Консольные и моноблочные центробежные насосы

Подбор Насос


до 2000от 0
м3/ч



до 2038.86от 0.02
м.в.ст.
















Какие выбрать:

- Недорогие

- Надежные

- Для чуть загрязненной воды

- Для большой производительности

- Для высокого давления

 Первые машины, которые можно считать прародителями современных центробежных насосов, появились ещё в далеком 1689 г. Появились они впервые во Франции, изобрел их Дени Папен, который также является отцом двигателя внутреннего сгорания. Хотя эти агрегаты и были примитивными, с большим… Читать далее
  • Центробежные насосы Pedrollo CP
    От 0,6 до 54 м3/час Напор до 74 метр.
    0,25 - 11 кВт Цена от 8687р.
  • Центробежные насосы Calpeda NM с резьбой
    От 1 до 60 м3/час Напор до 114 метр.
    0,37 - 9,2 кВт Цена от 10602р.
  • Центробежные насосы Calpeda NM с фланцами
    От 5 до 480 м3/ч Напор до 95 метр.
    От 0,55 до 75 кВт Цена от 24487р.
  • Центробежные насосы Pedrollo F
    От 6 до 360 м3/час Напор до 95 метр.
    1,5 - 75 кВт Цена от 31191р.
  • Центробежные насосы Pedrollo HF
    От 3 до 132 м3/час Напор до 39 метр.
    0,37 - 7,5 кВт Цена от 11560р.
  • Центробежные насосы Wilo CronoBloc-BL
    От 5 до 350 м3/ч Напор до 105 метр.
    От 2,2 до 37 кВт Цена от 51164р.
  • Моноблочные насосы Grundfos NB
    От 2 до 1000 м3/ч Напор до 159 метр.
    От 2,2 до 200 кВт Цена от 64297р.

Консольные и моноблочные центробежные насосы - справочная информация

Первые машины, которые можно считать прародителями современных центробежных насосов, появились ещё в далеком 1689 г. Появились они впервые во Франции, изобрел их Дени Папен, который также является отцом двигателя внутреннего сгорания. Хотя эти агрегаты и были примитивными, с большим количеством дефектов, они, всё же, были передовыми на момент их появления. Первичная конструкция выглядела как труба, в которой вращался двулопастный винт. Приводился первый насос Папена в движение его же двигателем внутреннего сгорания, обороты которого были до такой степени малы, что рабочеё колесо насоса не могло нагнетать давление, позволяющее использовать его на практике.
Своё дальнейшее развитие центробежные насосы получили только во второй половине XIX века, когда были изобретены мощные ДВС, ременные передачи и точные валы, полученные при помощи токарной обработки металла. Современные центробежные насосы, хотя и используют такой же принцип нагнетания давления, конструктивно произошли от современных турбин, поэтому в старой литературе их так и называли – турбинные насосы.
В российской классификации консольные насосы называются как насос типа «К», а консольно-моноблочный – тип «КМ». Везде в мире их называют просто консольными и консольно-моноблочными (далее по тексту будет использована российская классификация). Наиболее известные мировые производители консольных и моноблочных центробежных насосов: Wilo, Grundfos, KSB, Ebara, Goulds.
 
 
Принципиальная схема и принцип работы
 
Схема будет рассмотрена в общем виде, без привязки к конкретной модели определенного производителя.
 
1. Консольные центробежные насосы (Тип «К»)
Центробежные насосы – это одно из самых обширных семейств насосов. Они перекачивают жидкость или нагнетают давление посредством вращения одного или нескольких колёс вокруг своей оси. Несмотря на то, что разнообразие центробежных насосов кажется очень большим, принципиальная схема работы остаётся для всех одна, а различия, в основном, полагаются на особенности применения того или иного агрегата. В заблуждение также могут вводить различные конструктивные компоновки.
 
Консольные центробежные насосы
 
Рис. 2 – устройство насоса типа «К»
1 – крышка, 2 – корпус, 3 - сменные уплотнительные кольца, 4 - рабочее колесо, 5 – гайка, 6 - сальниковая набивка, 7 - сменная втулка, 8 - сальниковая крышка, 9 – вал, 10 - опорный кронштейн, 11 - шариковый подшипник.
 
