Вертикальный турбинный насос
Что такое вертикальный турбинный насос?
Вертикальный турбонасос представляет собой роторный динамический насос, состоящий из модифицированных рабочих колес с радиальным потоком, расположенных вертикально.. Предназначен для перекачивания воды из подземных скважин и глубоких резервуаров.. Насос соединяется с двигателем, находящимся на уровне земли, через вертикальную ось длины., отсюда и термин вертикальный турбинный насос. Производители вертикальных турбонасосов обычно разрабатывают агрегаты в многоступенчатой конфигурации, состоящей из нескольких уровней рабочих колес, заключенных в чашеобразный узел.. Каждое дополнительное рабочее колесо увеличивает напор, который может создать насос, при этом расход остается постоянным.. Производители вертикальных турбинных насосов могут спроектировать насос для такого высокого напора, используя столько ступеней, сколько может вместить чаша в сборе.. Вертикальные турбинные насосы могут быть установлены во всасывающем резервуаре или ниже уровня земли для обеспечения дополнительного напора на всасывании рабочего колеса первой ступени.. В общем, вертикальные турбинные насосы делятся на две большие категории.: глубинные вертикальные турбинные насосы и вертикальные турбинные насосы короткой посадки.
Фигура: Вертикальный турбинный насос
Компоненты вертикального турбонасоса
Мотор
Двигатель обеспечивает механическую мощность для работы насоса.. Это может быть двигатель переменного или постоянного тока и может содержать приводы с фиксированной или регулируемой скоростью..
Сборка чаши
Бачок вертикального турбонасоса состоит из всасывающего корпуса., рабочие колеса, и рассеивающий стиль корпуса. Каждый диффузор содержит одно рабочее колесо., и вместе они составляют ступень насоса.
Фигура: Конфигурация чаши в сборе.
Корпус насоса
Вертикальный турбонасос имеет корпус диффузионного типа.. Корпус насоса представляет собой тонкий воздух.- проход вокруг рабочего колеса. Он служит резервуаром, поддерживающим давление, и направляет поток и выход из насоса.. Производители вертикальных турбинных насосов создают корпус насоса из чугуна., углеродистая сталь, или нержавеющая сталь для повышения прочности, коррозионная стойкость, и устойчивость к истиранию.
Рабочее колесо
Рабочее колесо представляет собой быстро вращающийся вентилятор, состоящий из лопастей, которые помогают перемещать жидкость от входа насоса к выходу за счет увеличения кинетической энергии и давления.. В вертикальном турбинном насосе, рабочее колесо жестко фиксируется на валу насоса с помощью прецизионных конических замков.. Рабочее колесо может быть открытым, полуоткрытый, или закрытого типа с рабочим колесом. Производители вертикальных турбинных насосов разрабатывают рабочее колесо с широким диапазоном гидравлического покрытия для максимальной эффективности..
Вал
Вал вертикального турбонасоса представляет собой длинную цилиндрическую деталь из металла, расположенную в центре насоса и опирающуюся на подшипники.. Он несет на себе рабочие колеса и соединяет двигатель с головкой насоса посредством гибкой муфты.. Вал насоса обычно проектируется с учетом максимальной прочности и превосходной коррозионной стойкости с использованием высококачественных материалов, таких как нержавеющая сталь., легированная сталь, углеродистая сталь, и т. д.. Он также грунтуется и полируется, чтобы обеспечить гладкую опорную поверхность..
Связь
Вертикальные турбинные насосы используют гибкую муфту., что упрощает обслуживание упорных подшипников и механических уплотнений. Муфта соединяет вал насоса с валом двигателя, облегчая передачу крутящего момента и вращение рабочих колес.. Муфта точно обработана и сбалансирована для идеального выравнивания и передачи мощности..
Всасывающий патрубок
Всасывающее отверстие вертикального турбонасоса имеет гидродинамическую конструкцию, которая помогает обеспечить плавный входной поток.. Он также содержит впускной фильтр увеличенного размера, который предотвращает попадание твердых частиц в гидравлический узел.. Вода поступает в насосы через всасывающий патрубок..
Выпускное отверстие
Вода выходит из насоса через сливное отверстие.. Выпускное отверстие вертикального турбонасоса имеет сборную или цельнолитую конструкцию, рассчитанную на тяжелые условия эксплуатации и с низкими потерями..
Как работает вертикальный турбинный насос?
