Вертикальный канализационный насос
Что такое вертикальный канализационный насос?
Вертикальный канализационный насос состоит из вертикально ориентированного вала с тесным соединением между приводом и головкой насоса. По принципу действия вертикальный канализационный насос относится к центробежным насосам, поскольку для перемещения перекачиваемой жидкости в нем используется вращающееся рабочее колесо. Иногда производители вертикальных канализационных насосов проектируют их с длинной муфтой, использующей распорный кронштейн, который служит опорой для двигателя. Конструкция с длинной муфтой облегчает обслуживание насоса, поскольку при ремонте не нужно снимать двигатель. Вертикальные канализационные насосы рекомендуются для применения в условиях ограниченного пространства, а также для зданий, расположенных в низменных местах, где сточные воды не могут поступать самотеком в существующую канализационную инфраструктуру. Вертикальные канализационные насосы широко распространены благодаря своим отличным рабочим характеристикам, таким как высокая производительность (до 2200 кубических метров в час) и высокий напор около 15 метров.
Рисунок: Изображение конфигурации вертикального канализационного насоса
Вертикальный канализационный насос используется для транспортировки жидкости с твердыми частицами и длинноволокнистым мусором. Вертикальные канализационные насосы широко используются для отвода сточных вод из муниципальных предприятий, очистных сооружений, а также горных и электростанций. Они оснащены регулируемыми всасывающим и нагнетательным патрубками, которые позволяют клиентам регулировать поток в соответствии с различными требованиями. Вертикальные канализационные насосы не дают утечек, отличаются высокой надежностью и не требуют внешнего охлаждения. Кроме того, они обладают защитой от наматывания и блокировки.
Компоненты вертикального канализационного насоса
Электрический двигатель
Назначение электродвигателя - обеспечивать механическую энергию для вращения рабочего колеса насоса, которое перемещает перекачиваемую жидкость по насосной системе. Электродвигатель преобразует электрическую энергию в механическую энергию для работы насоса. Питание электродвигателя может быть как постоянным током (DC), так и переменным (AC). Поэтому электродвигатели классифицируются как двигатели переменного тока, работающие на переменном токе, и двигатели постоянного тока, работающие на постоянном токе.
Подшипники
Подшипники поддерживают вал насоса и ротор в сборе, обеспечивая идеальную соосность с корпусом насоса. Подшипники несут полную вращательную нагрузку на вал во время работы и уменьшают трение между вращающимся валом и статором для плавной работы.
Механические уплотнения
Основная задача механических уплотнений - предотвратить утечку жидкости под давлением из насоса. Механические уплотнения также предотвращают всасывание воздуха вертикальным канализационным насосом в условиях вакуума.
Корпус насоса (кожух)
Корпус насоса или кожух - это внешняя оболочка, которая содержит и защищает большинство внутренних деталей вертикального канализационного насоса, включая вал, подшипники, рабочее колесо, втулку вала и т. д. Корпус насоса обычно герметичен для поддержания давления и предотвращения утечки перекачиваемой жидкости под давлением. В корпусе насоса также находятся впускной и выпускной патрубки. Жидкость поступает через всасывающий порт под давлением всасывания и выходит через нагнетательный порт под повышенным давлением.
Вал
Это вращающийся механический компонент, опирающийся на подшипник и несущий рабочее колесо в вертикальном канализационном насосе. Он является частью узла ротора. Его основное назначение - передавать механический крутящий момент от двигателя к рабочему колесу, вытесняя жидкость в насосе. Вал насоса соединяет узел ротора (вал, подшипник, рабочее колесо, втулку вала и т. д.) с электродвигателем через муфту. В вертикальном канализационном насосе вал может быть ближним или дальним к рабочему колесу в зависимости от назначения насоса.
Рабочее колесо
Рабочее колесо состоит из лопаток, изогнутых назад. Основная функция рабочего колеса - перемещение перекачиваемой жидкости через насос при его вращении. Рабочее колесо может иметь осевой или радиальный поток. В крыльчатке с осевым потоком жидкость течет в осевом направлении к валу, а в крыльчатке с радиальным потоком - радиально к валу. В вертикальных канализационных насосах используются рабочие колеса с радиальным потоком, которые могут иметь открытую или закрытую конструкцию. Открытые рабочие колеса имеют только один кожух, лопасти которого расположены с одной стороны. Они в основном используются в одноступенчатых центробежных насосах с одним всасыванием. Закрытое рабочее колесо имеет кожухи с обеих сторон, а лопасти рабочего колеса расположены между кожухами. Закрытые рабочие колеса имеют две основные конфигурации: одинарное или двойное всасывание. Производители вертикальных канализационных насосов предпочитают использовать рабочее колесо радиального потока с открытой конструкцией, поскольку оно может эффективно работать с большим количеством взвешенных частиц и жидкостями высокой вязкости.
