Консольные насосы: конструкция, типы и особенности

Одной из распространённых разновидностей насосного оборудования, активно применяемого при транспортировке чистых водных ресурсов, считаются насосы консольные. Такие модели подходят для перекачки не только холодной воды, но и горячей. Устройства популярны благодаря высококачественному исполнению, оптимальной надёжности эксплуатации. Они уверенно функционируют даже при наличии менее 0,1 % нерастворимых твёрдых включений, если размеры частиц не превосходят 0,2 мм. КПД установок варьируется в пределах 60-80 %. Эффективность определяется мощностью задействованного электромотора.

В конструкциях предусматривается сальниковый либо торцевой уплотнительный узел. Последний вариант является более качественным. Он рассчитан на рабочий температурный режим до +105 градусов Цельсия. Первая разновидность позволяет доставить жидкостную среду с температурой от 0 до +85 градусов. Консольные насосы запрещается применять при оснащении взрывоопасных цехов, пожароопасных технологических линий, для транспортировки горючих субстанций.

Насосы консольные: конструкция

Перекачивание жидкости зачастую производится центробежными консольными агрегатами типа К. Они выделяются среди аналогов наличием специализированной компенсационной камеры. Встроенный резервуар помогает не допускать протечек, которые могут появляться при превышении давления жидкости сверх номинальных значений. Само рабочее колесо с лопастями фиксируется на валу, который удерживается в проектном положении подшипником, расположенным с другого торца.

В консольных насосах типа К также предусмотрены уплотняющие компоненты, находящиеся как спереди, так и сзади. В их задачи входит защита от протечек не только внутри корпуса, но и препятствие вытеканию рабочей среды наружу. Чтобы сберечь ресурс эксплуатации вала, предназначенного для размещения колеса с лопастями, конструкция наделена сменной защитной втулкой.

Уравновешивается осевое усилие, генерируемое во время функционирования агрегатов с мощностью до 10 кВт, благодаря встроенным подшипникам. В насосах с большей производительностью аналогичная цель достигается за счёт изготовления специфических разгрузочных отверстий в колёсном диске.

Составные части насосного оборудования исполнения К и КМ

В качестве базовых комплектующих центробежных консольных насосов, которые относятся к рассматриваемым видам, используются следующие детали:

• высокопрочный корпус;

• опорный кронштейн;

• уплотнители;

• вал с рабочим колесом;

• износостойкие подшипниковые узлы;

• сменная предохранительная втулка.

Одной из модификаций данного типа оборудования являются моноблочные насосы, обозначаемые символами КМ. Представители этого модельного ряда выделяются на фоне аналогов своей высокой мощностью. В связи с этим, они встречаются исключительно на промышленных предприятиях, в крупномасштабных инженерных сетях. Однако рассматриваемой серии присущи и недостатки, среди которых:

• значительные типоразмеры и массивность;

• необходимость в частом техобслуживании, постоянном проведении профилактических осмотров из-за невысокой надёжности уплотняющих узлов;

• ремонтирование обходится дорого, если сравнивать с моделями типа К, потому что ремонт непростой и длительный;

• замена электромотора производится крайне сложно, неудобно.

Принцип работы

Функционирует центробежный консольный насос достаточно просто:

• После подачи электроэнергии на приводной электродвигатель начинают вращаться лопасти, находящиеся на рабочем колесе.

• Во время преодоления ими области внутренней камеры с размещённым входным патрубком создаётся разрежение, способствующее всасыванию воды из входа.

• Поступающая внутрь жидкость далее перемещается благодаря продолжающемуся вращению лопаток. Процесс сопровождается увеличением давления в районе нагнетательного патрубка. В результате перекачиваемая среда с заданным напором выталкивается в трубопроводный комплекс.

• За счёт вращения лопастей и конструктивных нюансов формируется центробежная сила, обеспечивающая увеличение скоростной характеристики водных потоков.

Важно правильно выбирать модель, основываясь на свойствах транспортируемой рабочей среды, требуемых показателях системы водоснабжения. Например, чрезмерно завышенная скорость вращения лопаток нередко приводит к недостаточному разрежению воздуха возле входного отверстия, поэтому заметно снижается эффективность функционирования насосного спецоборудования.

Слишком высокие обороты мотора электропривода способны в рабочей камере привести к переходу транспортируемой жидкости в газообразное состояние. Затем пар конденсируется с возникновением кавитации, которой свойственно образование гидравлических ударов. По этим причинам требуется отлично разбираться в вопросах подбора консольных агрегатов при оснащении комплексов горячего и холодного водоснабжения.

Правила выбора электронасосов консольного типа

Ради максимальной эффективности рассматриваемого центробежного насоса, задействованного для доставки жидких веществ, нужно грамотно подбирать его модификацию. Ориентироваться следует на особенности построения трубопроводной системы, её характеристики. Предпочтительно пользоваться специализированными каталогами. В них публикуется исчерпывающий перечень моделей, изготавливаемых современными предприятиями. Каждая позиция содержит подробное описание конструкции с техническими характеристиками, чертежами. Схемы с монтажными размерами упрощают принятие окончательного решения.

