Конструкции центробежных насосов и их промышленное применение.

а) Насосы для водоснабжения. На рис. 28 изо­бражен одноколесный горизонтальный центробежный насос консольного типа. Рабочее колесо с односторонним входом закреплено на конце вала. Последний имеет два шариковых подшипника, сидящих в опорной стойке, к фланцу которой крепится корпус насоса.

Насос типа К состоит из корпуса 2, крышки / кор­пуса, рабочего колеса 4, узла уплотнения вала и опор­ной стойки. Крышка корпуса отлита за одно целое со всасывающим патрубком насоса. Рабочее колесо за­крытого типа закреплено на валу 9 насоса с помощью шпонки и гайки 5. У насосов мощностью до 10 кВт рабочие колеса неразгруженные, а у насосов мощностью 10 кВт и выше разгруженные от осевых усилий. Разгрузка осуществляется через разгрузочные отвер­стия в заднем диске рабочего колеса и уплотнительный поясок на рабочем колесе со стороны узла уплотнения. Благодаря разгрузке снижается давление перед узлом уплотнения вала насоса.

Для увеличения ресурса работы насоса корпус (только у насосов мощностью 10 кВт и выше) и смен­ные корпуса (у всех насосов) защищены сменными уплотняющими кольцами 3. Небольшой зазор (0,3— 0,5 мм) между уплотняющим кольцом и уплотнитель-ным пояском рабочего колеса препятствует перетоку перекачиваемой насосом жидкости из области высоко­го давления в область низкого давления, благодаря че­му обеспечивается высокий КПД насоса.

Для уплотнения вала насоса применяют мягкий на­бивной сальник. Для повышения ресурса работы насоса и предотвращения износа вала в зоне узла уплотнения на вал надета сменная защитная втулка 7. Набивка сальника 6 поджимается крышкой сальника 8. Опор­ная стойка представляет собой опорный кронштейн 10, в котором в шарикоподшипниках 11 установлен вал насоса. Шарикоподшипники закрыты крышками. Смаз­ка шарикоподшипников консистентная.

В целях улучшения гидравлических свойств насоса отвер­стий о теперь не делают и воспринимают осевую силу либо упорным подшипником, либо полость а насоса соединяют при помощи обводной трубки с всасывающим патрубком. Всасы­вающий патрубок насоса расположен по оси. Отвод жидко­сти—помощью спирального канала в напорный патрубок, на­правление которого может быть различным. Привод насоса— обычно непосредственно от электромотора помощью упругой муфты.

Подобные насосы выпускались заводом им. Калинина на подачу до 150 л!сек и напор до 90 м. Меньшие размеры, на подачу до 14 л/сек —заводом «Красный факел».

В вертикальной конструкции такие насосы строят и на очень большие подачи, верхний предел которых не огра­ничен.

Консольные насосы выпускают с параметрами по ГОСТ 8337—57: Q =8,6÷288 м³/ч, Н = 8,7÷110 м, п = 2900÷1450 об/мин.

Базовой деталью насоса является опорный крон­штейн, в котором на двух шарикоподшипниках устанавливают вал. К кронштейну шпильками крепят спиральный корпус, напорный патрубок которого в нормальном исполнении направлен верти­кально вверх. При необходимости патрубок можно повернуть на угол 90, 180 и 270° от нормального положения. В корпусе выполняют отверстия для выпуска воздуха, слива воды и подсоединения манометров.

На консольном конце вала крепят рабочее колесо. Со стороны входной воронки колеса корпус закрывают крышкой с входным патрубком, обеспечивающим осевой подвод жидкости к рабочему колесу.

Концевое уплотнение насоса сальникового типа, которое при необходимости можно заменить торцовым. Незначительные осевые усилия воспринимаются шарикоподшипниками, которые смазы­ваются консистентной смазкой. Плавающий подшипник со стороны насоса воспринимает только радиальную нагрузку, а зафиксиро­ванный со стороны муфты шарикоподшипник — радиальную и осевую нагрузки. Для уравновешивания осевого усилия в насосах мощностью больше 10 кВт выполняют разгрузочные отверстия в рабочем колесе. Насос с электродвигателем устанавливают на общей фундаментной плите и соединяют упругой муфтой.