Рабочее колесо существенно ускоряет поток жидкости за счёт центробежной силы, и давление на выходе получается очень большим. Выходная скорость в корпусе насоса за счёт замкнутого объёма дополнительно нагнетает давление, поэтому разность давлений может быть очень большой. Если говорить о гидродинамике, то скоростной напор преобразуется в пьезометрический напор. Это происходит благодаря прохождению потока жидкости через спиральный отвод, а также через направляющий аппарат. Обычно начинающие инженеры ошибочно полагают, что, поступая от колеса в спиральный канал, жидкость нагнетает давление непосредственно в отводе с возрастающей площадью сечения. Но это не так, потому как решающую роль играет патрубок в форме конуса, создающий напор. Давление также может нагнетаться в каналах направляющего спирального аппарата.
Конструкция направляющего аппарата, а также сам факт его присутствия в конструкции центробежных насосов был позаимствован из конструкции гидравлических турбин, в которых этот элемент является строго обязательным. Малоэффективные первые центробежные насосы называли изначально турбинными насосами.
Сейчас самая распространенная конструкция центробежных консольных насосов – это насосы с одной ступенью нагнетания давления, в которых вал расположен горизонтально, а также в конструкции используется колесо одностороннего входа. Одноступенчатые насосы типа «К» с электродвигателем, подсоединяемым через муфту, используются сейчас, в основном, для подачи чистой воды, а также неагрессивных сред.
Обычно консольные насосы состоят из следующих основных частей: корпус, крышка, рабочее колесо, уплотнение вала, а также силовая опорная стойка. Крышку обычно изготавливают методом литья, причём она представляет собой одно целой с входным патрубком насоса. Рабочее колесо насоса относится к закрытому типу, и оно вращается на валу. Колесо крепится на валу посредством силовой призматической шпонки и гайки (это самое распространенное крепление, часто встречаются и другие разновидности). У насосов мощностью свыше 10 кВт обязательно делать разгрузку рабочего колеса от осевого усилия для избегания усталостных трещин. Разгрузка выполняется посредством специальных отверстий, которые насверливаются на заднем диске, а со стороны зоны уплотнения перед колесом устанавливается специальный поясок. Это позволяет существенно снизить давление в области нагнетания, которое может вызвать разрушение колеса.
У мощных насосов (свыше 10 кВт), корпус может быть защищен от износа специальными уплотнительными сменными кольцами. Не стоит пренебрегать этой мерой, потому что без неё корпуса становятся расходным материалом. Между уплотняющим кольцом и пояском делается зазор в несколько десятых долей миллиметра (зависит от модели), что препятствует переходу жидкости из области высокого давления в область низкого давления. Без этой меры КПД насоса был бы крайне низким.
Обычно вал в корпусе уплотняется посредством эластичного набивного сальника. В области уплотнения вал сильно изнашивается, поэтому для его защиты используется специальная сменная втулка. В случае смещения оси вращения при серьезной поломке эта втулка также позволяет сохранить вал в целости. Набивка сальника делается очень плотно, а затем он закрывается крышкой. Обычно опорная стойка в центробежных насосах типа «К» играет роль и опорного кронштейна. В него, в свою очередь, устанавливается вал насоса на шарикоподшипнике, либо на роликовом подшипнике. Обоймы подшипников обязательно закрыты крышками, в некоторых моделях они делаются необслуживаемыми. В таком случае, они набиваются консистентным смазывающим материалом.
Рабочее колесо консольного центробежного насоса всегда находится под воздействием мощной осевой силы, которые направлена от входного до выходного патрубка. Также на колесо воздействует усилие, возникающее из за разности давлений в зоне всасывания и в зоне нагнетания. Чем больше площадь колеса, тем большее воздействие оно испытывает.
Хотя для консольных насосов и действуют определенные формулы расчёта осевого усилия, но обычно расчетное усилие оказывается несколько меньше реального. Это происходит по тому, что разность давлений намного меньше, ведь в формулах часто пренебрегается отбор усилия на образование вихрей в рабочей камере насоса. Получается, что усилие резко преобразуется из осевого в радиальное. Разгрузка рабочего колеса несоизмеримо мала по сравнению с нагрузками, но эта мера также позволяет существенно продлить ресурс рабочего колеса.
Обычно конструкцию консольного центробежного насоса инженеры стараются рассчитать таким образом, чтобы вся нагрузка практически полностью воспринималась исключительно опорным подшипником. Такое решение позволяет существенно сэкономить средства. Лучшие конструкции насосов распределяют нагрузку на опорный подшипник и диск рабочего колеса соответственно запасу прочности каждой из деталей. Насосы, спроектированные таким образом, крайне редко выходят из строя. Также часто для сохранения целостности частей насоса и повышения его эксплуатационного ресурса, компаниям-производителям приходится жертвовать КПД насоса.
 
