Промышленные насосы: конструктивные особенности и характеристики

Промышленное оборудование: насосы для перекачки воды

Технические характеристики промышленных агрегатов, несопоставимы с мощностью бытового насосного оборудования, и это естественно. Общая классификация включает в себя не менее семидесяти видов и подвидов насосов.

Какие из них способны развивать такую мощность, чтобы удовлетворить нужды крупного производства, или обеспечить водоснабжение мегаполиса? И вообще, что представляют собой насосы высокого давления промышленные?

Об этом расскажет предложенная нами инструкция, а так же видео в этой статье.

Какие агрегаты для воды используют на производстве

Технологические процессы многих производств, так или иначе, связаны с водой, либо другими жидкостями, которые тоже нужно перекачивать.

От надёжности насосного оборудования, задействованного в работе, зависит многое — если не всё. Поэтому, его выбор осуществляется согласно расчёту и реальным условиям эксплуатации.

• Заметим, что в нашей стране немало предприятий, специализирующихся на изготовлении агрегатов промышленного назначения. Во многих отраслях и на производствах, оборудование используется отечественное, и в этом есть немало плюсов. Во-первых, по качеству они нисколько не уступают импортным аналогам.
• Во-вторых, цена любого товара, произведённого в своей стране, всегда ниже, так как уменьшаются транспортные расходы. А ещё, в случае поломки можно без проблем заказать и доставить сменную запчасть (см. Запчасти для насосных станций: какие нужны), либо, при необходимости, пригласить с завода компетентного представителя.
• Конкуренцию отечественному оборудованию по стоимости, могут составить только насосы китайского производства, но особой уверенности в их качестве нет. Так что, характеризуя промышленные насосы высокого давления — во всяком случае, в том, что касается маркировок и условных обозначений, мы будем опираться на стандарты, принятые в нашей стране.

Насос промышленный: установка на производственный трубопровод

• Все существующие насосы, по виду рабочей камеры, а так же её сообщения с входом и выходом, делятся на две группы: объёмные и динамические. В объёмных агрегатах движение жидкости обеспечивается за счёт периодического изменения объёма камеры – отсюда и название. То есть, механизм такого насоса основан на возвратно-поступательном движении.
• Более подробно мы об этом оборудовании рассказывать не будем, так как для воды оно не используется. Практически все объёмные насосы промышленные, но их главное назначение — перекачка вязких жидкостей. Применяют их в нефтедобывающей и фармацевтической отраслях, на некоторых пищевых, а так же химических производствах.

Что касается динамического оборудования, то его принцип действия основан на преобразовании одного вида энергии в другой. Для воды – это идеальный вариант: за счёт количества рабочих органов и скорости их вращения, а так же компоновки нескольких насосов, можно создать агрегат сколь угодно большой мощности.

Осевые насосы

Группа динамических насосов делится на три подгруппы, в каждой из которых на жидкость воздействуют разные силы. Среди них электромагнитное насосное оборудование, насосы трения, и лопастные насосы.

Именно к последней подгруппе относятся осевые агрегаты, которые чаще всего изготавливают в промышленном варианте.

• Они могут иметь жёстко закреплённые лопасти, а могут быть поворотно-лопастными. Независимо от этого, вода в камере движется в направлении её оси, что является главной особенностью осевых насосов. Кстати, в насосах с поворотными лопастями, благодаря возможности изменения угла их установки, можно более масшабно регулировать производительность и напор.
• Маркируются такие насосы «О» и «ОП». В мощных агрегатах промышленного назначения, вода отводится из рабочей камеры под углом 60 град., тогда как в небольших насосах, угол отвода прямой. У поворотных агрегатов есть ещё одна особенность: вал насоса полый, а внутри него располагается шток, фиксирующий механизм движения лопастей.