Вертикальный турбинный насос работает путем преобразования механической энергии рабочего колеса в кинетическую энергию и энергию давления перекачиваемой жидкости.. Когда двигатель запускается, крыльчатка вращается, создание вакуума внутри корпуса насоса. Как результат, вода попадает в первую камеру за счет атмосферного давления, действующего на поверхность воды. Как только вода попадает на рабочее колесо первой ступени, механическое воздействие сообщает жидкости высокую кинетическую энергию. Затем крыльчатка выбрасывает воду в улитку., где давление жидкости увеличивается из-за уменьшения ее скорости, и вода поступает на вторую ступень, где давление жидкости еще больше увеличивается. Этот процесс продолжается до последней ступени насоса., где жидкость достигает необходимого напора и перекачивается в нужное место через выпускное отверстие и напорную трубу..
Фигура: Работа вертикального турбонасоса
Типы вертикальных турбинных насосов
Глубинный вертикальный турбинный насос
Глубинный вертикальный турбонасос обычно устанавливается в пробуренную скважину., первая ступень расположена ниже уровня воды. Производители вертикальных турбонасосов создают устройства с многоступенчатой сборкой., способность самовсасывания, и в основном для водного транспорта. Вертикальный турбинный насос для глубоких скважин в основном используется для транспортировки воды из глубоких скважин в резервуары для хранения или очистные сооружения на поверхности..
Фигура: показан глубинный вертикальный турбинный насос.
Вертикальный турбонасос короткого диаметра
Вертикальные турбинные насосы с короткой посадкой обычно короче, чем 50 дюймы. Они распространены во всех отраслях промышленности и в системах водоснабжения, но в основном встречаются в колодцах с водой.. В относительно чистой воде, подшипник этого насоса можно смазывать перекачиваемой водой. В отличие, внешний источник воды, смазка, или масло используется в тех случаях, когда перекачиваемая жидкость не может смазывать подшипники..
Фигура: Показан вертикальный турбинный насос короткой посадки.
Вертикальный турбинный насос из нержавеющей стали
Вертикальный турбинный насос из нержавеющей стали имеет конструкцию насоса, полностью выполненную из нержавеющей стали, и может быть полупогруженным или полностью погруженным в воду.. Он превосходно работает в суровых условиях, где обычные вертикальные турбинные насосы, изготовленные из чугуна или стали, не могут работать в суровых условиях.. Этот насос можно использовать в качестве насоса для глубоких скважин., насос для мокрой ямы, или погружной насос повышения давления. Их предпочитают из-за их универсальности и долговечности..
Фигура: Показан вертикальный турбинный насос из нержавеющей стали.
Двухступенчатый вертикальный турбонасос
Двухступенчатый вертикальный турбонасос состоит из двух рабочих колес, размещенных в отдельных камерах диффузионного насоса, но установленных на одном валу-чаше, проходящем через середину диффузоров.. Этот насос обеспечивает функциональность двух насосов, соединенных последовательно..
Фигура: показан двухступенчатый вертикальный турбинный насос.
Многоступенчатый вертикальный турбинный насос
Многоступенчатый вертикальный турбонасос состоит из более чем двух рабочих колес, размещенных в разных камерах насоса, установленных последовательно.. Вода поступает в первую камеру под давлением всасывания и выходит из последней камеры под повышенным давлением.. Этот насос может работать с более высоким напором и расходом, чем двухступенчатый аналог, и может работать с двигателем меньшего размера..
Применение вертикального турбинного насоса
Производители вертикальных турбинных насосов разрабатывают насос для превосходной работы в приложениях с низким чистым положительным напором на всасывании. (NPSH). Их можно найти на электростанциях., схемы орошения, и водоочистные сооружения.
- В них используются гидравлические турбины для выработки электроэнергии, поскольку они могут работать в обратном направлении.. Когда для этого применения используется вертикальный турбинный насос, всасывающее сопло действует как выпускное отверстие турбины, в то время как выпускное сопло действует как входное отверстие турбины. Данное изменение не влияет на эффективность устройства.; КПД устройства в режиме турбины равен КПД при использовании в качестве насоса.
- Используются в качестве повысительных насосов в муниципальных насосных системах..
- Они используются для обеспечения потока в градирнях на электростанциях..
- Используются для транспортировки воды на очистных сооружениях..
- Они используются для перекачки сырой воды в оросительные дождеватели в ирригационных хозяйствах..
- Они используются для подачи воды к кранам в домах..
- Они используются для подачи грунтовых вод в муниципалитеты, которые не могут полагаться на поверхностные воды..
- Они также обеспечивают подпиточную воду и противопожарную воду для промышленных предприятий..
Преимущества вертикального турбонасоса
- Вертикальные турбинные насосы обладают высоким гидравлическим КПД..
- Они имеют высокую энергоэффективность за счет возможности работы с двигателями меньшей мощности..
- Они идеально подходят для применений с высоким напором и низким расходом..
- Они имеют минимальные потери на утечку, поскольку напор на ступень меньше..
