Вертикальный насос с раздельным корпусом
Что такое вертикальный насос с раздельным корпусом?
Вертикальный насос с разъемным корпусом - это уникальная разновидность центробежного насоса с вертикально разделенным корпусом со съемными крышками на торцах. Разъемная конструкция корпуса позволяет легко демонтировать роторную группу без нарушения центровки насоса или всасывающего и нагнетательного трубопроводов, что экономит время при обслуживании или ремонте внутренних компонентов насоса. Производители вертикальных насосов с разъемным корпусом в основном проектируют устройства для вертикальной установки, чтобы сэкономить площадь пола. Вертикальные насосы с разъемным корпусом идеально подходят для транспортировки сырой, чистой или технической воды в обрабатывающей промышленности, на орошаемых фермах, водоочистных станциях, электростанциях и в сахарной промышленности. Они обеспечивают отличные эксплуатационные характеристики с максимальным напором до 200 метров, производительностью насоса 5000 кубометров в час и максимальной рабочей температурой 70 градусов Цельсия. Вертикальные насосы с раздельным корпусом выпускаются в различных конфигурациях и из различных конструкционных материалов, таких как чугун, литая сталь, ковкий чугун и т.д.
Рисунок: Вертикальный насос с разъемным корпусом
Компоненты вертикального насоса с раздельным корпусом
Электрический двигатель
Электродвигатель - это источник энергии для насоса. Как правило, электродвигатели бывают двух основных типов: переменного тока (AC) и постоянного тока (DC). В вертикальном насосе с раздельным корпусом в основном используется двигатель переменного тока, либо однофазный, либо трехфазный асинхронный двигатель.
Обсадная труба
Насос с вертикальным разъемом имеет вертикальный разъем с двойной спиралью для снижения радиальных нагрузок на подшипники. Корпус насоса предназначен для размещения узла ротора (т. е. вала, рабочего колеса, втулок вала и корпуса подшипника) и размещения всасывающего и нагнетательного патрубков. Кроме того, корпус насоса сдерживает давление воды и предотвращает утечку жидкости при ее прохождении через насос.
Рисунок: Вертикально разделенный корпус насоса.
Муфта
Производители вертикальных насосов с разъемным корпусом устанавливают длинную муфту между двигателем и головкой насоса. Муфта соединяет ведущий вал двигателя с вращающимся валом насоса, обеспечивая передачу механического крутящего момента на головку насоса с минимальными потерями. Длинная муфта позволяет легко обслуживать насос благодаря быстрому доступу 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 компонент, опирающийся на подшипники и обычно соединенный с тяговым электродвигателем. Его основное назначение - нести рабочее колесо. Производители вертикальных насосов с разъемным корпусом изготавливают вал из высококачественных материалов, таких как нержавеющая и легированная сталь, чтобы он выдерживал коррозию и вибрации во время работы насоса.
Рабочее колесо
Рабочее колесо - это основной роторный компонент вертикального насоса с раздельным корпусом. Оно состоит из ряда лопастей, изогнутых назад. Оно передает кинетическую энергию и давление жидкости, чтобы вода протекала через насос и трубопроводную сеть. Рабочее колесо может быть как открытого типа, которое не имеет крышек, так и закрытого типа, которое имеет кожухи с обеих сторон для укрепления рабочего колеса. В вертикальном насосе с раздельным корпусом используется рабочее колесо закрытого типа с конфигурацией с одним или двумя всасываниями.
Рис: Рабочие колеса насосов: а) одностороннего всасывания и б) двухстороннего всасывания.
Подшипники
Подшипники поддерживают вал насоса или ротор в сборе и правильно выравнивают 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 насос с раздельным корпусом?
Вертикальный насос с разъемным корпусом преобразует механическую энергию рабочего колеса в кинетическую энергию воды, а затем в энергию давления для ее перемещения по насосным системам. Когда запускается электродвигатель, механический крутящий момент передается на рабочее колесо через вал насоса и муфту. При вращении рабочего колеса внутри насоса образуется пустота, позволяющая перекачиваемой жидкости под действием внешнего атмосферного давления поступать в корпус насоса и к ушку рабочего колеса. 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 высокая скорость потока снижается за счет постепенного увеличения пути потока, что приводит к преобразованию кинетической энергии в статическое давление. Наконец, вода выходит из вертикального насоса с раздельным корпусом под повышенным давлением и поступает в нужное место через напорный патрубок и патрубки подачи.
Рисунок: Работа вертикального насоса с разъемным корпусом.
Типы вертикальных насосов с раздельным корпусом
Одновсасывающий вертикальный насос с разъемным корпусом
Вертикальный насос с раздельным корпусом состоит из рабочего колеса с одним всасывающим патрубком, которое всасывает воду через одно входное отверстие. По сути, весь объем воды, протекающей через входное отверстие насоса, 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 вдвое дешевле аналогичного насоса с двойным всасыванием.
Рисунок: Одновсасывающий вертикальный насос с разъемным корпусом.
Вертикальный насос двойного всасывания с разъемным корпусом
Вертикальный насос с раздельным корпусом имеет рабочее колесо двойного всасывания с двумя отверстиями для подачи воды с обеих сторон лопастей. Рабочее колесо двойного всасывания разделяет поток внутри насоса, направляя половину потока через глаза или входные отверстия рабочего колеса. Оно имеет ряд преимуществ, таких как меньшее осевое усилие и превосходный чистый положительный напор всасывания (NPSH). Вертикальный насос с раздельным корпусом двойного всасывания может работать с более высокими скоростями потока и имеет более длительный срок службы, чем его аналог с одинарным всасыванием.
