вала, а основная часть жидкости по обводной системе поступает в полость Дгидрозатвора, предотвращая подсос воздуха через сальник.

Из полости Дчасть жидкости проходит наружу между рубашкой вала и сальниковой набивкой, а остальная часть отводится через ниппель в дренаж. При работе насоса с давлением на входе до 0,3 МПа

, вытекающую из сливной трубки жидкость можно направлять во всасывающий трубопровод.

Давление в полости гидрозатвора несколько превышает атмосферное (до 0,3 МПа

), что предупреждает засасывание воздуха в насос через сальниковую набивку.

Необходимо, чтобы перекачиваемая жидкость могла всегда просачиваться между рубашкой вала и сальниковой набивкой наружу. Излишнее затягивание сальника ускоряет износ рубашки вала и увеличивает потери на трение.

Ротор насоса приводится во вращение от электродвигателя через упругую втулочно-пальцевую муфту, состоящую из двух полумуфт, которые соединяются между собой через резиновые втулки, установленные на цилиндрические стальные пальцы, жестко закрепляемые в полумуфте электродвигателя. Направление вращения ротора насоса – правое (по линии часовой стрелки), если смотреть со стороны электродвигателя.

Пуск насоса.

Перед пуском насоса необходимо сделать следующее:

· проверить вращения ротора от руки (при этом ротор должен вращаться легко без заедания);

· проверить направления вращения электродвигателя при отсоединенной муфте (направление вращения должно быть по часовой стрелке, если смотреть со стороны электродвигателя);

· удалить с насоса все посторонние предметы, проверить, нет ли повреждений частей насоса, нет ли ослабленных болтов в обвязке насоса;

· проверить наличие и качество масла в подшипниках, исправность системы смазки, а также смазать движущиеся части в местах их соединения;

· проверить установку ограждений на муфтах сцепления и их крепление;

· проверить состояние сальников, нет ли перекоса грундбуксы и достаточно ли сальники набиты и затянуты;

· проверить уход ротора в сторону всасывания по риске (рис. 2), проверку положения риски производить при роторе, сдвинутом до упора в сторону всасывания. Риска должна быть заподлицо с торцовой плоскостью передней крышки 1 переднего кронштейна. Уход ротора должен составлять не более 3 мм

;

· проверить наличие и исправность манометров на выкиде насоса и приемном трубопроводе;

· убедиться в наличие заземления насоса и электромотора;

· пользуясь специальным ключом закрыть задвижку на нагнетательном трубопроводе и открыть на приемном трубопроводе (если управление задвижками автоматическое – закрытие и открытие запорной арматуры необходимо производить путем нажатия кнопок «пуск» и «стоп» на пульте управления);

· произвести заливку насоса продуктом, воздух из насоса стравить через дренажную линию.

В зимнее время при длительных остановках насосов необходимо пускать их в работу после подогрева обвязки паром или горячей водой и пробной прокачки жидкости по трубам. Запрещается прогревать обвязку насоса открытым источником огня.

Пуск насоса необходимо производить только при закрытой нагнетательной задвижке. Перед запуском убедитесь, что давление на приеме насоса соответствует режимным параметрам. Пуск насоса осуществляется нажатием кнопки «Пуск» на щите управления насосом.

После пуска насоса, как он набрал полное число оборотов, необходимо постепенно открывать на напорном трубопроводе запорную задвижку и добиться получения требуемых подачи и напора, регулируя степень открытия задвижки.

· работать при закрытой задвижке более 5 минут, так как это приводит к значительному нагреву жидкости в насосе;

· открывать быстро и полностью задвижку на нагнетательной линии, так как это может привести к срыву подачи жидкости;

· пускать насос в работу без предварительной его заливки продуктом, даже на очень короткое время;

· производить регулировку производительности и давления насоса задвижками на приемном трубопроводе.

После пуска следует дополнительно послушать и осмотреть насос: нет ли в нем постоянных стуков.

