Вертикальный консольный насос с полуоткрытым рабочим колесом
Что такое вертикальный консольный насос с полуоткрытым рабочим колесом?
Вертикальный консольный насос с полуоткрытым рабочим колесом - это центробежный насос с рабочим колесом полуоткрытого типа, опирающимся на длинный вал, вертикально свисающий с двигателя и опорной плиты. Вал насоса закреплен только на одном конце, как консоль, поэтому в названии насоса используется термин "консоль". Выступающий вал также опирается на сверхпрочные подшипники, расположенные над перекачиваемой жидкостью. Полуоткрытое рабочее колесо насоса, оснащенное задней стенкой для укрепления рабочего колеса, повышает эффективность работы с жидкостями или продуктами, содержащими взвешенные твердые частицы. В вертикальном консольном насосе с полуоткрытым рабочим колесом в перекачиваемую жидкость погружены только рабочие колеса, втулки и корпус. В нем нет погруженных уплотнений, подшипников или всасывающих обратных клапанов. Большинство вертикальных консольных полуоткрытых насосов изготавливаются из чугуна для повышения долговечности и эффективного отвода тепла в окружающую жидкость. Производители вертикальных консольных насосов с полуоткрытым рабочим колесом разрабатывают их для различных промышленных, бытовых и коммерческих применений.
Рисунок: Типичный консольный насос с полуоткрытым рабочим колесом
Компоненты вертикального консольного насоса с полуоткрытым рабочим колесом
Электрический двигатель
Источником энергии для насоса служит электродвигатель. В вертикальном консольном насосе с полуоткрытым рабочим колесом используется двигатель переменного тока, однофазный или трехфазный асинхронный двигатель.
Корпус насоса
Корпус насоса, также называемый корпусом, является основным стационарным компонентом вертикального консольного насоса с полуоткрытым рабочим колесом, закрывающим рабочее колесо и другие внутренние компоненты. Обычно он изолирован для защиты электрических и рабочих частей. Корпус вертикального консольного полуоткрытого насоса изготавливается из чугуна, ковкого чугуна или нержавеющей стали. Корпус насоса помогает преобразовать кинетическую энергию перекачиваемой жидкости в напор и направить поток к напорному патрубку.
Полуоткрытое рабочее колесо
Функция рабочего колеса заключается в передаче кинетической энергии перекачиваемой жидкости и ее перемещении через корпус насоса. Полуоткрытое рабочее колесо имеет заднюю стенку, которая придает лопастям механическую прочность. Обычно оно изготавливается из чугуна, ковкого чугуна или нержавеющей стали марок 304 и 316L, в зависимости от требований применения. Производители вертикальных консольных насосов с полуоткрытым рабочим колесом устанавливают полуоткрытое рабочее колесо с тонким зазором между лопастями и корпусом насоса, чтобы избежать проскальзывания и рециркуляции. Полуоткрытые рабочие колеса помогают работать с жидкостями или продуктами со взвешенными твердыми частицами. Однако для полуоткрытого рабочего колеса характерно снижение гидродинамической эффективности, но способность пропускать твердые частицы является существенным компромиссом.
Рисунок: Конфигурация полуоткрытого рабочего колеса.
Вал насоса
Основная функция вала насоса - поддерживать рабочее колесо. Вал представляет собой вращающийся механический компонент на подшипниках и соединяется с валом двигателя через муфту. Обычно он изготавливается из нержавеющей или литой стали для повышения коррозионной стойкости и способности преодолевать вибрацию.
Подшипники
Вертикальный консольный насос с полуоткрытым рабочим колесом оснащен стандартными шариковыми подшипниками качения, смазываемыми консистентной смазкой или маслом. Назначение подшипников - удерживать вал и ротор в сборе на месте и правильно выравнивать их относительно неподвижных концов под действием радиальных и осевых сил. Они также сдерживают относительное движение ротора и минимизируют трение между вращающимся валом и статором.
Всасывающий вход и нагнетательный выход
Перекачиваемая жидкость поступает в насос через всасывающий вход и выходит через нагнетательный выход, который соединяется с патрубками подачи.
Как работает вертикальный консольный насос с полуоткрытым рабочим колесом?
Когда электродвигатель запускается, механическая энергия с вала двигателя передается на рабочее колесо через вал насоса и муфту. Рабочее колесо вращается вместе с перекачиваемой жидкостью внутри корпуса насоса, создавая разрежение в ушке рабочего колеса, что позволяет большему количеству перекачиваемой жидкости поступать в корпус насоса. Пока рабочее колесо вращается, в корпус насоса поступает больше жидкости, а центробежная сила, действующая на лопасти рабочего колеса, заставляет перекачиваемую жидкость двигаться радиально наружу, прочь от центра вращения рабочего колеса, с большой тангенциальной скоростью. Завихренный поток на выходе из рабочего колеса попадает в диффузор, где экстремальная скорость потока жидкости постепенно снижается, что приводит к преобразованию энергии высокой скорости в напор высокого давления. Наконец, перекачиваемая жидкость выходит из вертикального консольного полуоткрытого насоса под повышенным давлением, что позволяет перемещать жидкость в нужное место через напорные патрубки.