За рубежом большое распространение получила конструкция консольных насосов, базовой деталью которых служит спиральный корпус. Входной и напорный патрубки отлиты совместно с корпусом. К корпусу через промежуточную проставку прикре­плен опорный узел, в котором на шарикоподшипниках установлен вал насоса. Насосы выпускают с сальниковым или торцовым уплот­нением по согласованию с заказчиком. Для создания гидрозатвора в крышке корпуса предусмотрены специальные сверления. Осевое усилие уравновешивается с помощью разгрузочных отверстий.

Отличительной особенностью насосов этого типа является компактность конструкции, малая масса, отсутствие необходимо­сти демонтажи трубопроводов при разборке насосов. Чтобы не снимать электродвигатель при разборке насоса, соединительная упругая муфта выполнена с промежуточной проставкой.

Наиболее перспективными с точки зрения массы и габаритных размером являются консольные насосы моноблочной конструкции. Спиральный корпус насоса через промежу­точный фонарь прикреплен к фланцу электродвигателя. Напорный патрубок можно установить в разных положениях аналогично насосам типа К. Рабочее колесо установлено на валу электродвигателя.

Наряду со стандартными, консольные насосы нашли широкое распространение в передвижных насосных установках. Консоль­ное расположение рабочего колеса на валу применяется для ертикальных центробежных насосов. Обычно по такой схеме выполняют крупные насосы, используемые в системах орошения, промышленного водоснабжения. На рис. 29 приведен продольный разрез насоса В17-16/55 с параметрами: Q = (52÷58)10³ м³/ч; Н = 57÷51 м; N = 9400 кВт; п = 250 об/мин. Масса собственно насоса около 100 т.

Спиральный корпус насоса состоит из двух частей и имеет торцовый разъем в плоскости, перпендикулярной оси рабочего колеса. В верхней части корпус закрыт крышкой, служащей одно­временно корпусом концевого уплотнения. Насос поставляют с двумя вариантами уплотнений: двойным торцовым или сальнико­вым. К верхней крышке прикреплен корпус направляющего подшипника скольжения с самоустанавливающимися сегментами, залитыми баббитом. Для смазки подшипников предусмотрена масляная ванна с системой охлаждения.

Для уравновешивания гидравлического осевого усилия ротора в рабочем колесе выполнены разгрузочные отверстия. Остаточное осевое усилие и вес ротора воспринимается пятой электродвига­теля. Валы насоса и электродвигателя жестко соединены фланцевым соединением. В нижней части к корпусу присоединяется проставок и колено всасывающего трубопровода.

Горизонтальные одноколесные насосы для больших производительностей имеют колесо с двухсторонним входом. Приведенная на рис. 30 конструкция такого насоса изготов­ляется заводом им. Калинина для средних напоров 40—70 мно является типовой и для ряда других заводов (ЛМЗ им. Сталина, завод им. Фрунзе).

Эффективным способом разгрузки ро­тора одноступенчатого насоса от осевого усилия являет­ся применение насосов с колесами двустороннего вса­сывания типа Д (рис. 30), у которых благодаря симметрии не возникает осевого усилия. У этих насо­сов имеется раздваивающийся полуспиральный под­вод 3. В рабочем колесе 1 эти потоки соединяются и выходят в общий спиральный отвод. Разъем корпуса насоса горизонтальный, благодаря чему; обеспечивается возможность вскрытия, осмотра, ремонта, замены от­дельных деталей и всего ротора без демонтажа трубо­проводов (напорный и всасывающий патрубки подсое­динены к нижней части корпуса). Вал насоса защищен от износа закрепленными на валу смежными втулками. Эти же втулки крепят рабочее колесо в осевом направлении. Сальники, уплотняющие подвод насоса, имеют кольца гидравлического затвора 2. Жидкость подво­дится к ним под давлением из отвода насоса по тру­бам. Радиальная нагрузка ротора воспринимается под­шипниками скольжения. Для фиксации вала в осевом направлении и восприятия осевого усилия, которое мо­жет возникнуть при неодинаковом изготовлении или износе одного из уплотнения рабочего колеса, в левом подшипнике имеются радиалыю-упорные шарикопод­шипники 4. Насосы двухстороннего всасывания имеют большую высоту всасывания, чем насосы односторон­него всасывания при тех же подаче и частоте враще­ния вала.

