Вертикальный центробежный насос с раздельным корпусом
Что такое вертикальный центробежный насос с раздельным корпусом?
Вертикальный центробежный насос с разъемным корпусом - это тип динамического роторного насоса с рабочим колесом одинарного или двойного всасывания, расположенным между подшипниками. Он содержит корпус насоса, разделенный по горизонтали или вертикали для облегчения демонтажа и обслуживания. Конструкция разъемного корпуса зависит от типа центробежного насоса с вертикальным разъемным корпусом. Производители центробежных насосов с вертикальным разъемом корпуса обычно проектируют агрегат для вертикального монтажа. Центробежный насос с вертикальным разъемным корпусом подходит для применения в тех случаях, когда требуется более высокая скорость потока жидкости, чем та, которую могут обеспечить конвективные насосы с торцевым всасыванием. В основном он используется с водой и относительно тонкими перекачиваемыми средами. Производители насосов с вертикальным разъемом корпуса создают эти устройства для работы с максимальным напором 180 метров при высоком расходе до 6000 кубических метров в час. Вертикальные центробежные насосы с разъемным корпусом изготавливаются из различных материалов, таких как бронза, чугун, литая сталь, ковкий чугун и дуплекс, чтобы соответствовать различным требованиям к применению.
Рисунок: Вертикальный центробежный насос с разъемным корпусом
Компоненты вертикального центробежного насоса с разъемным корпусом
Электрический двигатель
Электродвигатель является источником энергии для насоса. Электродвигатель может быть как переменного тока (AC), так и постоянного тока (DC). Вертикальный центробежный насос с разъемным корпусом может работать от двигателя переменного тока, однофазного или трехфазного асинхронного двигателя.
Обсадная труба
Корпус - это неподвижный компонент, в котором размещен роторный узел и находятся всасывающий и нагнетательный патрубки. Он содержит жидкость и направляет поток в насос через всасывающую трубу и из насоса через нагнетательную трубу. Корпус насоса также служит в качестве резервуара для сохранения давления. Корпус насоса может быть как горизонтально разъемным, так и вертикально разъемным с двойной спиралью для снижения радиальных нагрузок на подшипники.
Рисунок: Вертикально разделенный корпус насоса.
Муфта
Производители центробежных насосов с вертикальным разъемом корпуса используют длинную муфту для насоса, чтобы облегчить его обслуживание. Муфта соединяет ведущий вал двигателя с вращающимся валом насоса, обеспечивая передачу механического крутящего момента на головку насоса с минимальными потерями. Длинная муфта обеспечивает доступ к головке насоса без снятия двигателя. Кроме того, она обеспечивает достаточное пространство между насосом и двигателем, что помогает защитить двигатель от попадания жидкости в случае нарушения уплотнения.
Вал
Вал - это вращающийся механический элемент, опирающийся на подшипники. Его основная функция - нести рабочее колесо. Обычно он соединен с тяговым электродвигателем. Производители центробежных насосов с вертикальным разъемом корпуса изготавливают вал из высококачественных материалов, таких как нержавеющая и легированная сталь, чтобы противостоять коррозии и вибрациям во время работы насоса.
Рабочее колесо
Рабочее колесо является основным вращающимся компонентом вертикального центробежного насоса с раздельным корпусом. Оно представляет собой ряд лопастей, изогнутых назад. Его функция заключается в увеличении кинетической энергии и давления жидкости, проходящей через насос. В центробежном насосе с вертикальным разъемом корпуса используется рабочее колесо закрытого типа с односторонним или двусторонним всасыванием.
Рисунок: Рабочие колеса насосов: а) одностороннего всасывания и б) двухстороннего всасывания.
Подшипники
Основная функция подшипников - поддерживать вал насоса или ротор в сборе и правильно выравнивать их относительно неподвижных концов под действием радиальных и осевых сил. Кроме того, подшипники сдерживают относительное движение ротора и минимизируют трение между вращающимся валом и статором.
Как работает вертикальный центробежный насос с раздельным корпусом?
