• Габаритно-присоединительные размеры насосов типа КМ.

Насосы КМ - консольные моноблочные - описание конструкции, применение.

Насосы КМ в соответствии с общепринятыми классификациями относятся:

- по конструктивному признаку - консольные (в отличие от насосов типа К , рабочее колесо находится непосредственно на валу приводящего электродвигателя специальной конструкции или на промежуточном валу, который также крепится на валу обычного электродвигателя фланцевого или комбинированного монтажного исполнения).
- по принципу действия - центробежные, динамические, лопастные, с выходным потоком на выходе из рабочего колеса радиального типа (рабочее колесо - закрытого типа).

Консольно моноблочные насосы КМ по виду перекачиваемой среды предназначены в основном для воды (кроме морской) и жидкостей сходных с водой по плотности, вязкости (до 36 сСт), с водородным показателем pH от 6 до 9. Также выпускаются моноблочные насосы КМ специального назначения:

- для перекачивания химически активных сред (насос ХМ),
- легких нефтепродуктов (насос КМН),
- пищевых продуктов
- другие моноблочные насосы для различных сред. Большая часть бытовых насосов производится в моноблочном исполнении.

Температура перекачиваемой жидкости для водяных насосов КМ:

- с сальниковым уплотнением - от 0 до 80 о С,
- с торцовым (торцевым) уплотнением - от 0 до 105 о С (допускается кратковременное превышение максимальной температуры до 120 о С).

- для насосов с сальниковым уплотнением - 3,5 атм.
- для насосов с торцовым уплотнением - 6 атм.

Насосы КМ допускают небольшое количество механических примесей в перекачиваемой жидкости: до 0,2% по массе. Размер частиц в примесях - до 0,2 мм.
Высота всасывания (насос КМ не самовсасывающий ) различается в зависимости от марки насоса.
Для определения высоты всасывания насоса (при перекачивании воды из открытого источника, при нормальном атмосферном давлении, при температуре воды - 20 о С) можно пользоваться упрощенной формулой

Консольно моноблочные насосы являются приспособлениями с центробежной конструкцией, по типу они - моноблочные одноступенчатые, характер подачи рабочей жидкой массы - одностороннего направления. Сфера применения данных насосов - снабжение водой, циркуляционные процессы и отопительные системы. Используются для прокачки воды и жидкостей, близких к ней по физическим свойствам.

Сюда относится чистая, питьевая вода, техническая вода для использования в производстве, pH при этом должен быть от 6 до 9. Исключение составляет морская вода. Насосами может прокачиваться и другая жидкость, близкая к воде по плотности, вязкости и химической активности. Твердые включения не должны превышать 0,2мм, концентрация в единице объема должна быть до 0,1%.

Температурный режим рабочей жидкости, для таких устройств, как консольно моноблочные насосы, от 0 до 850С (при одинарном сальниковом уплотнении) или до 1050С (если торцовое уплотнение - одинарное). Консольно моноблочные насосы не допускаются к эксплуатации в производствах со взрыво- и пожароопасностью, а также для перекачивания горючих жидкостей. В насосах используются такие материалы: проточная часть изготовлена из серого чугуна, уплотнение торца вала - сальниковое одинарное.

Устройство консольно моноблочного насоса

В оснащении такого оборудования, как консольно моноблочные насосы, по аналогии с консольными насосами, имеется центробежное колесо, патрубок приема и сброса жидкой массы, спирально-кольцевой отвод, корпус, фиксаторы. Рабочее колесо изготавливают в виде двух дисков с изогнутыми лопастями между ними. Консольно моноблочные насосы и консольные насосы имеют отличия по массе и размерам и, кроме того, в конструкции соединений с электродвигателем.

В консольно-моноблочных насосах для привода применяется удлиненный вал в двигателях. Рабочее колесо крепится на конце этого вала. Такой способ соединения отличается большей надежностью, благодаря меньшему количеству подшипниковых узлов.

