Горизонтальные и вертикальные центробежные насосы с раздельным корпусом
Что такое горизонтальные и вертикальные центробежные насосы с раздельным корпусом?
Горизонтальные и вертикальные центробежные насосы с раздельным корпусом - это уникальные ротодинамические насосы, корпус которых разделен на две половины. Всасывающий и нагнетательный патрубки расположены рядом в нижней половине камеры. Корпуса насосов могут быть разделены горизонтально или вертикально относительно рабочего колеса, в результате чего получается либо горизонтальный центробежный насос с разъемным корпусом, либо вертикальный центробежный насос с разъемным корпусом. Разъемная конструкция корпуса позволяет быстро разбирать, ремонтировать и обслуживать компоненты насоса. Производители центробежных насосов с горизонтальным и вертикальным разъемным корпусом создают насосы с межподшипниковой конструкцией, где ротор находится между двумя подшипниками, по одному с каждой стороны. Горизонтальные и вертикальные насосы с разъемным корпусом обеспечивают высокие показатели производительности: производительность насоса достигает 6000 кубических метров в час, а максимальный напор - 200 метров. Они применяются в основном для транспортировки воды и относительно тонких перекачиваемых сред и подходят для приложений, требующих более высоких скоростей потока жидкости, чем могут обеспечить конвективные насосы с торцевым всасыванием.
Рисунок: Показана конфигурация горизонтального центробежного насоса с разъемным корпусом
Рисунок: Изображение конфигурации вертикального центробежного насоса с разъемным корпусом
Компоненты горизонтальных и вертикальных центробежных насосов с разъемным корпусом
Электрический двигатель
Горизонтальные и вертикальные центробежные насосы с разъемным корпусом могут работать от электродвигателя переменного тока, однофазного или трехфазного асинхронного двигателя. Электродвигатель является источником энергии для насоса. Он работает, преобразуя электрическую энергию в механический крутящий момент, который передается на головку насоса.
Обсадная труба
Корпус - это неподвижный компонент, в котором размещен ротор и находятся всасывающий и нагнетательный патрубки. Корпус насоса содержит жидкость и направляет поток жидкости внутрь и наружу насоса через всасывающий и нагнетательный трубопроводы. Корпус насоса также служит в качестве резервуара для сохранения давления. В горизонтальных и вертикальных центробежных насосах с раздельным корпусом корпус разделен на две камеры, скрепленные между собой болтами. В первом случае соединение плоское, а во втором - вертикальное.
Рисунок: Изображение горизонтально разделенного корпуса насоса.
Рисунок: Изображение вертикально разделенного корпуса насоса.
Муфта
Производители горизонтальных и вертикальных центробежных насосов с разъемным корпусом чаще всего используют длинную муфту для насоса, чтобы облегчить его сборку и обслуживание. Длинная муфта соединяет ведущий вал двигателя с вращающимся валом насоса, способствуя передаче механического крутящего момента на головку насоса с минимальными потерями.
Вал
Вал - это вращающийся механический элемент, опирающийся на подшипники. Его основная функция - нести рабочее колесо. Обычно он соединен с тяговым электродвигателем. Производители горизонтальных и вертикальных центробежных насосов с раздельным корпусом изготавливают вал из высококачественных материалов, таких как нержавеющая сталь и легированная сталь, поскольку они не подвержены коррозии и вибрациям во время работы насоса.
Рабочее колесо
Рабочее колесо - это основной роторный компонент с загнутыми назад лопастями. Его функция заключается в увеличении кинетической энергии и давления жидкости, проходящей через насос. В горизонтальных и вертикальных центробежных насосах с раздельным корпусом рабочее колесо вращается на валу, подвешенном между двумя подшипниками, которые поддерживают его с обеих сторон. В этих устройствах используется рабочее колесо закрытого типа, поскольку оно жесткое и обладает высокой гидродинамической эффективностью. Закрытое рабочее колесо может быть как одностороннего, так и двустороннего всасывания.
Рисунок: Рабочие колеса насосов закрытого типа; (а) одностороннего всасывания и (б) двухстороннего всасывания.
Подшипники
Подшипники поддерживают вал насоса или ротор в сборе и правильно выравнивают их относительно неподвижных концов под действием радиальных и осевых сил. Они также помогают сдерживать относительное движение ротора и минимизируют трение между вращающимся валом и статором.
Как работают горизонтальные и вертикальные центробежные насосы с раздельным корпусом?
