Вертикальный центробежный насос Inline
Что такое центробежный насос с вертикальным входом?
Вертикальный рядный центробежный насос состоит из всасывающего и нагнетательного патрубков, ориентированных прямо в трубопроводную систему, т.е. осевая линия впуска и выпуска насоса находится на одном уровне. Он специально разработан для вертикальной установки. Конструкция "в линию" обеспечивает плавный поток перекачиваемой жидкости через систему. Благодаря вертикальной ориентации центробежный насос с вертикальным вводом идеально подходит для небольших насосных помещений и других установок, где пространство ограничено. Производители центробежных насосов с вертикальным вводом разрабатывают агрегаты только с электрическим приводом и обеспечивают широкий диапазон расходов и напоров. Вертикальные рядные центробежные насосы идеально подходят для транспортировки жидкостей с низкой вязкостью, таких как вода и некоторые химические вещества. Они также используются в качестве циркуляционных насосов в тех случаях, когда вода, протекающая по трубопроводной сети, должна находиться под давлением. В большинстве промышленных применений вертикальные центробежные насосы подвешиваются вдоль трубопровода подобно клапанам.
Рисунок: Вертикальный рядный центробежный насос
Компоненты центробежного насоса с вертикальным входом
Двигатель
Двигатель выступает в качестве привода насоса, обеспечивая механическую мощность для его работы. В вертикальном рядном центробежном насосе используется асинхронный электродвигатель переменного тока, который в большинстве случаев вплотную прилегает к корпусу насоса.
Корпус насоса
В корпусе насоса размещены внутренние компоненты насоса, и он служит резервуаром для сохранения давления. Обычно он изготавливается из литой стали или чугуна и герметичен для предотвращения утечек. Он содержит диффузионную камеру, которая помогает преобразовать скорость жидкости в напор и направить перекачиваемую жидкость к выходу.
Вал
Вал представляет собой массивную деталь из нержавеющей стали, поддерживающую крыльчатку и опирающуюся на подшипники.
Муфта
Муфта насоса предназначена для соединения вала двигателя с головкой насоса. Муфта может быть гибкой или жесткой. Гибкая муфта допускает незначительное смещение вала, а жесткая - нет. Моноблочные вертикальные центробежные насосы не имеют муфты, поскольку рабочее колесо напрямую соединено с валом двигателя.
Рабочее колесо
Задача рабочего колеса - придавать кинетическую энергию перекачиваемой жидкости и перемещать ее через корпус насоса. Как и корпус насоса, рабочее колесо изготавливается из различных материалов, таких как литая сталь, ковкий чугун и легированная сталь. Производители центробежных насосов вертикального типа в основном используют рабочие колеса закрытого типа с односторонним или двусторонним всасыванием.
Как работает центробежный насос с вертикальным входом?
Вертикальный рядный центробежный насос работает по принципу принудительного вихря. Этот принцип гласит, что когда масса жидкости вращается под действием внешней силы, ее напор повышается, что приводит к перемещению жидкости из одного места в другое. При включении электродвигателя рабочее колесо вращается, создавая вакуум внутри корпуса насоса. Вода поступает в корпус насоса через всасывающее отверстие, заполняя пустоту. Когда вода попадает на крыльчатку, центробежная сила, действующая на лопасти, вращает ее в радиальном и осевом направлениях, пока она не пройдет через все компоненты крыльчатки и не попадет в диффузор с очень высокой скоростью. В диффузионной камере скорость воды постепенно снижается, что приводит к преобразованию высокой скорости жидкости в напор высокого давления. Затем диффузор направляет воду к выходу насоса и в трубопроводную сеть для подачи в заданное место.
Рисунок: Работа центробежного насоса с вертикальным входом
Типы центробежных насосов с вертикальным входом
Моноблочный вертикальный рядный центробежный насос
Моноблочные вертикальные рядные центробежные насосы подходят для легких работ и коротких периодов работы на полной скорости двигателя. Моноблочный вертикальный рядный центробежный насос состоит из одного вала, соединяющего двигатель с головкой насоса. Подшипники двигателя несут полную вращательную нагрузку на вал во время работы насоса. Однако ремонт внутренних компонентов затруднен, поскольку стандартный двигатель с валом не может быть применен, и поиск должен осуществляться у оригинальных производителей центробежных насосов с вертикальным входом.
Рисунок: Моноблочный вертикальный центробежный насос inline
Вертикальный центробежный насос с жесткой муфтой
Вертикальный рядный центробежный насос с жесткой муфтой имеет отдельные валы двигателя и насоса, которые должны быть выровнены и надежно закреплены с помощью муфты. Каждый вал имеет короткую втулку, окруженную перпендикулярным фланцем. Муфта надевается на каждый вал таким образом, чтобы два фланца оказались на одной линии. Затем фланцы скрепляются рядом винтов или болтов. Вертикальный ряд центробежных насосов с жесткой муфтой надежен и легче поддается ремонту.
