Вертикальный центробежный насос
Что такое вертикальный центробежный насос?
Вертикальные центробежные насосы также известны как глубинные турбинные насосы. Вертикальные центробежные насосы представляют собой центробежные насосы смешанного потока с вертикальной осью, состоящие из неподвижных чаш и вращающихся рабочих колес, которые обрабатывают направляющие лопатки. Вертикальные центробежные насосы имеют сложную конструкцию и стоят дороже. Расчет напора для вертикального центробежного насоса зависит в основном от длины рабочего колеса и скорости вращения. Вертикальный центробежный насос, изготовленный с одним рабочим колесом, не может быть настолько мощным. Рабочее колесо может быть увеличено за счет установки дополнительных ступеней и чаш.
Рисунок: Вертикальные центробежные насосы.
Как работают вертикальные центробежные насосы?
Вертикальные центробежные насосы работают от электродвигателя или дизельного двигателя. На конце вертикального центробежного насоса на валу закреплено по крайней мере одно рабочее колесо, которое используется для направления жидкости в корпус диффузора (чашу). Существуют многоступенчатые конфигурации вертикальных центробежных насосов, в которых используется несколько рабочих колес на одном валу для создания более высокого давления, достаточного для подъема жидкости через большой напор. Вертикальный центробежный насос работает, когда жидкость поступает в насос снизу через колоколообразный элемент, известный как всасывающий колокол. Из всасывающего колокола жидкость движется к рабочему колесу первой ступени, где ее скорость увеличивается. Затем жидкость поступает в чашу диффузора, где высокая скорость преобразуется в энергию давления. Чаша также помогает направить жидкость к следующему рабочему колесу, и этот процесс продолжается для всех остальных ступеней насоса. Когда жидкость выходит из последней чаши диффузора, она проходит через длинную вертикальную трубу, поднимающуюся в ствол скважины и выходящую на поверхность. Вращающийся вал в колонне труб имеет опоры в виде втулок, установленных в колонне с интервалом в три фута, и смазывается проходящей через них жидкостью. Напорная головка насоса находится на поверхности и позволяет изменять направление потока в напорную трубу. Первичный двигатель, который представляет собой мотор или дизельный двигатель, установлен над напорной головкой.
Типы вертикальных центробежных насосов
Существуют различные типы вертикальных центробежных насосов, о которых пойдет речь ниже.
Бочковой вертикальный центробежный насос
Бочковой вертикальный центробежный насос - это насос, который работает, будучи установленным поверх отверстия бочки с узкой трубой, в которой находится вертикальный вал. Этот насос оснащен небольшим электродвигателем, который подает питание через выключатель. Этот насос портативный и предназначен для эффективной и безопасной транспортировки жидкостей из бочек, резервуаров или бочек.
Рисунок: Вертикальный центробежный бочковой насос.
Вертикальный рядный центробежный насос
Центробежный насос с вертикальным вводом - это одноступенчатый динамический насос, предназначенный для вертикальной установки. Напор и всасывание этого насоса расположены в линию, поэтому он обеспечивает плавный поток жидкости. Этот насос идеально подходит для перекачки жидкостей с низкой вязкостью в широком диапазоне напоров и скоростей потока. Этот тип насоса используется в различных областях, в том числе для перекачки химических веществ и воды.
Рисунок: Вертикальный центробежный насос
Центробежные насосы с вертикальной колонной
Центробежные насосы с вертикальной колонной также известны как погружные насосы. Эти насосы используются в приямках или резервуарах вместо насосов, требующих заливки или залитого всасывания. Эти насосы погружаются вертикально в перекачиваемую жидкость, но двигатель отделен от жидкости с помощью длинного вертикального вала. Таким образом, электродвигатель находится намного выше перекачиваемой жидкости и соединяется с насосом через вертикальный вал, на котором установлены рабочие колеса. Рабочие колеса погружены в жидкость. Эти насосы идеально подходят для перекачивания жидкости из подземного колодца, отстойника, резервуара или водохранилища. Производители центробежных насосов с вертикальной колонной делают эти насосы способными работать с легковоспламеняющимися жидкостями, а также с жидкостями при высоких температурах.