Если все параметры насоса соответствуют режимным, его оставляют в работе, при этом на нем должна находиться табличка: «Агрегат в работе».

Конструкция

Насос центробежный представляет собой аппарат, который способен превратить механическую энергию в кинетическую. С его помощью можно перекачивать рабочую среду из одной точки в иную, создавая при этом напор и давление. Стоит заметить, что итоговые показатели зависят от производительности оборудования.

Агрегат состоит из 2-х основных элементов, это:

Диск с лопастями
. По-другому он называется рабочим колесом, их может быть несколько.
Спиральный корпус
. Он представлен в виде трубы изогнутого типа. По внутренней его части осуществляется перекачивание рабочей среды.

Центробежные насосы могут различаться следующими элементами конструкции:

Тип рабочего колеса с лопастями.
Вид установленных подшипников.
Расположением корпуса.
Тип крепления мотора.
Количество ступеней
.

Корпус центробежных насосов

В большинстве ситуаций он выполнен из чугуна, однако есть модели, сделанные из бронзы или нержавеющей стали. В последнем случае оборудование используется в пищевой и химической промышленности. Корпус имеет форму спирали, что-то вроде раковины улитки. Площадь проходного сечения у него постепенно увеличивается при приближении к выходному отверстию.

Возле выходного патрубка установлен своеобразный клин, его еще называют водорезом. Наличие такого устройства гарантирует, что при эксплуатации насоса рабочая среда не будет циркулировать по спирали, а начнет поступать в выходной патрубок.

Постепенное увеличение площади проходного сечения у улитки важно, так как благодаря этому создается давление в системе.

Особенности рабочих колес

Производители предлагают оборудование с тремя разновидностями рабочих колес:

Открытыми.
Полузакрытыми.
Закрытыми.

Первый тип изделий имеет простую конструкцию. Здесь предусмотрены только острые изогнутые лопасти, которые располагаются на металлической втулке.

С помощью открытых рабочих колес можно транспортировать практически любые типы рабочих сред, которые могут содержать твердые примеси. Это может быть вода с содержанием песка, грязи, пыли и других твердых частиц. С помощью таких типов насосов можно транспортировать вязкие жидкости.

Оборудование с рабочими колесами открытого типа используется на очистных станциях и заводах, которые занимаются перекачиванием сточных вод с наличием большого количества примесей. Острые лопатки способны разрезать крупные частицы, чтобы обеспечить высокую пропускную способность и беспрепятственную транспортировку жидкостей.

Когда лопасти установлены на задней части пластины, такие устройства называют полузакрытыми колесами.

Если они находятся между 2-я пластинами, то это закрытые колеса. Такой тип изделий обладает высокой эффективностью. В данном случае жидкость будет перекачиваться по строго запланированному пути. В результате больше воды будет поступать к выходному патрубку и меньше оставаться в системе. К недостаткам таких устройств следует отнести то, что они могут быстро забиться грязью и мусором.

Некоторые люди могут сказать, что изогнутые лопасти нужны для того, чтобы лучше толкать рабочую среду, однако это ошибочное утверждение. Изогнутые лопасти позволяют перемещаться воде по максимально плавному пути. Элементы колеса с лопастями, закрученные назад, позволяют стабилизировать условия передвижения рабочей среды на большой скорости и снизить нагрузку на электрический мотор.

Колесо с лопастями вращается против часовой стрелки. Определить направление можно по форме изгибов лопастей.

Вал и подшипники

Каждый насос центробежный оснащен валом, на котором зафиксированы рабочие колеса. Чтобы он не вибрировал, работал симметрично, не отклонялся от оси, изделие закрепляется в корпусе при помощи подшипников. Существует 2 способа его монтажа:

Консольно.
Симметрично.

Консольный способ крепления

Здесь колесо с лопастями будет установлено на одном конце вала, а подшипники – на противоположном. Всасывающее и выпускное отверстия расположены перпендикулярно друг относительно друга. При этом первое находится прямо по центру колеса с лопастями.