Корпус насоса литой из чугуна имеет разъем по горизон­тальной плоскости вдоль оси вала, что удобно для осмотра и замены деталей насоса без разборки трубопроводов, присо­единяемых к нижней части корпуса. Сальники имеют водяной затвор, осуществляемый помощью трубок из спиральной ка­меры насоса. Опорами вала служат два подшипника с коль­цевой смазкой. Случайные осевые силы воспринимаются радиальным шариковым подшипником. Насос помощью упругой муфты непосредственно соединяется с двигателем.

На рис. 31 представлена конструкция вертикального од­ноколесного насоса с двухсторонним входом завода «Борец». Этот насос рассчитан на подачу 1 000 л!сек при напоре 105 м и числе оборотов 1 000 об/мин. Такие насосы устанавливают в неглубоких колодцах шахт, почему они называются шахт­ными насосами.

Длинным валопроводом насос непосредственно соединяется с вертикальным электромотором, который устанавливается наверху для защиты от сырости. Насосы с напором выше 60—110 м в зависимости от их размера выполняются много­ступенчатыми.

Два типа горизонтальных многоступенчатых насосов пред­ставлены на рис. 32 и 33. У первого из них, конструкции за­вода им. Кирова, корпус состоит из отдельных секций а. На­сосы эти турбинного типа и снабжены направляющими аппа­ратами б. Каналы между ступенями имеют направляющие ребра. Осевое давление воспринимается гидравлической пя­той. Сальник со стороны всасывания снабжен подводом воды из области нагнетания для устранения присасывания воздуха. Подшипники выполняются с кольцевой масляной смазкой, иногда резиновые со смазкой водой.

В нормальном исполнении эти насосы имеют секции, рабо­чие колеса и направляющие аппараты чугунные, уплотняю­щие кольца бронзовые, валы стальные.

Такие насосы строятся на производительность от 30 до 300 м³/час при напоре 150—700 м с числом оборотов 2 950 и 1 450 об/мин, главным образом, для шахтных водоотливных установок.

Многоступенчатые насосы спирального типа рис. 33 по сравнению с первыми имеют следующие преимущества:

1) меньшее количество деталей; 2) упрощение и ускоре­ние сборки и разборки; 3) уменьшение количества стыков; 4) устранение возможности перекосов; 5) разгрузку осевого давления попарно-взаимообратным расположением колес. Недостатком их является сложность обработки и отливки корпуса.

Завод им. Калинина выпускал подобные насосы произво­дительностью от 150 до 1000 м³\час при напоре от 100 до 250 м. Для получения более высоких напоров два насоса со­единяются последовательно с приводом от общего двигателя.

Одноступенчатые насосы имеют ограниченный напор. Поэтому когда необходимый напор насоса не может быть создан достаточно экономично одним рабочим ко­лесом, в конструкции многоступенчатого насоса при­меняют ряд последовательно расположенных колес. Схема многоступенчатого секционного центробежного насоса показана на рис. 34 Каждая ступень такого насоса состоит из рабочего колеса / и направляющего аппарата 2, который направляет поток к следующему рабочему колесу. В таком насосе напор повышается пропорционально числу колес.

Задача уравновешивания осевых сил для многосту­пенчатых насосов является особенно важной из-за бо­лее высоких напоров этих насосов и суммирования осе­вых сил, действующих на отдельные ступени. Одним из способов уравновешивания осевых сил многоступенча­тых насосов (рис. 35) является применение самоуста­навливающейся гидравлической пяты. Принцип работы этой пяты состоит в следующем. Все рабочие колеса расположены так, что поток при входе в них направлен а одну и ту же сторону. За колесом последней ступени находится разгрузочная камера, сообщаемая через па­трубок с полостью всасывания, находящейся перед пер­вым колесом. Осевая сила стремится переместить ро­тор, а следовательно, и гидравлическую пяту в сторону начнет перемещаться в обратную сторону до тех пор, пока не наступит равновесие сил, действующих на гид­равлическую пяту.

 

Спиральные насосы (рис. 36) выпускают, как правило, для средних напоров. Число ступеней не более шести. Параметры насосов: Q = 90÷3600 м³/ч; Н =64÷1120 м; п = 1000÷2900 об/мин.