Вертикальный центробежный насос с распорной муфтой
Вал двигателя соединяется с головкой насоса через гибкую муфту в вертикальном рядном центробежном насосе с распорной муфтой. В гибкой муфте помимо двигателя имеется отдельный подшипниковый узел, допускающий незначительное смещение между валом двигателя и валом насоса. Отдельный подшипниковый узел обеспечивает равномерное распределение радиальных нагрузок на многие компоненты. Этот тип центробежного насоса с вертикальным входом прост в обслуживании. Поэтому он идеально подходит для применений, требующих коротких периодов технического обслуживания и низкого времени простоя, например, для пожарных насосов и питательных насосов для котлов.
Рисунок: Вертикальный центробежный насос с распорной муфтой.
Односторонне всасывающий вертикальный центробежный насос
В одновсасывающем вертикальном центробежном насосе перекачиваемая жидкость поступает с одной стороны рабочего колеса насоса и выходит с другой стороны. Этот насос имеет компактную конструкцию и обеспечивает плавную работу.
Рисунок: Вертикальный центробежный насос с одним всасывающим патрубком
Вертикальный центробежный насос с двойным всасыванием
Вертикальный рядный центробежный насос двойного всасывания состоит из рабочего колеса, расположенного спина к спине. Конструкция рабочего колеса такова, что жидкость поступает в него с обеих сторон, а вытекает из средней части. Центробежные насосы с двойным всасыванием могут работать с более высокими потоками, чем насосы с одинарным всасыванием. Поток на входе в насос также сравнительно невелик, поэтому насос может работать без кавитации.
Применение вертикальных центробежных насосов inline
Вертикальные центробежные насосы предназначены для широкого спектра промышленных, гражданских и коммерческих применений. Они являются жизненно важными компонентами многих промышленных систем, в том числе гидрантов, потолочных систем, систем контроля и горячего водоснабжения. Обычно центробежные насосы с вертикальным вводом используются в следующих случаях:
- Центробежные насосы с вертикальным входом используются для орошения в сельскохозяйственных фермах.
- Они используются для транспортировки воды для различных целей в домах и на производстве.
- Они используются в системах очистки и промышленной рециркуляции.
- Они также применяются для перемещения воды в муниципальных сооружениях и системах водоснабжения.
- Они также используются в качестве бустерных насосов в системах водоснабжения.
- Они используются для кондиционирования воздуха в коммерческих зданиях.
- Они используются для подачи и циркуляции воды в системах горячего водоснабжения.
- Они используются для пожаротушения и в качестве питательных насосов для котлов.
Преимущества центробежного насоса с вертикальным входом
- Вертикальные центробежные насосы с последовательным движением имеют высокий КПД и могут выдерживать более высокие температуры и давление.
- Центробежные насосы с вертикальным входом легче устанавливать благодаря компактной конструкции и упрощенной сети трубопроводов.
- Они отлично подходят для работы при высоких давлениях и температурах.
- Они отличаются высокой надежностью и энергоэффективностью.
- Центробежные насосы с вертикальным входом обеспечивают экономию пространства, поскольку двигатель и зазор для обслуживания расположены над корпусом насоса; следовательно, для установки насоса требуется меньше места на полу.
- Центробежные насосы с вертикальным входом имеют более высокий чистый положительный напор на всасывании (NPSH), чем всасывающие насосы.
- Моноблочная конструкция исключает центровку муфт и валов, что упрощает обслуживание насоса.
- Вертикальные рядные центробежные насосы отличаются низким уровнем шума и вибрации, поскольку вертикальный вал естественно сбалансирован, а сила гравитации не действует против направления вращения вала.
Недостатки центробежного насоса с вертикальным входом
- Для установки и обслуживания центробежных насосов с вертикальным входом требуется вертикальное пространство.
- Вес насоса скапливается под улиткой, что может привести к концентрации напряжений.
- Они сложны в обслуживании, так как для обслуживания механических уплотнений техник должен отсоединить двигатель и рабочее колесо от лопасти. В основном это представляет собой серьезную проблему для крупных первичных преобразователей мощностью более 25 л.с.
- У центробежных насосов с вертикальным входом могут возникнуть проблемы с торцевым уплотнением.
- Торцевые уплотнения могут высохнуть или выйти из строя из-за проникновения и скопления газов в камере уплотнения. Утечка в механических уплотнениях может привести к повреждению двигателя.