Рисунок: Показаны закрытые рабочие колеса: конфигурации с одинарным и двойным всасыванием
Впускные и выпускные отверстия насоса
Впускной патрубок насоса соединяется с всасывающим трубопроводом, который опускается в отстойник, а выпускной патрубок соединяется с нагнетательным шлангом, подавая перекачиваемую жидкость в нужное место. Перекачиваемая среда поступает в насос через впускной патрубок и вытекает через выпускной патрубок.
Рисунок: Показаны закрытые рабочие колеса: конфигурации с одинарным и двойным всасыванием
Как работает вертикальный канализационный насос?
При работе электрический индукционный двигатель вращает крыльчатку через вал насоса и муфту. Вращение крыльчатки создает вакуум внутри корпуса насоса. Вследствие этого повышенное атмосферное давление снаружи насоса заставляет жидкость поступать в корпус вертикального канализационного насоса через входное отверстие насоса. Когда жидкость ударяется о лопасти рабочего колеса, она вращается в радиальном и осевом направлении наружу под действием центробежной силы, действующей на лопасти, пока не пройдет через все компоненты рабочего колеса. Лопасти крыльчатки придают жидкости кинетическую энергию и выбрасывают ее в диффузорную камеру с очень высокой скоростью. В диффузионной камере скорость воды постепенно снижается, что приводит к преобразованию энергии высокой скорости в напор высокого давления. Затем диффузор направляет воду в подающую трубу, по которой она перемещается в нужное место.
Типы вертикальных канализационных насосов
Погружной вертикальный канализационный насос
Погружной вертикальный канализационный насос во время работы полностью погружен в перекачиваемую жидкость. Погружной вертикальный канализационный насос содержит масляное уплотнение вокруг двигателя, которое способствует охлаждению.
Рисунок: Схема расположения внутренних частей погружного вертикального канализационного насоса.
Непогружной вертикальный канализационный насос
Этот вид вертикальных канализационных насосов работает вне перекачиваемой жидкости. Внутри отстойника размещается только всасывающее отверстие, а остальная часть насоса остается снаружи.
Рисунок: Изображение непогружного вертикального канализационного насоса.
Вертикальный канализационный насос
Вертикальный канализационный насос устанавливается вдоль трубопровода подобно клапану. Он содержит всасывающий и нагнетательный патрубки, расположенные в трубопроводе по прямой линии.
Рисунок: Изображение конфигурации вертикального канализационного насоса.
Применение вертикального канализационного насоса
Вертикальные канализационные насосы отлично подходят для широкого спектра отраслей промышленности, включая муниципальные предприятия, очистные сооружения, электростанции, горнодобывающую промышленность и насосные станции. Типичные области применения включают:
- Вертикальные канализационные насосы используются для перекачки сточных вод на очистных сооружениях
- Они используются для отвода сточных вод в коммунальном хозяйстве, на насосных станциях
- Они используются для перекачки сточных вод к канализационной инфраструктуре в низменных районах, где сточные воды не могут течь самотеком.
- Они также используются для перекачки промышленных сточных вод
- Вертикальные канализационные насосы также используются в частных домах и коммерческих зданиях, которые не подключены к городской канализации из-за особенностей рельефа.
- Вертикальные канализационные насосы также используются для промывки промышленных шахт
- Они используются в химической промышленности для транспортировки вязких жидкостей.
- Они используются для перекачки любых жидкостей, содержащих взвешенные частицы и волокна.
Преимущества вертикального канализационного насоса
- Вертикальные канализационные насосы занимают мало места. Двигатель устанавливается над корпусом насоса, занимая тем самым меньше места на полу.
- Вертикальные канализационные насосы проще в установке и эксплуатации, поскольку имеют упрощенную конструкцию. Близко соединенная конструкция исключает необходимость выравнивания вала или установки дополнительных подшипников.
- Вертикальные канализационные насосы обеспечивают высокую надежность и эффективность.
- Вертикальные канализационные насосы требуют минимального текущего обслуживания, поскольку имеют мало деталей, подверженных износу.