Рисунок: Вертикальный насос с разъемным корпусом двойного всасывания
Области применения вертикальных насосов с разъемным корпусом
Вертикальные насосы с разъемным корпусом широко используются для перекачивания воды в различных областях, таких как сельское хозяйство, горнодобывающая промышленность, противопожарное оборудование, городские станции очистки сточных вод, электростанции, осушение, судостроение и кондиционирование охлаждения/нагрева. Они используются для выполнения следующих задач:
- Вертикальные насосы с разъемным корпусом используются для перемещения 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 поддержки противопожарного оборудования.
- Они также используются в системах кондиционирования воздуха для подачи воды на нагрев или охлаждение.
- Они используются для подачи воды в дождевальные установки для орошения и сельскохозяйственных угодий.
- Они используются в строительстве для подачи воды в здания.
Преимущества вертикального насоса с раздельным корпусом
- 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.
- Они отличаются высокой надежностью и энергоэффективностью.
- Они также экономят время на ремонт/обслуживание. Разборная конструкция корпуса позволяет быстро демонтировать ротор в сборе, не нарушая центровку насоса.
- Разъемная конструкция корпуса также помогает увеличить производительность всасывания и сбалансировать гидравлические осевые силы. Сбалансированное осевое усилие приводит к увеличению срока службы подшипников.
- Вертикальные насосы с раздельным корпусом занимают мало места в помещении благодаря вертикальной ориентации.
- Вертикальный 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.
- Вертикальные насосы с раздельным корпусом имеют независимые двигатели и валы насоса, что означает, что в случае повреждения необходимо заменить только один из них.
- Вертикальные насосы с разъемным корпусом и рабочим колесом двойного всасывания могут работать с более высокими скоростями потока.
- В них используется длинная муфта, которая обеспечивает достаточное пространство между двигателем и головкой насоса, предотвращая попадание перекачиваемой жидкости в двигатель при выходе из строя механических уплотнений.
Недостатки вертикального насоса с раздельным корпусом
- Вертикальные насосы с разъемным корпусом не могут работать с жидкостями со взвешенными твердыми частицами и высоковязкими жидкостями.
- Так как они расположены вертикально, вес насоса приходится на нижнюю часть корпуса, что приводит к концентрации напряжений.
- Вертикальные насосы с раздельным корпусом имеют ограниченные возможности привода, поскольку могут быть соединены только с электродвигателем.
- Они требуют достаточного пространства для установки и обслуживания.
Поиск и устранение неисправностей вертикального насоса с раздельным корпусом
Двигатель не работает
- Сработал автоматический выключатель или перегорел предохранитель. Осмотрите и при необходимости сбросьте автоматический выключатель. Проверьте насос на предмет перегоревшего предохранителя и замените его.
- Имеется обрыв в цепи тепловой перегрузки. Дайте вертикальному насосу с раздельным корпусом остыть, замкните разомкнутую цепь 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 вертикальных насосов с раздельным корпусом.
Низкая производительность насоса
- Крыльчатка или обратный клапан засорились. Осмотрите и прочистите засорение клапана или крыльчатки.
- Насос работает в обратном направлении. Убедитесь, что двигатель вращается в направлении, указанном производителем вертикального насоса с разъемным корпусом с помощью стрелки на корпусе насоса. Обязательно поменяйте полярность двигателя.
- 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 насоса с раздельным корпусом.
- 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 вертикального насоса с раздельным 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.
Слишком высокий уровень шума
- В вертикальном 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 плотно установите вертикальный насос с разъемным корпусом.
- Насос работает за пределами рабочего диапазона. Убедитесь в правильности диапазона работы в соответствии с руководством производителя вертикального насоса с разъемным корпусом.
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 вертикального насоса с разъемным корпусом.
- Некоторые компоненты вертикального насоса с разъемным корпусом разбалансированы. При необходимости проверьте и восстановите баланс деталей.
Резюме
Вертикальный насос с разъемным корпусом - это особая модель центробежного насоса с вертикально разделенным корпусом и рабочим колесом одинарного или двойного всасывания. Разъемная конструкция корпуса, а также длинная муфта между двигателем и головкой насоса позволяют быстрее разбирать и обслуживать внутренние компоненты насоса. Производители вертикальных насосов с разъемным корпусом обычно проектируют их для вертикальной установки, что позволяет значительно сэкономить площадь помещения. Вертикальные насосы с разъемным корпусом в основном предназначены для перекачки жидкостей с низкой вязкостью, таких как пресная, морская и техническая вода. Они находят широкое применение в различных жилых, коммерческих и промышленных сферах, таких как орошение сельскохозяйственных угодий, горнодобывающая промышленность, пожарное оборудование, городские станции очистки сточных вод и электростанции. К преимуществам вертикальных насосов с раздельным корпусом относятся простота обслуживания, компактность конструкции, высокая эффективность и надежность. Поскольку они имеют независимые валы двигателя и насоса, при повреждении необходимо заменить только один вал. Вертикальные насосы с разъемным корпусом выпускаются в различных исполнениях и из различных материалов для удовлетворения различных требований.