- Они подвержены коррозии из-за негерметичности уплотнений над корпусом насоса.
Поиск и устранение неисправностей центробежных насосов с вертикальным входом
Нулевой разряд после ввода в эксплуатацию
- Входное отверстие насоса заблокировано. Очистите канал от любых препятствий.
- Работа рядного насоса перевернута. Убедитесь, что направление вращения двигателя совпадает с направлением стрелки производителя вертикального центробежного насоса inline, указанной на корпусе насоса. Поменяйте полярность двигателя.
- Мономерный напор недостаточен из-за высоких потерь на трение, превышающих конструкцию насоса. Увеличьте мощность насоса до уровня, рекомендованного производителями центробежных насосов с вертикальным входом. Откройте все клапаны и убедитесь, что напорные трубы имеют правильные размеры.
- В насосе или всасывающем трубопроводе присутствует воздух. Вертикальные рядные центробежные насосы не могут заправляться воздухом на стороне всасывания. Убедитесь, что насос или трубопровод заполнен водой, чтобы вытеснить воздух из насосной системы.
- Крыльчатка или обратные клапаны засорились. Очистите крыльчатку и клапаны от засорения.
Насос сильно вибрирует
- Рабочее колесо сильно изношено. Проверьте и замените рабочее колесо на другое от производителя центробежного насоса с вертикальным входом, если оно подходит.
- В насосе имеются несбалансированные компоненты. Осмотрите и при необходимости восстановите баланс компонентов центробежного насоса с вертикальным входом.
- Вал насоса наклонен или разбалансирован. Осмотрите стойку, при необходимости восстановите баланс или замените ее.
Слишком высокий уровень шума
- Некоторые компоненты насоса чрезмерно изношены. Осмотрите ротор в сборе на предмет износа подшипников или крыльчатки и при необходимости замените их.
- Насос работает в режиме кавитации. Убедитесь, что чистый напор на всасывании соответствует спецификациям производителя центробежного насоса с вертикальным всасыванием. Убедитесь, что клапаны линии всасывания открыты полностью.
- Насос работает за пределами рабочего диапазона. Убедитесь в правильности диапазона работы в соответствии с руководством производителя центробежного насоса с вертикальным входом.
- Некоторые детали затянуты слабо. Затяните детали насоса с моментом, рекомендованным производителями центробежных насосов с вертикальным входом.
Перегрев подшипника
- Неправильная центровка муфты. Проверьте и правильно выровняйте муфту.
- Смазочное масло недостаточно или загрязнено. Убедитесь, что уровень масла соответствует спецификациям производителя центробежного насоса с вертикальным входом. Используйте чистое смазочное масло.
- В корпусе подшипника избыток смазки. Слейте излишки смазки. Поддерживайте уровень масла на уровне, рекомендованном производителями центробежных насосов с вертикальным входом.
Привод насоса перегружен
- Скорость насоса слишком высока. Понизьте скорость насоса.
- В насосе присутствует механическое трение. Осмотрите узел насоса на предмет наличия препятствий или прогибов.
- Плотность и вязкость жидкости превышают возможности конструкции насоса. Убедитесь, что центробежный насос с вертикальным входом подходит для конкретного применения.
- Неправильное напряжение питания. Убедитесь, что на насос подается нужное напряжение в соответствии с указаниями производителя центробежного насоса с вертикальным входом.
Резюме
У центробежного насоса с вертикальным вводом всасывающий и нагнетательный патрубки расположены на прямой линии трубопровода. Производители центробежных насосов с вертикальным вводом специально разрабатывают агрегаты для вертикальной установки. Вертикальная ориентация центробежного насоса с вертикальным вводом делает его идеальным для установки в небольших помещениях и других местах с ограниченным пространством. Рядная конструкция впускных и выпускных отверстий насоса способствует плавному прохождению перекачиваемой жидкости через насос. Производители центробежных насосов с вертикальным входом предлагают их в различных исполнениях, таких как одностороннее всасывание, двойное всасывание, моноблок, жестко соединенная конфигурация и конструкция с распорным соединением. Вертикальные центробежные насосы применяются в основном для перекачки жидкостей с низкой вязкостью, таких как вода и некоторые химические вещества. Они идеально подходят для использования в качестве циркуляционных насосов в системах, где требуется подача воды под высоким давлением нагнетания. Вертикальные центробежные насосы имеют множество преимуществ, включая компактность конструкции, простоту монтажа, повышенную энергоэффективность и надежность. Однако центробежные насосы с вертикальным вводом требуют вертикального зазора для установки и довольно сложны в обслуживании.