Корпус насоса имеет торцовый разъем в горизонтальной пло­скости. Входной и выходной патрубки расположены в нижней части корпуса и направлены горизонтально в противоположные стороны. Ступени насоса соединены между собой переводными каналами или трубами. Для уравновешивания осевого усилия в насосах спирального типа рабочие колеса обычно насажены на вал с симметричным расположением входных воронок. Оста­точное неуравновешенное осевое усилие воспринимается радиально-упорными шарикоподшипниками, фиксирующими одновре­менно положение ротора в насосе. Рабочее колесо первой ступени обычно имеет повышенную всасывающую способность или дву­сторонний вход. Сальниковое уплотнение со стороны первой сту­пени имеет гидравлический затвор. Для загрузки сальникового уплотнения другого конца вала используют отвод жидкости после дросселирующей щели во входной патрубок.

Опорами ротора могут быть как подшипники скольжения, так и качения устанавливаемые в разъемные корпуса. Смазка подшип­ников — жидкая кольцевая. В корпусах подшипников предусмо­трены камеры или змеевики для охлаждающей воды.

В зависимости от размеров насосы поставляют на раздельных или на общих фундаментных плитах с электродвигателем.

Секционные насосы с направляющим аппаратом в соответствии с ГОСТ10407—70 по высоте всасывания разделяют на две группы: нормальную и высокооборотную. Насосы ЦНС (центробежный насос секционный) выпускают на параметры: Q = 8÷850 м³/ч; Н = 60÷900 м; п = 1475÷2950 об/мин.

Насос (рис. 37) представляет собой обычную секционную конструкцию с односторонним расположением рабочих колес. Направляющие аппараты в насосах одних типов изготовляют совместно с секциями, в других — запрессовывают в секции. Секции и крышки со стороны входа и выхода соединены стяжными

шпильками и образуют корпус насоса. В стыках корпуса проло­жены резиновые уплотнительные кольца. К крышкам корпуса на заточках шпильками прикреплены подшипниковые кронштейны. Совместно с крышками отлиты патрубки и опорные лапы. Осевое усилие ротора уравновешивается гидравлической пятой. Вода от разгрузочного устройства по трубопроводу отводится в кольцевую камеру подвода к первой ступени.

Концевые уплотнения ротора сальникового типа с гидравли­ческим затвором. Опорами ротора служат самоустанавливающиеся шарикоподшипники. Смазка подшипников — консистентная. Кор­пуса подшипников уплотнены резиновыми манжетами. Перед подшипниками на валу установлены водоотбойные кольца. В круп­ных насосах применяют подшипники скольжения с кольцевой смазкой.

Насос с электродвигателем соединен упругой пальцевой муф­той. Узел гидравлической разгрузки требует постоянного вни­мания при эксплуатации и часто служит причиной выхода насоса из строя. В зарубежном насосостроении довольно распространены конструкции секционных насосов без гидропяты. Так, например, в Германии многоступенчатые насосы общего назначения с напором до 200 м выполняют с рабочими колесами, осевое усилие которых уравновешивается с помощью разгрузочных отверстий. В насосах типа HGV (ГДР) осевое усилие уравновешивается благодаря симметричному расположению рабочих колес, и необходимость применения гидропяты исключается (рис. 38). Входной патрубок направлен вертикально вверх, напорный — горизонтально. Группы ступеней соединены между собой переводной трубкой. Со стороны высокого давления предусмотрена гидравлическая раз­грузка сальникового уплотнения. Остаточные неуравновешенные осевые усилия воспринимаются упорным шарикоподшипником. Насосы такого типа изготавливают с четным числом ступеней, достигающим 12.

Для перекачивания относительно небольших количеств жидко­стей часто применяют многоступенчатые насосы консольного типа (рис. 39). Число ступеней такого насоса i =1÷6. Осевое усилие уравновешивается с помощью разгрузочных отверстий. Концевые уплотнения могут быть либо сальникового, либо тор­цового типов. Такие насосы выполняют с опорным кронштейном, или как моноблок горизонтального или вертикального типов. При значительном вылете вала во входном патрубке можно пре­дусмотреть дополнительную опору скольжения со смазкой пере­качиваемой жидкостью.