Конструкция таких механизмов, как консольно моноблочные насосы, состоит из спирального корпуса с осевым всасывающим и радиальным напорным патрубками, угол между ними - 900. Рабочее колесо крепится на валу электродвигателя. Корпус насоса с электродвигателем соединен фонарем привода, между фонарем и корпусом насоса расположено уплотнительное кольцо. По центру фонаря крепится соединительная муфта. В конструкции насоса предусмотрена возможность снятия электродвигателя и рабочего колеса не демонтируя корпус насоса. И насос, и электродвигатель крепятся на одной стальной раме.

Принцип действия консольного центробежного моноблочного насоса

В процессе функционирования консольно моноблочных насосов электродвигатель через вал передает вращающий момент рабочему колесу. Приемный патрубок наполняется жидкостью, которая с силой выбрасывается через выходной патрубок с большим давлением и скоростью, по сравнению с приемным патрубком. Данный процесс происходит посредством центробежной силы, которая возникает от вращения рабочего колеса.

Когда выбрасывается жидкость в выходной патрубок, в центре колеса происходит разрежение, вследствие чего появляется разность давлений между входом в насос и его центром. Под действием перепада давлений продукт перемещается с приемного патрубка в корпус насоса, где его снова захватывает центробежная сила колеса, после чего процесс перемещения жидкости повторяется.

Точность технологического исполнения конструкции такого оборудования, как консольно моноблочные насосы, позволяет использовать качественное техническое функционирование устройств на протяжении длительного периода, без необходимости замены или ремонта.

Фланцевые консольно-моноблочные насосы

Моноблочные насосы с резьбовыми подсоединениями (патрубками)

Описание и конструкция консольно-моноблочных насосов

В своей подавляющей массе, моноблочные центробежные насосы характеризуются осевым всасыванием и радиальным нагнетанием, т.е. поток жидкости поступает в насос в направлении, совпадающим с продольной осью вала, а отводится (нагнетается) перпендикулярно (радиально) ей. Однако в последние годы, стали появляться моноблочные насосные агрегаты с отличительными от стандартных принципами гидравлики.

На этой странице рассмотрим только общеизвестные типы консольно-моноблочных насосов.

Консольно-моноблочные насосные агрегаты дифференцируются на две основные группы по типу соединения насоса с электродвигатем. Тип двигателя также зависит от типа моноблочного насоса.

Тип 1. Компактные моноблочные насосы с электродвигателями конструкции B14 / B34 / V18 / V19

Данный тип консольно-моноблочных насосов представляет собой агрегат, где насосная часть и двигатель соединяются при помощи адаптера, причем рабочее колесо устанавливается на специальном удлинении вала двигателя.

Таким образом, муфтовое соединение валов насоса и двигателя отсутствует в силу конструктивного отсутствия в насосной части вала как такого.

На рисунке 1 (слева) подробно разъяснен принцип конструкции насоса консольно-моноблочного типа 1. Отдельно указано специальное удлинение вала двигателя, которое и служит валом насоса. Задний диск является элементом корпуса насоса - его задней стенкой.

Общий внешний вид моноблочного центробежного насоса 1-го типа приведен на рисунке 2 (справа).

Важными особенностями консольно-моноблочных насосов типа 1 является 1) компактность конструкции агрегата и 2) их относительно невысокая стоимость в сравнении не только со стандартными консольными насосными агрегатами, но и моноблочными насосами типа 2.

Технологическое ограничение моноблочных насосов 1-го типа состоит в ограниченной номинальное мощности двигателя, как правило не более 37 кВт.

Тип 2. Моноблочные насосы с электродвигателями конструкции B5 / B35 / V1 / V3

Второй тип моноблочной конструкции центробежных насосов подразумевает жесткое ("глухое") муфтовое соединение вала электродвигателя и вала насоса. Причем такая "глухая" муфта является также и валом моноблочного насоса, на котором фиксируется рабочее колесо. Кроме того, в качестве конструктивного соединителя двигателя и насосной части выступает не только адаптер, но и соединитель двигателя.

Общий внешний вид консольно-моноблочных насосов типа 2 см. на рисунке 3 (слева), а детальное описание конструкции консольно-моноблочных насосов 2-го типа на рисунке 4 (справа).