По-другому агрегат с такой конструкцией называют насосами с торцевым способом всасывания. Агрегаты обрели большую популярность благодаря простому исполнению, ремонтопригодности и демократичной стоимости. К недостаткам конструкции следует отнести сложный путь движения перекачиваемой рабочей среды.

Во время работы агрегата во всасывающем патрубке создается зона с низким давлением. В месте движения колеса образуется зона с высокими показателями давления. Жидкость, получив кинетическую энергию перекачивается в спиральный кожух.

Во время работы оборудования вода поступает к задней пластине рабочего колеса. Это нарушает баланс давлений, что приводит к сильной нагрузке на агрегат. Компенсировать баланс давлений поможет монтаж усиленных подшипников. Также можно просверлить дырки в пластинах колес. Это позволит выровнять давление, однако такой способ также не обладает должной эффективностью.

Симметричное крепление

Это наиболее надежный способ крепления вала. В данном случае подшипники расположены с двух сторон, симметрично друг другу. Такая конструкция существенно улучшает поддержку вала. Также симметрично расположенные подшипники позволяют применять закрытые колеса с двойным всасыванием.

Во время работы оборудования создаются зоны с низким и высоким давлением. Благодаря симметричной конструкции, удается устранить нагрузку на рабочие колеса и получить баланс давлений.

Также такой тип насосного оборудования обладает еще одним преимуществом. Всасывающее и выходное отверстие у устройств расположены параллельно друг другу, а сам корпус разделен на оси.

Насосное оборудование отличается легкостью ремонта. Чтобы мастеру добраться до внутренней части оборудования, достаточно открутить болты и снять специальную крышку. При этом не нужно будет извлекать основную часть агрегата из системы. По-другому такой тип насосов центробежных называют изделиями с разборным корпусом.

Как видите, аппарат с симметричным размещением подшипников прост в обслуживании и починке. Именно поэтому для своей скважины он подойдет как нельзя кстати. Однако и у этого типа оборудования есть свои недостатки. Насосы с симметричной конструкцией стоят дороже агрегатов с торцевым способом поступления рабочей среды. К тому же для него предъявляются более жесткие условия к обслуживанию, необходимо постоянно следить за состоянием уплотнительных элементов.

Расположение вала

предлагает приобрести оборудование в вертикальном либо горизонтальном исполнении. При его одинаковой мощности способ расположения вала никак не влияет на производительность. Так, устройства в вертикальном исполнении удобно монтировать в местах с ограниченным пространством. Эти агрегаты часто используются при обустройстве автономного водоснабжения на скважинах и колодцах.

Типы, конструкция и особенности насосов ЦНС

Насос ЦНС – центробежный секционный электронасосный агрегат горизонтального исполнения. Насосы ЦНС используются для транспортировки очищенных жидкостей, допустимое количество механических примесей не более 0,2% с твердыми включениями размером всего лишь 0,2 мм. Насосы данного типа отличаются от других многоступенчатой секционной конструкцией. На сегодняшний день вертикальные насосы схожего типа также очень востребованы, но о них мы поговорим немного позже.

Конструктивные особенности насосов ЦНС

Насос состоит из заднего и переднего держателя, нагнетательного и всасывающего патрубка и направляющих аппаратов, которые стягиваются специальным крепежом. Для уплотнения между секциями используют кольца из определенного материала, стойкого к перекачиваемой среде. Конструкция насосов ЦНС внутри также достаточно проста. На вал, который вращается посредством работы эл. двигателя крепится рабочее колесо, втулка и подшипник.

Центробежные секционные насосы
комплектуются:

Вакуумметром для измерения показателя разряжения на входе в насос.
Входным клапаном для задержки перекачиваемой среды перед пуском агрегата и сеткой, которая удерживает механические примеси.
Манометром, который используется для измерения давления на выходе.
Предохранительным клапаном, который служит защитой от гидроудара.