2. Консольные моноблочные центробежные насосы (Тип «КМ»)
Материалы, используемые в конструкции.
Основные материалы, которые используются в консольных и моноблочных центробежных насосах – это различные сорта сталей. Например, это могут быть 1.4571, 1.4408, 1.4404, 1.0619, 0.7043 и т.д. Всё зависит от производителя и конкретной модели. Основной требования к стальным деталям, контактирующим с водой – это инертность и коррозионная стойкость к воздействию холодной и горячей воды. В качестве материалов для различных уплотнителей чаще всего используются полимеры на основе из PPTE или фторсодержащие полимеры.
 
Устройство  консольного центробежноно насоса
 
Рис. 3 – Устройство насоса типа «КМ»
1 – пробка, 2 – прокладка, 3 – корпус насоса, 4 – винт, 5 – шпилька, 6 – прокладка, 7 – рабочее колесо, 8 – прокладка, 9 – прокладка, 10 – крышка корпуса, 11 – шпилька, 12 – набивка, 13 – крышка сальника, 14 – шайба, 15 – гайка, 16 – фонарь, 17 – шайба, 18 – болт, 19 – гайка, 20 – втулка, 21 – шпонка, 22 – отбойник, 23- шайба, 24 – гайка, 25 – электродвигатель, 26 – гайка.
 
Для корпусов этих насосов могут использоваться также различные марки ковкого чугуна или углеродистых сталей, которые также хорошо сопротивляются коррозии. В качестве конструкционных материалов могут использоваться различные бронзы, но единой универсальной марки для всех производителей нет. Для механических уплотнений обычно используются композитные материалы, в которых иногда встречается даже асбест.
 
Сфера использования и примеры использования в промышленности
 
Центробежные насосы получили широчайшее распространение во всех сферах промышленности благодаря своей выносливости. Для бытового использования они мало подходят, потому что размеры и производительность таких насосов слишком велики для этих целей. Насосы эти обычно устанавливают в крупные системы обогрева, в которых используется конденсат, возвращающийся в циркуляцию горячей воды. Также они используются для накачивания крупных тепловых конденсаторов в теплоснабжении городов. На любых отопительных пунктах, включая крупные теплоэлектростанции, там, где происходит сжигание твердого топлива, консольные и моноблочные центробежные насосы обеспечивают постоянную циркуляцию воды в специальных поддонах для удаления золы. Центробежные насосы могут работать как с открытыми, так и с герметичными системами теплоцентралей.
 