Осевой промышленный насос для воды

• Этот механизм может приводиться в действие вручную, с помощью гидравлики, либо электрического привода. Думаем, излишне говорить, что изменение положения лопастей осуществляется только в том случае, если насос отключен. Осевые насосы обычно рассчитаны на большую подачу при малом напоре. Представьте себе, что их производительность может превышать 120000 м3/час!
• Агрегаты, имеющие осевую конструкцию, выгодно отличаются от центробежного оборудования тем, что могут перекачивать не только чистую воду, но и жидкости с определённой степенью загрязнения. Есть и ещё одно преимущество: при аналогичном коэффициенте быстроходности, учитывающем три основных параметра (напор, подача, частота вращения колёс), габариты и масса насоса будут меньше.
• Осевые насосы находят своё применение там, где не нужен большой напор, но предполагается значительный расход воды. В системах водоснабжения – это станции первого подъёма, в мелиорации – оросительные установки. Их так же используют в канализационных и дренажных системах, очистных сооружениях, в строительном водопонижении.

Погружной моноблочный насос

• По типу исполнения корпуса, осевые насосы могут быть вертикальными (ОВ), горизонтальными, капсульного типа, и погружные. Вертикальные агрегаты, в том числе и поворотные (ОПВ), используют на атомных и тепловых станциях, в сельском хозяйстве, а так же для перекачки морской воды.
• Габаритные насосы большой мощности чаще всего имеют осевой подвод. При этом рабочая камера и двигатель агрегата, хоть и находятся в одной плоскости, но устанавливаются на разные фундаменты. Как правило, так выполняют все фекальные насосы — и это касается как вертикальных, так и горизонтальных модификаций.

Что касается погружных моделей, то они обычно бывают моноблочными. То есть, и рабочая камера и мотор, хоть и не всегда находятся в общем корпусе, но представляют собой единый блок. Такой вариант насоса вы можете видеть на фото сверху.

Центробежные агрегаты в промышленных масштабах

Центробежные насосы тоже относятся к лопастному оборудованию, и отличаются от предыдущего варианта только направлением движения воды.

В этом случае, она движется не под углом к оси колеса, а вдоль неё. Причём, вал крутится в одну сторону, а кольцо воды – в другую.

• Такой принцип работы позволяет значительно повысить напор воды, особенно в тех моделях, которые имеют многоступенчатую конструкцию. Поэтому, центробежные насосы применяют там, где требуется создать высокое давление в трубопроводе. Прежде всего, это станции второго и последующих подъёмов — в системах водоснабжения, канализации и пожаротушения. А ещё, это циркуляционные насосы для отопительных систем.

Один из вариантов промышленного насосного оборудования

• По типу исполнения корпуса, насосы центробежной конструкции также бывают вертикальными и горизонтальными, и могут быть поверхностными и погружными. Следует выделить ещё две категории. Это модели, предназначенные для сточных вод, и, так называемые, грунтовые насосы, которые используют для перекачки гидросмесей.
• Последний вариант отличается от остальных агрегатов вариантом исполнения входа: он может быть осевым, или боковым. Отличительной особенностью грунтовых и песковых насосов является тот факт, что все они оснащаются системой промывки, позволяющей ликвидировать засоры.
• Эти насосы обладают большой мощностью, и способны не только поднять разжиженный грунт, например, из глубокой шахты, но и транспортировать его на довольно значительные расстояния. Такие условия эксплуатации оборудования – это совсем не то, что подача чистой воды из скважины. Поэтому, в изготовлении рабочих деталей и уплотнений для этих насосов, используют наиболее прочные металлы и сплавы, композиты и армированную резину.

Грунтовой насос

Грунтовые, песковые и шламовые насосы, используют в горнодобывающей и обогатительной промышленности, при разработке нефтяных месторождений, бурении глубоких артезианских скважин, на некоторых производствах, в строительстве. Они рассчитаны на высокое содержание абразивных примесей в воде, и этот показатель может достигать более 1200кг на 1м3 воды.