Конструкция и комплектация может немного отличаться в зависимости от производителя насоса. В зависимости от назначения агрегата различают несколько типов секционных насосов:

Насосы ЦНС используют для перекачки нейтральных жидкостей с температурой до 45°С. Включение механических примесей не превышает норму 0,2% с размером не более 0,2 мм. Насосы чаще всего используют для водоснабжения.

Насосы ЦНСг предназначены также для перекачки нейтральных по химическому составу жидкостей, зачастую используются для перекачки горячей воды. Допустимый температурный режим от 45 до 100°С.

Насосы ЦНСк используют для перекачки кислотных вод, химических жидкостей, а иногда даже для перекачки пищевых жидкостей. Все элементы насоса изготавливаются из нержавеющей стали. Насосы производства «Техмаш» способны перекачивать жидкость с температурой до 150°С, а при установке бачка с затворной жидкостью и вовсе выдерживают температуру до 240°С.

ЦНСн – насосы для перекачки нефтепродуктов.

ЦНСм – насосы для перекачки масла и других схожих по консистенции жидкостей.

Технические характеристики центробежных секционных насосов:

Производительность насосов ЦНС – от 1 до 500 м3/ч.
Напор – от 10 до 600м.
Мощность эл. двигателя – от 1,1 до 800 кВт.

В различных областях промышленности и при оснащении систем бытового водоснабжения весьма распространено применение центробежных насосов. Это оборудование дает возможность откачивать жидкости из скважин и колодцев, транспортирует их с помощью трубопроводов на значительное расстояние.

Виды многоступенчатых насосов – классификация рыночных моделей

Современное многоступенчатое насосное оборудование делится на такие типы:

Вертикальные агрегаты – насосы этого типа устанавливаются в вертикальном положении. Среди преимуществ вертикального агрегата следует выделить вырабатывание очень высокого напора жидкости, способность перекачивать жидкость, температурой 100 °C и продолжительные сроки эксплуатации без сбоев;
Горизонтальные многоступенчатые насосы – это оптимальное оборудование для обустройства водоснабжения в загородном доме. Рабочие плоскости такого насоса выполняются в горизонтальном положении. Это дает возможность получать воду под высоким напором при небольшой производительности устройства.

В зависимости от областей применения, на рынке выделяются такие агрегаты:

Промышленные насосы высокого давления – обладают большими габаритами и более высокой мощностью. Каждый промышленный насос имеет специальное покрытие, защищающее его от воздействия химических веществ;
Бытовые устройства – эти агрегаты имеют меньшие габариты и небольшую массу. Их гораздо проще обслуживать и чинить, они потребляют меньше электричества и издают меньше шума. Вместе с тем, они не выдают столь высокого напора, как оборудование первого типа.

Покупая многоступенчатый агрегат необходимо помнить, что промышленный устройства отличаются достаточно большим потреблением электричества. Из-за этого их лучше не покупать даже для обслуживания больших хозяйств. Вместо этого можно приобрести два бытовых насоса, которые суммарно будут потреблять гораздо меньше энергии, чем потребуется для работы одного промышленного агрегата.

Особенности конструкции центробежного насоса

Если посмотреть на оборудование в разрезе, можно выделить основные конструктивные элементы:

Электрический двигатель, который играет роль привода.

Вал, передающий вращение от двигателя к рабочему шкиву.

Шкив с лопастями, перемещающими жидкость внутри рабочей камеры.

Подшипниковый узел, обеспечивающий легкое вращение вала с колесом.

Уплотнители, защищающие конструкцию от негативного воздействия жидкой среды.

Корпус в форме улитки, оснащенный двумя патрубками.

Устройство

Агрегаты этого вида состоят из следующих конструктивных элементов:

корпус, выполненный из материалов с высокими антикоррозийными свойствами;
всасывающий патрубок, через который жидкость подается в насос;
нагнетательный патрубок, через который вода подается под напором непосредственно в систему;
рабочие колеса;
основной вал;
подшипники, которые имеют свойство самосмазывания;
торцевые уплотнения, которые упреждают попадание воды за пределы рабочей камеры.