Выбирать в каталоге конкретные варианты консольного или консольно-моноблочного насоса рекомендуется на этапе создания предварительного проекта водопроводной системы. В дальнейшем проектировщиками должно производиться уточнение технических показателей отправкой запросов заводам-изготовителям отобранных версий. Такая последовательность действий исключает совершение ошибок при оснащении трубопроводов.

Нюансы выбора проще всего рассмотреть на примере насоса типа К. Изначально правильно выбираются его типоразмеры. С этой целью выясняется максимальная величина подачи жидкости, которую агрегат обязан обеспечить в нормальных условиях. Дальнейшие уточнения требующихся параметров невозможно осуществить без построения графического отображения зависимости подачи (Q) к напору (H). Именно благодаря графикам удаётся более точно выяснить модификацию устройства.

Отталкиваясь от требуемых характеристик, графической визуализации зависимостей, без труда отыскивается определённый экземпляр с подходящим диаметром колеса с лопатками. Акцентироваться необходимо на прохождении криволинейной прямой напора и подачи выше заданной точки сформированного графика или непосредственно через неё.

Важным критерием при поиске оптимального консольного насоса является и правильный подбор кавитационных характеристик. Они должны соответствовать параметрам проектируемого трубопроводного комплекса.

Правила монтажа

Центробежные насосные агрегаты консольного типа необходимо грамотно монтировать в местах установки, чтобы они могли выполнять свою функцию в полном объёме. Специалистам следует строго придерживаться следующих предписаний:

1. Бетонный фундамент должен быть ровным, качественным, способным гарантировать надёжность крепежным соединениям. Вес основы из бетона обязан превышать массу устанавливаемого электронасоса в полтора раза или более. В противном случае фундаментная подушка не сможет поглощать вибрации с ударными нагрузками, линейные деформации, которые неизбежно появляются в процессе работы. Длина основания и его ширина принимаются на пару метров больше аналогичных размеров несущей рамы. Решение обеспечивает со всех сторон выступы за периметр в размере 1 метра. При необходимости габариты бетонного фундамента разрешается увеличивать. По завершению подготовки основы насос должен ставиться в центре, надёжно закрепляться.

2. Запрещается передавать серьёзные механические воздействия на корпус насосного оборудования со стороны подсоединённых элементов водопровода. Это требуется учитывать при подключении к трубам.

3. Типоразмеры напорных, всасывающих трубопроводов следует подбирать, опираясь на давление, нагнетаемое консольными насосами.

4. Монтажные мероприятия должны исключать скопление воздушных масс внутри трубопроводных магистралей. В первую очередь требование касается всасывающих линий.

5. Обязательно обустройство обвязки в виде отсечных клапанов либо кранов. Запорная арматура необходима для проведения планового техобслуживания, внеплановых ремонтных работ. Иначе нарушится герметичность, жидкости станут вытекать из системы.

6. Подводимые магистрали надлежит надёжно фиксировать в непосредственной близости от корпусных деталей насосных агрегатов, чтобы снизить вероятность передачи механических нагрузок.

7. Объединение с насосом всасывающей линии и напорной трубы должно производиться посредством контрфланцев. Элементы крепятся к фланцам таким образом, чтобы снимать напряжения, которые нередко возникают в системе водоснабжения.

8. Бесперебойность и эффективность обеспечиваются минимизацией вибраций, шумов. Снижение воздействия перечисленных негативных факторов может достигаться разными методиками. Наиболее требовательны в этом плане высокопроизводительные модификации с мощностью от 11 кВт. Однако и электроприводы со скромными характеристиками способны генерировать чрезмерные вибрационные усилия, посторонние звуки, которые потребуется устранять. Это также должно приниматься во внимание при монтаже консольно-моноблочного насоса.

Паразитные явления в виде вибраций с шумами вызываются работающим электромотором, вращающимися частями насоса, водными потоками, перемещающимися по внутренним путям. Ради сокращения влияния отрицательных моментов применяются вибровставки с виброопорами. Вспомогательные приспособления, правильно отобранные и смонтированные, в течение длительного периода времени сохраняют целым не только оборудование, но и само строение.

Ключевым предназначением виброопор, которые обязательны при монтаже, является предотвращение трансляции вибрационных нагрузок на конструктивные элементы здания. При поиске подходящего варианта акцент делается на расчётной силе вибрации, числе оборотов рабочего вала. Данные сведения позволяют правильно выбрать материал изготовления опор, определиться с особенностями их конструкции.

Назначение вибровставок заключается в препятствовании появления вибраций в трубопроводах, подсоединённых к насосным установкам. Благодаря специфическим вставкам, эффективно компенсируются усилия как сжатия, так и расширения, которые возникают в водоводах из-за изменения температурного параметра передаваемой по магистралям жидкости. Элементы также способствуют понижению в трубах механических напряжений, вызванных скачками давления транспортируемой рабочей среды.

Правила техобслуживания и ремонта консольно-моноблочного насоса

Консольные версии центробежных насосов допускается подвергать текущему и капитальному ремонту. При этом важно соблюдать периодичность проведения ремонтных процедур. Теоретическая необходимость определяется посредством расчётов, в которых количество нерастворённых твердых включений принимается меньше 3 кг/м3. На практике между ремонтами период может оказаться совершенно другим.