Особенности установки промышленных насосов

Как видите, и технические характеристики, и условия эксплуатации, у насосного оборудования совершенно разные. Поэтому, обобщить процесс установки, и ввода в эксплуатацию промышленного насоса, попросту невозможно. Но кое-что общее, несомненно, есть.

Все агрегаты поступают к потребителю в сборе, в комплекте со шкафом управления, контрольно-измерительными приборами и соединительной арматурой. Перед монтажом, электрикам и механикам остаётся только произвести осмотр на предмет соответствия заявленной комплектации и проверить работоспособность механизма.

Фундамент для агрегата

В зависимости от габаритов и назначения насоса, под него ставят специальный фундамент, устанавливают железобетонную плиту, либо варят из стального швеллера раму.

Что касается рамы, то она, по согласованию с заказчиком, может быть поставлена заводом вместе с агрегатом.

• Крепят такую раму к монолитному фундаменту, залитому специально для этой цели. И, кстати, процесс производства данных работ, должен соответствовать строительным нормам. В данном случае, это СНиП 2.02.05*87 — он регламентирует сооружение фундаментов для машин, создающих динамические нагрузки. К их категории относятся и насосные агрегаты.

Опорная рама для промышленного насоса

• В процессе заливки фундамента, в толщу бетона замоноличивают анкерные болты, с помощью которых металлическую опору для агрегата жёстко закрепляют. Длина анкеров может достигать 70 см, и они обычно идут в комплекте с рамой, если она изготавливается на заводе.
• Когда насос не является моноблочным, на раме есть штатные места, предназначенные для установки самого насоса и его двигателя. Как уже было сказано ранее, существуют варианты, насосов, двигатель которых должен быть установлен на отдельной раме. Тогда, соответственно, сооружают два фундамента.

Установка насоса и двигателя на одну раму

• После того, как рама установлена, правильность её положения выверяется с помощью нивелира. После чего анкерные болты, находящиеся в колодцеобразных отверстиях затягивают, и затем заливают их бетоном. Такое крепление даёт стопроцентную гарантию того, что оно не будет со временем ослаблено.

Затем приступают к установке двигателя и насоса, так же нивелируя их пространственное положение, после чего производят центровку их валов. В качестве защиты от попадания масел, бетонный фундамент грунтуют жидким цементным раствором с добавлением сурика, а затем, так же, как и раму, красят.

Внедрение насоса в водопроводную систему

Насос, либо установку, объединяющую несколько насосов в один укрупнённый агрегат, располагают в специально отведённом для этого капитальном помещении или павильоне.

Это зависит от назначения оборудования и от габаритов:

• Если это водопроводная или отопительная система, местом установки может быть котельная, тепловой пункт, или бойлерная. Допустим, на производстве, насос должен быть установлен непосредственно в цеху, где требуется подача воды. В этом случае, по периметру фундамента насоса, который должен иметь высоту не менее 20 см, просто устанавливают ограждение.

Установка насосов в производственном цеху

• Так как в цехах работают люди, приходится принимать меры для звукоизоляции агрегата. В том числе, необходимо уменьшить, а лучше вообще свести до нуля вибрацию. Она, как известно, способна разрушить любой, даже самый надёжный механизм. Обычно эти проблемы решают с помощью амортизирующих креплений для оборудования, и специальных гибких вставок для трубопроводов.
• После окончания монтажных работ, в том числе и прокладки трубопроводов, производится испытание системы, и её приёмка, что оформляется соответствующим актом. Сначала производится гидравлическое испытание, а затем пневматическое – на предмет обнаружения дефектов, допущенных при монтаже.

При этом на концах трубопроводов должны быть установлены заглушки (инвентарные пробки). В циркуляционных системах проверяется равномерность прогрева всех элементов трубопровода. И только после успешно проведённых испытаний, заглушки снимают, и производят врезку напорного трубопровода в коллектор.