Своеобразная американская конструкция вертикального многоступенчатого насоса (так называемого «гидропресса») дана на рис. 40. Насос этот применяется для

гидравлических прессов, перекачки горячей нефти до 900°, для очистки от­ливок, для котельных установок и водоснабжения небоскре­бов. Эти насосы, преимущественно небольших размеров (внешний диаметр корпуса до 400 мм), имеют внутренний корпус а разъемный из двух половин, в котором размещены спиральные каналы. Внешний кожух б — стальная труба или кованый цилиндр.

Число колес в них доходит до 54, а созда­ваемый напор до 3 000 м при n =3 500 об'мин.

Особым типом многоступенчатых насосов являются так называемые глубокие артезианские или скважинные насосы, имеющие широкое применение при водоснабжении из арте­зианских скважин. На рис. 41 показана установка такого насоса для скважин диаметром до 1 000 мм.

Трехступенчатый насос а подвешен на отводных трубах 6 к верхней станине б, ча которой установлен вертикальный электромотор г. Вес вращающихся частей и осевое давление воспринимаются пятой п, расположенной вверху. Электромо­тор г имеет свою пяту. Отдельные элементы валопровода, ко­торый помещен внутри отводных труб, соединяются муфтами и направляются резиновыми или бакаутовыми подшипниками. Соединение вала насоса с валом электромотора—помощью эластичной муфты. Всасывающая труба насоса снабжена сет­кой. Насосы этого типа изготовляются для расходов до 650 м³/час инапоров до 250 м при числе оборотов от 1450 до 2950 об/мин. Наибольший внешний диаметр насоса до 850 мм, глубина скважины допустима до 120 м. Дальней­шее углубление скважин, особенно малых диаметров, связано с их искривлением, а поэтому применение таких насосов ста­новится затруднительным. Для этих случаев более удобной является конструкция, в которой электромотор, непосредственно связанный с насосом, опускается вместе с ним в скважину под уровень жидкости, чем устраняется необходимость в длинных валопроводах. К электромотору ток подводится бронирован­ным кабелем, а его конструкция имеет защиту от проникнове­ния жидкости. Подобные насосы американская фирма изготовляет для перекачки нефти на ежесуточную подачу до 6 500 м³ при глубине скважин до 1 400 м.

В ряде случаев для разгрузки насосов от осевого усилия используются многоступенчатые насосы со встречным расположением колес. На рис. 42 изобра­жен двухступенчатый спиральный насос. Жидкость по­ступает из первой ступени во вторую по внутреннему каналу. Разъем корпуса продольный. Напорный и вса­сывающий трубопроводы присоединены к нижней части корпуса, что облегчает осмотр и ремонт насоса. Уплот­няющие зазоры рабочих колес выполнены между смен­ными уплотняющими кольцами, защищающими корпус и рабочие колеса от износа. Фиксация ротора в осевом направлении осуществляется радиально-упорными ша­рикоподшипниками, расположенными в правом подшип­нике. Расположенный со стороны всасывания сальник имеет кольцо гидравлического затвора, к которому жидкость подводится по трубке, идущей из отвода пер­вой ступени. Сальник, расположенный справа, уплот­няет подвод второй ступени. Жидкость подводится под напором, создаваемым отводом первой ступени.

б) Насосы для горячей жидкости. До темпера­туры 90—110° С используются обычные конструкции центро­бежных насосов, разве только дополнительно вводится охлаждение подшипников.

Особую конструкцию имеют насосы, предназначенные для питания горячей водой паровых котлов высокого давления и перемещения горячей нефти.

На рис. 43 приведена конструкция питательного электро­насоса для горячей воды с температурой до 180° С. Данные насоса: Q =350 т /час, развиваемое давление р =46 кг/см², п =1 470 об/мин.

При таких высоких температурах воды происходит значи­тельное расширение внутренних частей насоса и его корпуса. Чтобы избегнуть искривления осей двигателя и насоса при расширении корпуса последнего от нагревания, крепление его к опорной плите осуществлено на высоких стойках так, что опорные лапы находятся в горизонтальной плоскости на уровне оси насоса. Со стороны привода корпус насоса кре­пится наглухо, а остальная его часть может скользить в гори­зонтальном направлении по стойкам. Таким образом, насос как бы подвешен и может свободно расширяться при сохра­нении неизменного положения своей оси, а следовательно, не нарушается связь с двигателем.

Насос имеет охлаждение проточной водой сальников и подшипников. Осевое усилие воспринимается гидравличе­ской пятой. Тип насоса секционный. В стыках секций ставятся асбестовые прокладки.