Рисунок: Работа вертикального консольного насоса с полуоткрытым рабочим колесом
Типы вертикальных консольных насосов с полуоткрытым рабочим колесом
Одноступенчатый вертикальный консольный насос с полуоткрытым рабочим колесом
Одноступенчатый вертикальный консольный насос с полуоткрытым рабочим колесом использует одно рабочее колесо для перемещения жидкости через насос. Этот насос имеет самую простую конструкцию и менее затратен в приобретении.
Двухступенчатый вертикальный консольный насос с полуоткрытым рабочим колесом
Двухступенчатый вертикальный консольный полуоткрытый насос имеет два рабочих колеса для перемещения жидкости через насос. Он обеспечивает производительность двух последовательно соединенных насосов.
Многоступенчатый вертикальный консольный насос с полуоткрытым рабочим колесом
Многоступенчатый вертикальный консольный насос с полуоткрытым рабочим колесом содержит несколько рабочих колес для выполнения ряда этапов перекачки. Рабочие колеса установлены на одном валу и размещены в разных камерах. Многоступенчатая конструкция может работать с более высоким давлением жидкости, чем одноступенчатые или двухступенчатые аналоги. Поскольку требуемый напор на каждую ступень меньше, многоступенчатая конструкция может работать с минимальными утечками.
Области применения вертикальных консольных насосов с полуоткрытым рабочим колесом
Вертикальные консольные насосы с полуоткрытым рабочим колесом широко используются в промышленных, бытовых и коммерческих целях. Их можно встретить на химических заводах, очистных сооружениях, в целлюлозно-бумажной промышленности и на электростанциях. Они используются для следующих целей:
- Вертикальные консольные насосы с полуоткрытым рабочим колесом используются для транспортировки технической воды.
- Они используются для передачи и циркуляции летучих жидкостей, таких как кислоты и щелочи, в химической промышленности и производстве удобрений.
- Они используются для работы с чистыми жидкостями и жидкостями, содержащими большое количество взвешенных частиц.
- Они используются для перемещения коррозионных и абразивных смесей.
- Они также применяются для транспортировки волокнистых и неволокнистых суспензий, содержащих крупные твердые частицы.
- Они используются для перемещения опасных жидкостей и тяжелых шламов.
- Они используются для очистки сточных вод в коммерческих и промышленных помещениях.
Преимущества вертикального консольного насоса с полуоткрытым рабочим колесом
- Вертикальные консольные насосы с полуоткрытым рабочим колесом имеют минимальную стоимость жизненного цикла благодаря минимальным требованиям к техническому обслуживанию.
- Они имеют компактную конструкцию, обеспечивающую простоту установки и перемещения.
- Вертикальная консольная конструкция насоса позволяет экономить место, поскольку насос занимает меньше площади.
- Они отличаются высокой энергоэффективностью, поскольку используют небольшие двигатели и давление окружающей жидкости для ее всасывания в насос.
- Они отличаются высокой надежностью в эксплуатации.
- Вертикальный консольный насос с полуоткрытым рабочим колесом работает без кавитации, поскольку рабочее колесо погружено в воду, что исключает скачки давления при прохождении перекачиваемой жидкости через насос.
- Насос может работать всухую.
- Насос является самовсасывающим, поскольку рабочее колесо (крыльчатки) находится в перекачиваемой жидкости.
- Насос может пропускать твердые материалы, так как в нем используется полуоткрытое рабочее колесо.
Недостатки вертикального консольного насоса с полуоткрытым рабочим колесом
- Вертикальные консольные полуоткрытые насосы относительно дороги по сравнению со стандартными центробежными насосами.
- Насосы имеют пониженный гидравлический КПД - распространенная проблема, связанная с использованием полуоткрытого рабочего колеса.
- Для их установки и обслуживания требуется вертикальное пространство.
- Вертикальные консольные полуоткрытые насосы испытывают проблемы с механическими уплотнениями.
- Механические уплотнения могут выйти из строя или высохнуть из-за проникновения и скопления газов в камере уплотнения. Утечки в механических уплотнениях могут привести к повреждению двигателя.
Поиск и устранение неисправностей вертикального консольного насоса с полуоткрытым рабочим колесом
Встроенный насос не дает разряжения после запуска
- Слишком большой подъем всасывания. Поднимите уровень жидкости во всасывающем резервуаре или опустите вертикальный консольный насос с полуоткрытым рабочим колесом, чтобы уменьшить статический заряд.
- Входное отверстие насоса заблокировано. Очистите входное отверстие от любых препятствий.
- Работа рядного насоса происходит в обратном направлении. Убедитесь, что направление вращения двигателя совпадает с направлением стрелки производителя вертикального консольного насоса с полуоткрытым рабочим колесом, указанной на корпусе насоса. Поменяйте полярность двигателя.