Когда электродвигатель запускается, вращательное движение передается от вала двигателя к рабочему колесу через муфту и вал насоса. При вращении рабочего колеса внутри насоса создается вакуум, позволяющий перекачиваемой жидкости под действием внешнего атмосферного давления поступать в корпус насоса и направляться в сторону рабочего колеса. Как только жидкость попадает на рабочее колесо, центробежная сила, действующая на лопасти рабочего колеса, перемещает ее в радиальном и осевом направлениях наружу с большой тангенциальной скоростью, пока она не пройдет все компоненты рабочего колеса. Завихренный поток на выходе из рабочего колеса попадает в диффузор, где экстремальная скорость потока жидкости уменьшается за счет постепенного расширения пути потока, а энергия высокой скорости преобразуется в напор высокого давления. Затем перекачиваемая жидкость выходит из насоса через выходное отверстие под повышенным давлением, что позволяет транспортировать ее в заданное место по напорным трубопроводам.
Рисунок: Работа горизонтального и вертикального центробежного насоса с раздельным корпусом
Типы горизонтальных и вертикальных центробежных насосов с раздельным корпусом
Одновсасывающий горизонтальный и вертикальный центробежный насос с разъемным корпусом
Одновсасывающие горизонтальные и вертикальные центробежные насосы с раздельным корпусом имеют рабочее колесо с одним входом. Перекачиваемая жидкость поступает на вход насоса, и весь объем попадает на лопасти одностороннего рабочего колеса с одной стороны. Центробежный эффект создает давление жидкости, поскольку лопасти вытесняют жидкость через насос. Эти насосы известны своей менее сложной конструкцией и низкой стоимостью.
Рисунок: Изображение центробежного насоса с горизонтальным разъемным корпусом с одним всасыванием.
Рисунок: Изображение центробежного вертикального насоса с разъемным корпусом с одним всасыванием.
Центробежный насос с двойным всасыванием в горизонтальном и вертикальном разъемном корпусе
Центробежные насосы с двойным всасыванием в горизонтальном и вертикальном корпусе оснащены рабочим колесом с двойным входом, которое впускает воду с обеих сторон лопастей. Рабочее колесо с двойным входом состоит из двух крыльчаток, расположенных спина к спине, которые помогают разделить поток внутри насоса, направляя 50% поток через одно из отверстий. Двухвсасывающие горизонтальные и вертикальные центробежные насосы с раздельным корпусом имеют меньшее осевое усилие и обеспечивают лучший чистый положительный напор всасывания (NPSH) по сравнению с одновсасывающими аналогами.
Области применения горизонтальных и вертикальных центробежных насосов с разъемным корпусом
Горизонтальные и вертикальные центробежные насосы с разъемным корпусом подходят для различных промышленных применений, включая сельское хозяйство, химическую, нефтехимическую промышленность и очистку сточных вод. Типичные области применения включают следующее:
- Горизонтальные и вертикальные центробежные насосы с раздельным корпусом используются в системах водоснабжения для перемещения воды с высоким расходом и низким или средним давлением.
- Они используются для транспортировки жидкостей с низкой вязкостью, таких как чистая вода и ненасыщенные сточные воды из промышленных процессов при средних напорах
- Они используются в качестве пожарных насосов.
- Они используются в качестве бустерных насосов в бустерных станциях.
- Они предназначены для подачи подпиточной и охлаждающей воды.
- Они используются для обработки конденсата.
Преимущества горизонтальных и вертикальных центробежных насосов с раздельным корпусом
- Горизонтальные и вертикальные центробежные насосы с разъемным корпусом отличаются высокой надежностью и энергоэффективностью.
- Разъемная конструкция корпуса повышает производительность всасывания и уравновешивает гидравлические осевые силы. Это в конечном итоге увеличивает срок службы подшипников и повышает надежность насоса.
- Они могут работать с гораздо большими скоростями потока, чем обычные насосы с торцевым всасыванием.
- Они более надежны и пригодны для длительной эксплуатации, поскольку дополнительный подшипниковый узел в головке насоса значительно снижает нагрузку на двигатель во время работы.
- Горизонтальный и вертикальный центробежный насос с разъемным корпусом экономит время на ремонт/обслуживание. Разъемная конструкция корпуса позволяет легко демонтировать ротор в сборе, не нарушая центровку насоса, что экономит время при ремонте или обслуживании.
- Длинная муфта обеспечивает достаточное расстояние между двигателем и головкой насоса, предотвращая попадание перекачиваемой жидкости в премьер-машину в случае выхода из строя механического уплотнения.
- Горизонтальные и вертикальные центробежные насосы с разъемным корпусом просты в обслуживании, поскольку длинная муфта обеспечивает доступ к головке насоса без снятия двигателя.
- Эти насосы имеют отдельные двигатели и валы, поэтому при повреждении необходимо заменить только один из них.
Недостатки горизонтальных и вертикальных центробежных насосов с раздельным корпусом
- Горизонтальные и вертикальные центробежные насосы с разъемным корпусом не подходят для перемещения высоковязких жидкостей и жидкостей, содержащих большое количество взвешенных частиц.
- Они подвержены коррозии из-за утечек в механических уплотнениях.
- Они могут выйти из строя при интенсивной нагрузке.