Преимуществом при использовании 2-го типа моноблочных насосов следует рассматривать тот факт, что в качестве привода можно применять любой стандартизированный электродвигатель, поскольку как посадочные размеры соединителя двигателя, так и муфты унифицированы под размеры стандартных электродвигателей. Это конечно привносит удобство и повышает надежность системы при необходимости срочной замены двигателя.

Сравнения 1-го и 2-го типов консольно-моноблочных насосов

Каждый из рассмотренных типов моноблочных насосов имеет свои преимущества и недостатки в сравнении:

• Моноблочные насосы типа 1 более компактны и, следовательно, более легковесны . Это бывает важным при установке насосов в состав более крупных комплектных установок, например, чиллеры.
• Срочная замена электродвигателя консольно-моноблочного насоса 2-го типа более безболезнена , поскольку механизм муфты и промежуточного соединителя гарантирует установку любого стандартизированного электродвигателя.
• Стоимость насосов моноблочных моделей 1-го типа ниже стоимости аналогичных моноблочных насосов 2-го типа на 15-20% .

Преимущества и недостатки моноблочных насосов

• В сравнении с консольными насосами моноблочные агрегаты более компактны, что позволяет отводить меньшие штатные места под их размещение;
• Стоимость моноблочных насосов также значительно ниже, чем консольных;
• Моноблочным насосным агрегатам не требуется обязательная для консольных насосов юстировка;
• Моноблочные насосы ограничены по верхнему пределу размеров и мощностей. Основное число еровпейских производителей насосов, в соответствии с нормой EN733 (DIN 24255), которая лимитирует максимальные типоразмеры и мощности консольно-моноблочных насосов, придерживается регламента, и поэтому, начиная с определенных типоразмеров, выпускают только консольные агрегаты. Однако некоторые изготовители для реализации вне рынка Европейского Союза и стран, одобривших означенную норму, производят консольно-моноблочные насосы больших размеров и мощностей;
• При перекачивании горячих сред возможен чрезмерный нагрев двигателя вследствие теплообмена между проточной частью моноблочного насоса и электродвигателем, что, в принципе, исключено при использовании консольных агрегатов.

Моноблочный насос состоит из консольного насоса и фланцевого электродвигателя. Насос имеет сальниковое или торцовое уплотнение вала.
Корпус насоса представляет собой чугунную отливку, в которой выполнены входной и выходной патрубки, спиральная камера и опорные лапы. В корпусе установлено кольцо уплотняющее. Корпус является связующим звеном насоса и своим фланцем крепится к фонарю электродвигателя. В корыте фонаря предусмотрено резьбовое отверстие М12х1,5-7Н для отвода утечек. Между корпусом и фонарем электродвигателя расположена диафрагма, в которой установлено сальниковое или торцовое уплотнение.
Центробежное рабочее колесо представляет собой отливку из чугуна. Колесо рабочее закреплено на валу электродвигателя шпонкой и обтекателем. Направление вращения вала – по часовой стрелке, если смотреть со стороны двигателя. В верхней части корпуса имеется отверстие, закрытое пробкой, для выпуска воздуха, в нижней части – для слива перекачиваемой жидкости при остановке насоса на длительное время. Присоединительные размеры фланцев – по ГОСТ 12815-80исполнение 1.
Моноблочный насос не рекомендуется применять для перекачки горячих жидкостей, так как тепло от корпуса передается электродвигателю, а это затрудняет его работу и уменьшает срок службы.

1 - корпус;
2 - рабочее колесо;
3 - вал электродвигателя;
4 - электродвигатель.