- Они имеют компактную конструкцию с небольшими рабочими колесами, поскольку напор на ступень меньше..
- Они обеспечивают стабильную работу.
- Они имеют низкий жизненный цикл из-за минимальных требований к техническому обслуживанию..
- Они обеспечивают простой и эффективный способ выталкивания воды из глубоких подземных скважин на поверхность..
- Они очень универсальны в применении, обслуживание сельскохозяйственного орошения, муниципальное водоснабжение, электростанции, и т. д..
- Они являются самовсасывающими, поскольку рабочее колесо первой ступени находится ниже уровня воды..
- Они очень надежны.
Недостатки вертикального турбонасоса
- Для их установки требуется большое пространство над головой..
- Сбалансировать гидравлическую тягу вертикальных турбонасосов непросто из-за выступающего вала., особенно в приложениях с высоким всасыванием и высоким давлением.
- Они могут работать с жидкостью с увлеченными или растворенными газами, поскольку газ накапливается в герметичной камере., там, где вентиляция затруднена.
- Первоначальная стоимость приобретения и установки насоса относительно высока..
Устранение неисправностей вертикального турбонасоса
Насос выиграл запуск
- Перегорел предохранитель или сработал автоматический выключатель.. Осмотрите вертикальный турбонасос на наличие перегоревшего предохранителя и при необходимости замените его..
- Напряжение неравномерное из-за грязи или коррозии реле давления. Осмотрите реле давления и очистите его от любого мусора или загрязнения..
- Розетки предохранителей загрязнены или подверглись коррозии.. Осмотрите и при необходимости очистите розетки предохранителей..
- Недостаточное питание панели.. Убедитесь, что двигатель получает необходимое напряжение и ток..
Через насосную систему проходит недостаточное количество воды
- Насос связан с воздухом. Убедитесь, что в насосной системе нет воздуха.
- Обратный клапан вышел из строя или неправильно установлен. Осмотрите обратный клапан, установите его правильно или замените его.
- Засорение рабочего колеса. Осмотрите рабочее колесо и удалите все материалы..
- Насос работает в обратном направлении. Убедитесь, что направление вращения двигателя соответствует направлению, указанному производителями вертикальных турбонасосов на заводской табличке.. Обязательно поменяйте полярность двигателя..
Повышенная вибрация насоса.
- В вертикальном турбонасосе имеются несбалансированные компоненты.. Осмотрите и отбалансируйте элементы..
- Крыльчатки сильно изношены или неисправны.. Осмотрите рабочие колеса и при необходимости замените изношенное рабочее колесо другим от производителя насоса..
- Наклонный или несбалансированный вал. Осмотрите вал насоса и при необходимости отбалансируйте его..
- Сборка насоса ослаблена. Затяните компоненты насоса с моментом затяжки, рекомендованным производителями вертикальных турбин..
Мотор перегревается
- Двигатель неисправен. Осмотрите и при необходимости замените первичный двигатель..
- Мотор плохо установлен. Убедитесь, что насос установлен в соответствии со стандартами производителя вертикального турбинного насоса..
- Вертикальный турбонасос работает в режиме кавитации.. Убедитесь, что насос работает в правильном диапазоне скоростей и использует правильный тип рабочего колеса..
- Плохая центровка муфты. Обязательно отрегулируйте насос и муфту.. Также, проверить резиновую муфту на предмет износа.
- Смазка насоса избыточна или загрязнена.. Слейте излишки масла или подшипников и корпуса..
- В насосе есть воздушная пробка. Ослабьте вентиляционную пробку, чтобы удалить воздух..
Резюме
Вертикальный турбонасос представляет собой роторный динамический насос с несколькими модифицированными рабочими колесами с радиальным потоком, расположенными вертикально.. Вертикальный турбонасос имеет многоступенчатую конфигурацию с несколькими уровнями рабочих колес, заключенных в чашеобразный узел.. Предназначен для перекачки воды из подземных скважин и глубоких резервуаров в резервуары для хранения на поверхности.. Насос соединяется с подземным электродвигателем через вертикальную ось длины., отсюда и название вертикальный турбинный насос.. Производители вертикальных турбинных насосов разрабатывают насос, который идеально работает при низкой чистой положительной высоте всасывания. (NPSH) Приложения. Потому что вертикальный турбинный насос может создавать высокое давление при неизменном расходе., он также идеально подходит для применений с высоким напором и низким расходом.. Вертикальные турбинные насосы не имеют проблем с заливкой и являются энергоэффективными и гидравлическими.. Они обычно используются на электростанциях., схемы орошения, и водоочистные сооружения. Однако, нелегко сбалансировать вертикальную тягу на вертикальных турбонасосах, и их также довольно дорого приобрести.