- В насосе или всасывающем трубопроводе есть воздух. Заполните насос или трубопровод водой, чтобы вытеснить воздух из насосной системы. Помните, что вертикальный консольный насос с полуоткрытым рабочим колесом не может заправляться воздухом на стороне всасывания.
- Крыльчатка, фильтр или обратные клапаны засорились. Осмотрите и прочистите любые засоры в клапанах.
- Недостаточный мономерный напор из-за высоких потерь на трение, превышающих конструкцию насоса. Увеличьте мощность насоса до уровня, рекомендованного производителем вертикального консольного насоса с полуоткрытым рабочим колесом. Убедитесь, что напорные трубы имеют правильный диаметр. Обязательно откройте все клапаны.
Работа насоса сопровождается шумом
- Подшипники чрезмерно изношены. Проверьте состояние подшипников на роторе в сборе или внутри двигателя и при необходимости замените их.
- Вертикальный консольный насос с полуоткрытым рабочим колесом работает в режиме кавитации. Убедитесь, что чистый напор на всасывании соответствует спецификациям производителя вертикального консольного насоса с полуоткрытым рабочим колесом. Убедитесь, что все клапаны линии всасывания полностью открыты.
- Насос работает вне расчетного рабочего диапазона. Убедитесь, что насос работает в диапазоне рабочих нагрузок, рекомендованном производителем вертикального консольного насоса с полуоткрытым рабочим колесом.
- В жидкости присутствует втянутый воздух. Убедитесь, что вертикальный консольный насос с полуоткрытым рабочим колесом достаточно погружен в жидкость, чтобы предотвратить образование вихрей на ее поверхности.
Насос сильно вибрирует
- Некоторые элементы вертикального консольного насоса с полуоткрытым рабочим колесом разбалансированы. Осмотрите и при необходимости восстановите балансировку элементов.
- Рабочее колесо сильно изношено или неисправно. Проверьте и при необходимости замените рабочее колесо на другое от производителя насоса с вертикальным консольным полуоткрытым рабочим колесом.
- Вал насоса наклонен или разбалансирован. Осмотрите вал, при необходимости отбалансируйте его или замените.
Привод насоса перегружен
- Скорость вращения вертикального консольного насоса с полуоткрытым рабочим колесом слишком высока. Понизьте скорость насоса.
- Имеет место значительное смещение муфты. Осмотрите муфту и выровняйте насос и двигатель.
- Плотность и вязкость жидкости превышают возможности насоса. Убедитесь, что вертикальный консольный насос с полуоткрытым рабочим колесом соответствует условиям применения.
- Двигатель неисправен. Осмотрите двигатель на предмет дефектов, таких как плохая вентиляция, расположение, отремонтируйте или замените двигатель и исправьте или замените двигатель.
- В насосе присутствует механическое трение. Осмотрите узел насоса на предмет наличия препятствий или прогибов.
- Набивка намотана слишком плотно. Осмотрите и при необходимости ослабьте гайки на сальниках.
Перегрев подшипника
- Крышки подшипников затянуты слишком туго. Ослабьте крышки подшипников.
- Неправильная центровка муфты. Проверьте и правильно выровняйте муфту.
- В корпусе подшипника избыток смазки. Слейте излишки смазки. Поддерживайте уровень масла на уровне, рекомендованном производителями насосов с вертикальным консольным полуоткрытым рабочим колесом.
- Смазочное масло недостаточно или загрязнено. Убедитесь, что уровень масла или смазки в насосе соответствует спецификациям производителя вертикального консольного насоса с полуоткрытым рабочим колесом. Перед смазкой убедитесь, что корпус подшипника чистый.
Резюме
Вертикальный консольный насос с полуоткрытым рабочим колесом содержит полуоткрытое рабочее колесо, опирающееся на вертикальный вал, который закреплен только на одном конце двигателя и опорной плиты, как консоль. Выступающий вал перемещается на сверхпрочных шарикоподшипниках качения над перекачиваемой жидкостью. Полуоткрытое рабочее колесо насоса имеет заднюю стенку для укрепления лопастей. Производители вертикальных консольных насосов с полуоткрытым рабочим колесом используют полуоткрытое рабочее колесо, поскольку оно помогает повысить эффективность насоса при работе с жидкостями или продуктами, содержащими взвешенные твердые частицы.
Большинство вертикальных консольных насосов с полуоткрытым рабочим колесом изготавливаются из чугуна для повышения долговечности и теплоотдачи. Они выпускаются в различных исполнениях и с однофазными или трехфазными асинхронными двигателями для удовлетворения различных требований к применению. Эти устройства отлично подходят для широкого спектра промышленных, бытовых и коммерческих применений. Обычно вертикальные консольные насосы с полуоткрытым рабочим колесом используются для транспортировки технической воды и циркуляции летучих жидкостей в химической промышленности. Вертикальные консольные насосы с полуоткрытым рабочим колесом имеют минимальную стоимость жизненного цикла и непревзойденную энергоэффективность и надежность.