В моноблочном насосе корпус крепится к фланцу электродвигателя, а рабочее колесо насаживается на его удлиненный вал. В остальном же конструкция этого типа насоса подобна конструкции консольного. Моноблочный насос имеет те же параметры, что и консольные насосы. К достоинствам моноблочного насоса можно отнести меньшие, по сравнению с рамными габариты и соответственно массу, а также меньшую стоимость. Такая конструкция более надежна в работе, так как исключается возможность поломки или расцентровки муфты. Кроме того, не требуется постоянный контроль за уровнем масла, уровень шума несколько ниже за счет сокращения количества движущихся элементов, а также отпадает необходимость в центровке полумуфт при монтаже.
Центробежный насос

Основным рабочим органом центробежного насоса является свободно вращающееся внутри корпуса колесо 2, смонтированное на валу 3. Рабочее колесо состоит из двух дисков, переднего и заднего, находящихся на некотором расстоянии друг от друга. Между дисками, соединяя их в единую конструкцию, находятся лопасти, плавно изогнутые в сторону, противоположную направлению вращения колеса. Внутренние поверхности дисков и поверхности лопастей образуют так называемые межлопастные каналы рабочего колеса, которые при работе заполнены перекачиваемой жидкостью. Ротор представляет из себя вал с насаженными на него вращающимися деталями, который устанавливается в подшипниках. Между вращающимися и неподвижными деталями могут быть установлены уплотнения 7 для снижения утечек из насоса и уплотнения для уменьшения циркуляции внутри насоса. При вращении колеса на каждую часть жидкости, находящуюся в межлопастном канале на расстоянии от оси вала, действует центробежная сила. Под действием этой силы жидкость выбрасывается из рабочего колеса, в результате чего в центре колеса создается разряжение, а в периферийной его части - повышенное давление. Для обеспечения непрерывного движения жидкости через моноблочный насос необходимо обеспечить подвод перекачиваемой жидкости к рабочему колесу и отвод от него. Жидкость поступает через отверстие в переднем диске рабочего колеса по всасывающему подводу. Движение жидкости по всасывающему трубопроводу происходит вследствие разности атмосферного давления над свободной поверхностью жидкости в приемном бассейне и разряжение в центральной области колеса.
Для отвода жидкости в корпусе насоса имеется расширяющаяся спиральная камера в форме улитки, куда поступает жидкость, выбрасываемая из рабочего колеса. Отвод спиральной камеры переходит в короткий диффузор, образующий напорный патрубок, соединяемый обычно с напорным трубопроводом.

При подготовке электронасоса к работе необходимо соблюдать следующие меры безопасности: моноблочный насос при транспортировании, погрузке и разгрузке должен перемещаться в соответствии с ГОСТ 12.3.020-80; строповку насоса при подъеме проводить по схеме, приведенной в документации; Запрещается подъем насоса за элементы не предусмотренные для этих целей производителем; место установки насоса должно удовлетворять следующим требованиям - обеспечить свободный доступ к электронасосу для его обслуживания во время эксплуатации, а также возможность его разборки и сборки, масса фундамента при установке электронасоса должна не менее чем в четыре раза превышать массу электронасоса; при испытаниях и эксплуатации электронасосов должны быть учтены требования ГОСТ Р 52743-2007.

Подготовка к монтажу включает в себя следующие операции: 1 Монтаж и наладку электронасоса производить в соответствии с настоящим руководством по эксплуатации и технической документацией предпри ятия изготовителя двигателя. 2 После доставки электронасоса на место установки, необходимо освободить его от упаковки, убедиться в наличии заглушек на входном и выходном патрубках и сохранности консервационных и гарантийных пломб, проверить наличие эксплуатационной документации. 3 Удалить консервацию со всех наружных поверхностей электронасоса и протереть их ветошью, смоченной в керосине или уайтспирите. Расконсервация проточной части насоса не производится, если консервирующий состав не оказывает отрицательного влияния на перекачиваемый продукт.