Вертикальный центробежный насос с разъемным корпусом работает за счет преобразования механической энергии рабочего колеса в кинетическую энергию и энергию давления перекачиваемой жидкости. Когда электродвигатель включается, механический момент передается на рабочее колесо через вал насоса и муфту. При вращении крыльчатки внутри насоса создается вакуум, позволяющий перекачиваемой жидкости под действием внешнего атмосферного давления поступать в корпус насоса и к ушку крыльчатки. 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 уменьшается за счет постепенного расширения траектории потока, а энергия высокой скорости преобразуется в напор высокого давления. Перекачиваемая жидкость выходит из вертикального центробежного насоса с раздельным корпусом под повышенным давлением, что позволяет транспортировать ее в нужное место через напорный патрубок и патрубки напорной трубы.
Рисунок: Работа вертикального центробежного насоса с раздельным корпусом.
Типы вертикальных центробежных насосов с разъемным корпусом
Одновсасывающий вертикальный центробежный насос с разъемным корпусом
В центробежном вертикальном насосе с раздельным корпусом одностороннего всасывания вода поступает на вход насоса, а весь объем попадает на лопасти рабочего колеса только с одной стороны. За счет центробежного эффекта создается давление жидкости, поскольку лопасти вытесняют ее через насос. Он имеет прочную конструкцию и может стоить в два раза дешевле аналогичного насоса с двойным всасыванием.
Рисунок: Показана конфигурация центробежного насоса с вертикальным разъемным корпусом с одним всасыванием.
Центробежный насос с двойным всасыванием в вертикальном разъемном корпусе
Центробежный вертикальный насос с двойным всасыванием имеет рабочее колесо, предназначенное для подачи воды с обеих сторон лопастей. Рабочее колесо двойного всасывания разделяет поток внутри насоса, направляя половину потока либо через отверстия, либо через входные отверстия рабочего колеса. Центробежный насос с вертикальным разъемным корпусом двойного всасывания обеспечивает лучший чистый положительный напор на всасывании (NPSH) и меньшую осевую тягу. Кроме того, он служит дольше (30-40 лет) и обеспечивает более высокий расход, чем его одновсасывающий аналог.
Области применения вертикальных центробежных насосов с разъемным корпусом
Вертикальные центробежные насосы с разъемным корпусом широко используются в различных отраслях промышленности, таких как сельское хозяйство, горнодобывающая промышленность, городские очистные сооружения, нефтяная, химическая, нефтехимическая и др. Они используются для выполнения следующих задач
- Вертикальные центробежные насосы с раздельным корпусом используются для перекачивания воды с высоким расходом и низким или средним давлением в системах водоснабжения жилых и промышленных объектов.
- Они используются в качестве бустерных насосов в бустерных станциях.
- Они используются для откачки масла из масляного картера.
- Они используются для поддержки противопожарного оборудования.
- Они используются в химическом производстве и пищевой промышленности.
- Они используются для обработки конденсата
Преимущества вертикального центробежного насоса с разъемным корпусом
- Вертикальные центробежные насосы с разъемным корпусом занимают мало места благодаря своей вертикальной ориентации.
- Корпус насоса разделен на две камеры. Это позволяет увеличить производительность всасывания. Это также помогает сбалансировать гидравлические осевые силы, увеличивая срок службы подшипников и повышая надежность.
- Они отличаются высокой надежностью и энергоэффективностью.
- Вертикальный центробежный насос с раздельным корпусом и двойным всасывающим рабочим колесом может работать с очень высокими скоростями потока.
- Вертикальный насос с разъемным корпусом прост в обслуживании благодаря длинной муфте между электродвигателем и головкой насоса. Доступ к головке насоса можно получить, не снимая двигатель.
- Длинная муфта обеспечивает достаточное пространство между двигателем и головкой насоса, предотвращая попадание перекачиваемой жидкости в двигатель при выходе из строя механических уплотнений.
- Вертикальные центробежные насосы с раздельным корпусом имеют независимые двигатели и валы насоса, что означает, что в случае повреждения потребуется замена только одного из них.
- Вертикальный центробежный насос с разъемным корпусом более надежен и пригоден для длительной эксплуатации, поскольку дополнительный подшипниковый узел в головке насоса снимает значительную нагрузку с двигателя во время работы.
- Центробежный насос Vertica 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.
Недостатки вертикального центробежного насоса с раздельным корпусом
- Вертикальный центробежный насос с разъемным корпусом не может перекачивать более густые масла или жидкости, содержащие взвешенные частицы.
- Для их установки требуется вертикальное пространство, что затрудняет их монтаж и обслуживание.
- Вес насоса опускается под крышку, что приводит к концентрации напряжений.