Рисунок: Центробежный насос с вертикальной колонной.
Погружные вертикальные центробежные насосы
Это одноступенчатый насос. Это радиально разделенный вертикальный насос без уплотнений, оснащенный канальным или радиальным рабочим колесом. Данный тип насосов используется в различных областях, таких как автоматический отвод воды из ям, например, канализационных, перекачка химически агрессивных жидкостей, теплоносителей, резервуаров для транспортировки конденсата и т.д.
Рисунок: Погружной вертикальный центробежный насос.
Вертикальные центробежные насосы для глубоких скважин
Глубинные вертикальные центробежные насосы похожи на погружные вертикальные центробежные насосы. Этот тип насоса используется для перекачивания жидкости из глубоких слоев грунта. У этого типа насоса есть вал, который простирается от глубины до поверхности земли. Насос соединен с сухим двигателем. Этот тип насоса - многоступенчатый насос с рабочим колесом смешанного потока. Вертикальный центробежный насос для глубокой скважины может быть удлинен в секции вала, чтобы опуститься еще глубже. Большая длина создается с помощью стандартных комплектов удлинения промежуточных валов и промежуточных муфт, подшипникового паука и колонной трубы.
Рисунок: Вертикальный центробежный насос для глубоких скважин
Вертикальные центробежные насосы
Это вертикальный центробежный насос с несколькими рабочими колесами. Это насос с коротким линейным валом, всасывающий трубопровод которого подсоединен к рукаву или впускному отверстию, что позволяет создать резервуар насоса. Этот насос подходит для замкнутого цикла форсирования. Вертикальный центробежный насос в банке хорошо подходит для мест, где есть всасывающий трубопровод, а не резервуар или существующий насос.
Рисунок: Вертикальный центробежный баночный насос.
Выбор вертикального центробежного насоса
Работа вертикального центробежного насоса зависит от нескольких факторов, таких как тип жидкости, доступное пространство, температура и давление, а также положительный напор на всасывании (NPSH).
- Доступное пространство. Вертикальный центробежный насос следует выбирать с учетом наличия свободного пространства. Вертикальный центробежный насос занимает меньше места на полу, но требует большей высоты.
- Передача жидкости. Вертикальные центробежные насосы часто предназначены для подъема жидкости с больших глубин, в отличие от других насосов, таких как горизонтальные центробежные насосы.
- Необходимый NPSH. Вертикальный центробежный насос может обеспечить больший NPSH, в отличие от других насосов.
- Температура и давление жидкости. Вертикальный центробежный насос может выдерживать большее давление и температуру по сравнению с горизонтальным центробежным насосом.
Преимущества вертикальных центробежных насосов
- Вертикальные центробежные насосы требуют меньше места для установки.
- Вертикальные центробежные насосы имеют меньше изнашиваемых деталей, что делает их экономичными в эксплуатации.
- Эти насосы подходят для перекачивания жидкостей с высоким давлением и температурой.
- Вертикальные центробежные насосы имеют стабильный, равномерный и легко регулируемый расход.
Недостатки вертикальных центробежных насосов
- Производительность вертикальных центробежных насосов чувствительна к изменению вязкости жидкости.
- Из-за вертикальной ориентации вертикальных центробежных насосов им требуется большой напор.
- Вертикальные центробежные насосы с трудом перекачивают жидкости с растворенными газами. В этом случае механическое уплотнение насоса может быть повреждено.
- Подвесная конструкция насоса, вала и двигателя создает определенные трудности из-за осевой тяги, особенно при высоком давлении.
- Для вертикального центробежного насоса с несколькими ступенями потребуется бочка и приямок, что приведет к дополнительным затратам.
Области применения вертикальных центробежных насосов
- Вертикальные центробежные насосы используются для повышения давления в трубопроводе.
- Вертикальные центробежные насосы используются в процессах смешивания и перекачки продуктов на нефтеперерабатывающих заводах.
- Эти насосы используются для перекачки химических веществ
- Они используются в криогенных трубопроводах
- Вертикальные центробежные насосы используются для подачи питательной воды в котел.