Насосная станция на базе пары консольных насосов
 
Рис. 4 – Насосная станция на базе пары консольных насосов
 
Сложно назвать такую сферу, где не использовались бы центробежные насосы. Например, они повсеместно распространены в системах водоснабжения, но при этом не могут использоваться для водоотведения. Им также есть применение в сельской местности. Один крупный насос способен организовать самый настоящий водопровод собственными усилиями. Для этого необходимо только электричество и наличие большого количества воды, достаточно для снабжения посёлка. В городе они отвечают за подачу воды в кран. В производстве они часто перекачивают не чистую жидкость, а подходящие по характеристикам растворы и реагенты. Причём они могут обеспечивать беспрерывную подачу в течение очень длительного времени, что исключает простой производственных линий.
Широко применяются в строительстве, а также в сфере добычи угля и прочих полезных ископаемых. Например, они могу постоянно подавать воду в место бурения глубоких скважин при проведении комплексной геологической разведки. Такие же насосы используют для подачи воды в область бурения бытовых скважин с питьевой водой. Могут использоваться для размывания грунтов в целях создания уникального рельефа какого-либо участка. Центробежные консольные насосы широко используются также и в нефтяной промышленности для непосредственной добычи нефти из земли. Центробежные насосы также используют для заполнения искусственных водоёмов либо для сообщения между водоёмами, чтобы не приходилось рыть каналы.
Благодаря стабильной работе эти насосы могут использоваться для снабжения любых трубопроводов в течение длительного времени. Поэтому они постоянно используются в химической промышленности, а также в так называемых штанговых работах. Часто эти насосы используются для снабжения водой удаленных точек, потому что перевозка транспортом большого количества воды очень затратная. Для этих целей часто сооружают временный трубопровод, а затраты на его сооружение быстро окупаются. Часто такие насосы используются для ирригационных и оросительных систем, для водоснабжения удаленных от населенного пункта хозяйств, ферм и т.д.
 
Преимущества
 
- Центробежные консольные и консольные моноблочные насосы позволяют обеспечить равномерный поток на выходе, поэтому пульсация практически отсутствует. Поэтому насосы могут использоваться для перекачки жидкостей, близких по вязкости к воде, но чувствительных к вспениванию.
- Простота конструкции, которая позволяет достаточно просто производить плановый осмотр механизмов, выполнять плановую замену расходных материалов и комплектующих насоса.
- Сравнительно небольшая стоимость по сравнению с другими типами насосов, которая обусловлена малым количеством запчастей, простых в изготовлении.
 
Насосная станция на базе насосов «КМ»
 
Рис.5 – Насосная станция на базе насосов «КМ»
 
- Центробежные насосы обладают высокой надежностью при эксплуатации.
- КПД таких насосов составляет от 60 до 80%. При этом он зависит от большого количества разнообразных характеристик, как среды, так и самого механизма.
- Центробежные насосы обладают достаточно большой высотой всасывания, которая, всё же, сильно отличается в зависимости от модели.
- Идеально подходят для водоснабжения, потому что они могут долго работать при среднем напоре, но большой суточной подаче.
 
Недостатки
 
- Этот тип насосов очень чувствителен к перепадам напряжения в сети. При скачке они могут выйти из строя за счёт усиленного осевого момента, а при падении напряжения КПД насоса также очень сильно падает. Поэтому рекомендуется оснащать их стабилизаторами напряжения.
- Если выставить малый напор, то энергопотребление насоса будет нецелесообразным по сравнению с проделываемой работой. КПД в таком случае вообще может стремиться к 10%.
- КПД центробежных насосов также очень сильно зависит от вязкости жидкости. Результат может не соответствовать планам выполнения работ, если в помещении температура упала, а жидкость поменяла свою вязкость.
- На определенных режимах работы эти насосы могут демонстрировать ощутимую кавитацию, которая недопустима при перекачивании некоторых типов жидкостей.
- Не стоит покупать дешевые насосы типа «КМ», потому что из-за того, что рабочее колесо смонтировано прямо на электрическом двигателе, некачественная сборка может привести к  быстрому выходу техники из строя.
- Центробежные насосы демонстрируют нестабильную работу при большом количестве газовых пузырьков или растворенных в жидкости газов.
 
Преимущества модели КМ перед моделью К:
- КМ обладает гораздо более компактными размерами, малой массой, он более простой в изготовлении, обслуживании и ремонте.
- Количество запасных частей в насосах КМ значительно меньше, чем в насосах К.
- Насосам КМ не нужна процедура центровки, потому что центр их оси вращения всегда неизменный.
- Уменьшенное потребление электрической энергии и увеличенный КПД.