- Вертикальные центробежные насосы с разъемным корпусом имеют ограниченные возможности привода, поскольку они могут быть соединены только с электродвигателем.
Поиск и устранение неисправностей вертикального центробежного насоса с разъемным корпусом
Двигатель не работает
- Имеется обрыв в цепи тепловой перегрузки. Дайте вертикальному центробежному насосу с разъемным корпусом остыть, закройте все разомкнутые цепи и запустите его снова.
- Двигатель неисправен. Проверьте и замените двигатель, если это необходимо.
- Двигатель установлен некачественно. Убедитесь, что насос установлен в соответствии со стандартами производителей центробежных насосов с вертикальным разъемным корпусом
- Сработал автоматический выключатель или перегорел предохранитель. Осмотрите и при необходимости сбросьте автоматический выключатель. Проверьте насос на предмет перегоревшего предохранителя и замените его.
Насос выдает недостаточное количество воздуха
- 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 центробежного насоса с вертикальным разъемным корпусом.
- Насос работает в обратном направлении. Убедитесь, что двигатель вращается в направлении, указанном производителем центробежного насоса с вертикальным разъемным корпусом с помощью стрелки на корпусе насоса. Обязательно поменяйте полярность двигателя.
- В насосе или всасывающем трубопроводе присутствует воздух. Обязательно заполните насос или трубопровод водой, чтобы вытеснить воздух.
Привод насоса перегружен
- Скорость вращения насоса слишком высока. Убедитесь, что насос работает в диапазоне скоростей, указанных производителем центробежного насоса с вертикальным разъемным корпусом.
- Некоторые детали насоса испытывают сильное механическое трение. Осмотрите узел насоса на наличие прогибов или препятствий и устраните их.
- Неисправный двигатель насоса. Осмотрите двигатель на предмет дефектов и при необходимости отремонтируйте или замените его.
Насос испытывает чрезмерную вибрацию
- Крыльчатка насоса частично засорилась. Осмотрите и очистите крыльчатку.
- Вал насоса наклонен или разбалансирован. Осмотрите вал, при необходимости отбалансируйте его или замените.
- Некоторые компоненты насоса неплотно закреплены в его корпусе. Затяните все ослабленные детали с моментом, рекомендованным производителем центробежного насоса с вертикальным разъемным корпусом.
- Некоторые компоненты центробежного насоса с вертикальным разъемным корпусом разбалансированы. Осмотрите и при необходимости восстановите баланс деталей.
Слишком высокий уровень шума
- В вертикальном центробежном насосе с разъемным корпусом присутствуют посторонние материалы. Разберите насос и очистите его.
- Крыльчатка повреждена или изношена. Осмотрите и замените крыльчатку.
- Насос работает в режиме кавитации. Убедитесь, что клапаны линии всасывания полностью открыты.
- Монтажная плита и фундамент не обладают достаточной жесткостью. Укрепите фундамент и прочно установите вертикальный центробежный насос с разъемным корпусом.
- Насос работает за пределами рабочего диапазона. Убедитесь в правильности диапазона работы в соответствии с руководством производителя центробежного насоса с вертикальным разъемным корпусом.
Резюме
Вертикальный центробежный насос с раздельным корпусом - это насос с динамическим ротором, состоящий из рабочего колеса с одним или двумя всасывающими элементами, подвешенного между подшипниками. Производители центробежных насосов с вертикальным разъемным корпусом обычно проектируют насосы для вертикального монтажа. Корпус насоса разделен горизонтально или вертикально для облегчения демонтажа и обслуживания. Кроме того, в насосе используется длинная муфта, облегчающая обслуживание насоса. Центробежные насосы с вертикальным разъемным корпусом отлично подходят для приложений, требующих более высокой скорости потока жидкости, чем та, которую могут обеспечить конвективные насосы с торцевым всасыванием. В основном они используются с водой и другими жидкостями с низкой вязкостью. Вертикальные центробежные насосы с разъемным корпусом находят широкое применение на городских очистных сооружениях, сельскохозяйственных фермах, в нефтехимической и химической промышленности. Обычно центробежные насосы с вертикальным разъемом корпуса используются для перекачивания воды с высоким расходом и низким или средним давлением в системах водоснабжения жилых и промышленных зданий. Они просты в обслуживании, занимают мало места, высокоэффективны и надежны.