- Они идеально подходят для работы в условиях экстремальных температур и давления, поскольку производители вертикальных канализационных насосов разрабатывают их таким образом, чтобы они выдерживали тепловое расширение.
- Вертикальные канализационные насосы работают бесшумно, поскольку вертикальный вал естественным образом сбалансирован и силы гравитации не противодействуют направлению вращения вала.
Недостатки вертикального канализационного насоса
- Для установки и обслуживания вертикального канализационного насоса требуется вертикальное пространство.
- Из-за вертикальной конфигурации вес насоса приходится на нижнюю часть лопасти, что может привести к большой концентрации напряжений.
- Вертикальные канализационные насосы с закрытой парой могут быть сложны в обслуживании, поскольку для обслуживания внутренних частей насоса необходимо отсоединять двигатель и головку насоса. Это может стать серьезной проблемой, особенно для насосов с большими двигателями.
- Вертикальные канализационные насосы не имеют механизма для остановки рабочего колеса и могут работать в обратном направлении, особенно если насос останавливается без предварительного перекрытия нагнетательного трубопровода.
- При утечке воздуха производительность вертикального канализационного насоса может резко снизиться.
Поиск и устранение неисправностей вертикального канализационного насоса
Двигатель не работает или перегревается
- Двигатель установлен некачественно. Убедитесь, что насос установлен в соответствии с рекомендациями производителей вертикальных канализационных насосов.
- Сработал автоматический выключатель или перегорел предохранитель. Осмотрите насос на предмет перегоревшего предохранителя и замените его. проверьте и сбросьте автоматический выключатель, если это необходимо.
- Двигатель неисправен. Осмотрите и замените двигатель, если это необходимо
После запуска насос выдает мало или совсем не выдает разряжения
- Вертикальный насос работает в обратном направлении. Убедитесь, что направление вращения двигателя совпадает с направлением, указанным производителем вертикального канализационного насоса с помощью стрелки на заводской табличке. Поменяйте полярность двигателя
- Крыльчатка или обратный клапан засорились. Осмотрите и прочистите засорение клапана или крыльчатки.
- 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 производителем вертикального канализационного насоса.
- В насосе или всасывающем трубопроводе есть воздух. Убедитесь, что насос или трубопровод заполнен водой, чтобы вытеснить воздух.
Привод насоса перегружен
- Скорость вращения насоса слишком высока. Уменьшите скорость насоса.
- Неисправный двигатель насоса. Осмотрите двигатель на предмет дефектов и при необходимости отремонтируйте или замените его.
- Некоторые детали насоса подвержены сильному механическому трению. Осмотрите насос в сборе на предмет наличия препятствий или прогибов и устраните их.
Насос испытывает чрезмерную вибрацию или шум
- Некоторые компоненты насоса разбалансированы. Осмотрите и при необходимости восстановите баланс деталей.
- Крыльчатка насоса частично засорилась. Осмотрите и очистите крыльчатку.
- Крыльчатка сильно изношена или неисправна. Проверьте и замените крыльчатку.
- Некоторые компоненты насоса неплотно прилегают к корпусу насоса. Затяните все незакрепленные детали с моментом, рекомендованным производителем вертикального канализационного насоса.
- Насос работает в режиме кавитации. Убедитесь, что клапаны линии всасывания полностью открыты.
- В жидкости присутствует воздух. Убедитесь, что всасывающая труба полностью погружена в жидкость, чтобы предотвратить образование вихрей на ее поверхности.
Резюме
Вертикальный канализационный насос - это тип центробежного насоса с вертикально ориентированным валом и тесной муфтой между приводом и головкой насоса. Производители вертикальных канализационных насосов могут также устанавливать насос с длинной муфтой, в которой используется распорный кронштейн, служащий опорой для двигателя. Длинная муфта облегчает обслуживание насоса. Вертикальные канализационные насосы используются для перекачивания жидкости, содержащей твердые частицы и длинноволокнистый мусор. Вертикальный канализационный насос может быть погружным или непогружным. Вертикальные канализационные насосы широко используются для отвода сточных вод из коммунальных служб, очистных сооружений, горно-обогатительных комбинатов и электростанций. Вертикальные канализационные насосы широко распространены благодаря своим отличным рабочим параметрам, а также способности противодействовать наматыванию и блокировке. Вертикальные канализационные насосы обладают высокой эффективностью и надежностью, занимают мало места и более просты в установке и эксплуатации.