Монтаж насоса необходимо производить в следующем порядке: 1. Установить Моноблочный насос на заранее подготовленный фундамент, выполненный в соответствии со строительными нормами. 2. Установить фундаментные болты в колодцы фундамента и залить колодцы быстросхватывающимся цементным раствором. 3 После затвердения цементного раствора выставить по уровню с помощью прокладок электронасос горизонтально. 4 Присоединить входной и выходной трубопроводы. Допустимая не параллельность фланцев не должна быть более 0,15 мм на длине 100 мм. Трубопроводы не должны нагружать патрубки силой более 1000 Н (100 кгс) и моментом более 300 Н.м (30 кгс.м).
Входной и выходной трубопроводы должны быть закреплены на отдельных опорах. Заварка монтажных стыков должна производиться небольшими участками с диаметрально противоположных сторон во избежание образования внутренних напряжений.
Длина прямого участка трубы перед электронасосом должна быть не менее шести диаметров входного патрубка электронасоса.
На входном трубопроводе устанавливается задвижка или обратный клапан, на выходном – обратный клапан и задвижка, причем обратный клапан устанавливается между задвижкой и электронасосом. Установить приборы измерения давления на входной и выходной линии. Подготовить электродвигатель к пуску согласно инструкции по обслуживанию и эксплуатации. Подключить электропитание.
Перед пуском электронасоса в работу необходимо:
- закрыть задвижку на выходе;
- открыть задвижку на входе;
- открыть краны манометра и мановакуумметра.
Перед пуском моноблочный насос и входной трубопровод заполнить перекачиваемой жидкостью самотеком или с помощью системы вакуумирования, подсоединенной к верхней части корпуса через отверстие М12х1,5-7Н.
Закрыть кран системы вакуумирования. Включить электродвигатель и убедиться в правильности направления вращения визуально или, по показаниям манометра убедиться, что напор электронасоса соответствует напору при закрытой задвижке (нулевой подаче). Продолжительность работы насоса при закрытой задвижке – не более 10 минут. Открыть задвижку на входе до получения требуемой подачи. Следить за температурой и вибрацией электронасоса и величиной утечек через сальниковое или торцовое уплотнение. Осмотреть весь моноблочный насос, убедиться в герметичности всех стыков и коммуникаций. Опробование электронасоса проводится в течение 1 часа в рабочем интервале подач. Температура нагрева электронасоса не должна превышать при этом 358 К (+85° С). В соответствии с требованиями ГОСТ Р МЭК 60204-1-99 после монтажа электронасоса и установки всех электрических соединений (перед включением электронасоса в работу) проверить цепь защиты на непрерывность, пропуская через нее ток не менее 10А, частотой 50 Гц направленный от источника безопасного сверхнизкого напряжения (БСНН) в течение 10 с. Измеренное значение напряжения между заземляющим элементом и контрольными точками должно быть не более 2,6 В при поперечном сечении провода 1,5 мм2 или не более 1,9 В – при сечении 2,5 мм2. При монтаже и эксплуатации электронасоса сопротивление изоляции измеренное мегомметром на 500 В между проводами силовой цепи и цепи защиты не должно быть менее 1 МОм.

Порядок контроля работоспособности электронасоса.
Каждый моноблочный насос должен быть обеспечен системой автоматизации, которая запрещает пуск и работу при:
-незаполненном электронасосе;
-снижении давления, развиваемого электронасосом, ниже установленной величины;
-давление на входе в электронасос ниже установленной величины.
Периодически (но не реже одного раза в сутки) следить за:
-показаниями приборов;
-герметичностью соединений;
-утечками через сальниковое или торцовое уплотнение;
-температурой нагрева электронасоса.
Резкие колебания стрелок приборов, а также повышенные шум и вибрация характеризуют ненормальную работу электронасоса. В этом случае необходимо остановить насос и устранить неисправности.

Меры безопасности при работе электронасоса.
При работающем электронасосе необходимо остерегаться случайного соприкосновения с вращающимися и нагретыми свыше 323К (50° С) частями электрооборудования.
Моноблочный насос не представляет пожарной опасности для окружающей среды.

Остановка электронасоса.
Остановка электронасоса может быть произведена оператором или автоматическим выключением двигателя.
Порядок остановки электронасоса:
-закрыть краны у контрольно-измерительных приборов;
-закрыть задвижку на выходном трубопроводе;
-отключить электродвигатель.
При остановке на длительное время закрыть задвижку на выходном трубопроводе, слить жидкость через отверстие в нижней части корпуса.
Аварийная остановка электронасоса при необходимости осуществляется нажатием кнопки «СТОП» цепи управления электродвигателя.

Техническое обслуживание электронасосов проводится только при его использовании. При этом необходимо:
-постоянно контролировать параметры и предупреждать выход их на критическое значение;
-производить ремонт или замену вышедших из строя деталей и узлов.