Поиск и устранение неисправностей горизонтальных и вертикальных центробежных насосов с разъемным корпусом
Двигатель не запускается
- Двигатель неисправен. Осмотрите и при необходимости замените тяговый электродвигатель.
- Имеется обрыв в цепи тепловой перегрузки. Дайте вертикальному центробежному насосу с разъемным корпусом остыть, закройте все разомкнутые цепи и перезапустите агрегат.
- Сработал автоматический выключатель или перегорел предохранитель. Осмотрите и при необходимости сбросьте автоматический выключатель. Проверьте насос на предмет перегоревшего предохранителя и замените его.
- Двигатель установлен некачественно. Убедитесь, что насос установлен в соответствии со стандартами производителей горизонтальных и вертикальных центробежных насосов с разъемным корпусом.
Привод насоса перегружен
- Скорость вращения насоса слишком высока. Убедитесь, что насос работает в диапазоне скоростей, указанных производителями горизонтальных и вертикальных центробежных насосов с разъемным корпусом.
- Некоторые детали насоса испытывают сильное механическое трение. Осмотрите узел насоса на наличие прогибов или препятствий и устраните их.
- Неисправный двигатель насоса. Осмотрите первичный двигатель на предмет дефектов и при необходимости отремонтируйте или замените его.
Насос не обеспечивает достаточного нагнетания после запуска
- Крыльчатка или обратный клапан засорились. Осмотрите и прочистите засорение клапана или крыльчатки.
- В насосе или всасывающем трубопроводе присутствует воздух. Обязательно заполните насос или трубопровод водой, чтобы вытеснить воздух.
- Мономерный напор недостаточен из-за высоких потерь на трение, превышающих расчетные показатели насоса. Увеличьте мощность насоса. Убедитесь, что трубы, используемые в трубопроводной сети, соответствуют диаметру, рекомендованному производителями центробежных насосов с горизонтальным и вертикальным разъемом корпуса.
- Насос работает в обратном направлении. Убедитесь, что двигатель вращается в направлении стрелки, указанной на корпусе насоса.
Насос испытывает чрезмерную вибрацию
- Некоторые компоненты горизонтальных и вертикальных центробежных насосов с разъемным корпусом разбалансированы. При необходимости проверьте и восстановите баланс деталей.
- Крыльчатка насоса частично засорилась. Осмотрите и очистите крыльчатку.
- Некоторые компоненты насоса неплотно закреплены в корпусе насоса. Затяните все ослабленные детали с моментом, рекомендованным производителями горизонтальных и вертикальных центробежных насосов с разъемным корпусом.
- Вал насоса наклонен или разбалансирован. Осмотрите стойку, при необходимости восстановите баланс или замените ее.
- Крыльчатка повреждена. Осмотрите и замените крыльчатку.
- Подшипники изношены. Замените подшипники.
Слишком высокий уровень шума
- Крыльчатка повреждена или изношена. Осмотрите и замените крыльчатку.
- В горизонтальных и вертикальных центробежных насосах с разъемным корпусом присутствуют посторонние материалы. Разберите насос и очистите его.
- Насос работает за пределами рабочего диапазона. Проверьте правильность диапазона работы в соответствии с руководством, предоставленным производителями центробежного насоса с горизонтальным и вертикальным разъемным корпусом.
- Монтажная плита и фундамент не обладают достаточной жесткостью. Усильте фундамент и прочно установите горизонтальные и вертикальные центробежные насосы с разъемным корпусом.
- Насос работает в режиме кавитации. Убедитесь, что клапаны линии всасывания полностью открыты.
Резюме
Горизонтальные и вертикальные центробежные насосы с раздельным корпусом - это уникальные типы ротодинамических насосов, содержащие корпус насоса, разделенный на две половины, и всасывающие и нагнетательные патрубки по обе стороны от нижней половины камеры. Корпус насоса может быть разделен горизонтально или вертикально по отношению к рабочему колесу, что позволяет создать центробежный насос с горизонтальным или вертикальным разделенным корпусом. Разъемная конструкция корпуса позволяет быстро разбирать и ремонтировать насос. Производители центробежных насосов с горизонтальным и вертикальным разъемным корпусом оснащают насосы межподшипниковой конструкцией для обеспечения дополнительной поддержки ротора. Они идеально подходят для применений, требующих более высокой скорости потока жидкости, чем та, которую могут обеспечить конвективные насосы с торцевым всасыванием. Горизонтальные и вертикальные центробежные насосы с раздельным корпусом используются в основном для воды и относительно тонких перекачиваемых сред. Они подходят для различных промышленных применений, включая ирригацию, рециркуляцию воды и очистку сточных вод. Они обладают превосходными характеристиками всасывания и сбалансированными гидравлическими осевыми силами, что увеличивает срок службы подшипников и надежность насоса.