- Эти насосы используются для перекачки конденсата
- Они также используются для перекачки морской воды
- Вертикальные центробежные насосы используются для перекачки легких углеводородов
- Вертикальные центробежные насосы используются для перекачки сжиженного природного газа
Поиск и устранение неисправностей вертикальных центробежных насосов
Насос имеет недостаточное давление
Вероятные причины этой проблемы и их решения:
- Скорость очень низкая. В этом случае необходимо проверить двигатель на скорость, мощность, напряжение и при необходимости заменить его.
- Крыльчатка ослабла. Необходимо вытащить насос и затянуть крыльчатку.
- Неправильная подгонка крыльчатки. Необходимо снять насос и заменить крыльчатку.
- Кавитация. В этом случае необходимо снизить температуру перекачиваемой жидкости, увеличить погружение насоса, проверить соответствие поддона рекомендациям гидравлического института, при необходимости перепроектировать поддон.
- Утечка в нагнетательной трубе. В этом случае можно заменить участки трубы или закупорить места утечек.
- Изношенные кольца. В этом случае насос можно вытащить, осмотреть вал на предмет изгибов, заменить изношенные кольца, удалить абразивный материал и отрегулировать настройки рабочего колеса в соответствии с рекомендациями компании Peerless.
- Неправильное вращение. В этом случае необходимо проверить насос на вращение против часовой стрелки, если смотреть на верхнюю часть двигателя. При необходимости вращение двигателя можно изменить на противоположное. Это можно сделать, поменяв местами провода в клеммной коробке двигателя.
Недостаточная пропускная способность
Вот некоторые из вероятных причин этой проблемы и их решения:
- Очень низкая скорость. Необходимо проверить скорость, напряжение и мощность двигателя и при необходимости заменить его. Крыльчатка ослабла. Необходимо вытащить насос и затянуть крыльчатку.
- Неправильная подгонка крыльчатки. Необходимо снять насос и заменить крыльчатку.
- Чаша или рабочее колесо частично закупорены. В этом случае необходимо разобрать насос, осмотреть его и при наличии посторонних материалов удалить их, затем собрать насос и установить крыльчатку на правильные боковые настройки.
Насос не подает жидкость
- Всасывание насоса нарушено. В этом случае минимальный уровень жидкости в поддоне должен быть увеличен в соответствии с требованиями производителя вертикального центробежного насоса.
- Всасывающий клапан насоса закрыт. В этом случае необходимо открыть всасывающий клапан.
- Засорился сетчатый фильтр. Эта проблема решается снятием сетчатого фильтра, его осмотром и очисткой.
Насос издает ненормальный шум
Вероятные причины проблемы и ее решение:
- Двигатель издает шум. Это может быть вызвано тем, что подшипники насоса пересохли. В этом случае необходимо проверить минимальный уровень погружения и убедиться, что минимальный уровень жидкости находится выше центральной линии крыльчатки первой ступени.
- Сломаны фиксаторы подшипников колонки. В этом случае потребуется снять и заменить стопорный подшипник, а также заменить подшипники.
- Сломался вал, закрывающий трубчатый вал. В этом случае насос необходимо разобрать и заменить сломанный вал или трубку.
Резюме
Насосы - это машины, используемые для перемещения жидкости из одного места в другое. Одним из видов насосов является вертикальный центробежный насос. Этот насос, как следует из названия, работает в вертикальном положении. Он используется для перекачивания жидкостей из глубокого подземного уровня в нужное место. Эти насосы могут быть с одним или несколькими рабочими колесами. Вертикальный центробежный насос с несколькими рабочими колесами является более мощным, так как большее количество рабочих колес производит больше энергии. Существует несколько типов вертикальных центробежных насосов, используемых для транспортировки жидкостей. Вертикальные центробежные насосы применяются при вертикальной транспортировке жидкостей. К таким областям применения вертикальных центробежных насосов относятся перекачивание воды из скважин, перекачивание сточных вод из подземных уровней, перекачивание химических веществ и т.д.