В качестве двигателей для питательных насосов приме­няются электромоторы и паровые турбины. В последнем слу­чае они называются турбонасосами и ставятся, главным об­разом, как паровой резерв на случай отсутствия тока.

На рис. 44 приведена конструкция питательного турбона­соса завода АЕG. Насос одноступенчатый, без направляю­щего аппарата, число оборотов может изменяться от 5 000 до 8 000 об/мин. Развиваемое насосом давление доходит до 25 ат.

Иногда насосы питательные и для подачи воды в эконо­майзер соединяются в одно целое. Такой насос изображен на рис. 45. Здесь холодная вода входит в насос через патру­бок а, проходит два колеса и через патрубок б идет в подо­греватель, из которого подводится к патрубку в насоса, про­ходит следующую его часть и подается в котел по трубе г.

Очень интересная конструкция, в которой осуществлено подо­гревание питательной воды непосредственно в насосе путем введения конденсата в последние ступени, приведена на рис. 46. Через патрубок а происходит подача внутрь насоса конденсата, который проходит специальное устройство (рис. 47), имеющее по окружности соплообразные отвер­стия, и поступает с температурой около 305^◦С в направляющий ап­парат, где происходит его смеше­ние с питательной водой темпера­туры около 200^◦ С. При згом полу­чается равномерное смешивание воды, и устраняется возможность парообразования в самом насосе.

Между конденсационным горшком и указанным патрубком а установлен обратный клапан, прекращающий доступ конден­сата в насос, когда последний не работает.

в) Насосы для загрязненных и густых жидкостей. В настоящее время центробежные насосы ши­роки применяются для перемещения канализационных и фекальных вод, подчас сильно загрязненных бумагой, песком, золой и металлическими предметами. Они используются в строи­тельном деле для подачи всякого рода растворов, а также в качестве землесов и торфонасосов, на сахарных и целлю­лозных заводах для перекачивания жома и шлама, в цемент­ной промышленности для подачи клинкера, для удаления золы и шлаков из котельных (багерные насосы). В соответ­ствии со своим назначением эти насосы имеют особую конст­рукцию.

Рабочие колеса выполняются специальной формы с до­статочно большими проходными сечениями; предусмотрены устройства для легкой очистки или промывки насоса, а также для предварительного измельчения перекачиваемого ма­териала; иногда вводится защита важнейших деталей насоса от быстрого износа путем сменных облицовок.

Насосы эти в большинстве своем одноколесные, с кон­сольным расположением колеса на валу, без направляющих аппаратов, с большими проходными сечениями спирали. Раз­личные типы рабочих колес подобных насосов приведены на рис. 48. Колеса а и b применяют для транспортировки цел­люлозы с концентрацией до 8%. Они имеют радиальные от­крытые лопатки, связанные со втулкой. Колеса c и i, из ко­торых первое имеет 5-образный канал, а второе такой же формы лопатку, наиболее пригодны для жидкостей, содержа­щих весьма грубые примеси (например, свекловичная резка).

Для сильно загрязненных сточных вод и жидкостей, содержащих песок, применяются колеса (d,c,g,h)закрытого типа, двух- или трехлопастное. При наличии волокнистых при­месей применяются лопасти с заостренной входной кромкой, перед которой часто помешают специальные ножевые очи­стители, разрезающие задержавшиеся волокна.

Наряду с этим, особенно если жидкость перед поступле­нием в насос предварительно очищается, применяются и обычные рабочие колеса. Встречаются конструкции для перекачки земляной пульпы с колесами из резины с металли­ческим каркасом и втулкой.

В подобных насосах рабочие колеса часто имеют на на­ружной стенке так называемые «обратные лопатки», которые отбрасывают загрязняющие воду материалы от сальников. Помимо этого в тех случаях, когда это оказывается возмож­ным, к сальникам подводят в качестве «защищающей» их жидкости чистую воду.

При колесах закрытого типа особое внимание, приходится также обращать на конструкцию уплотнений, которые должны быть легко доступными и сменными, не засоряющимися во время работы и допускающими регулировку зазора между ними и колесом по мере износа.

Для жидкостей, содержащих очень твердые примеси (шлак, зола, земляная пульпа), кожух насоса имеет обли­цовку о (рис. 49). Такая сменная облицовка изготовляется из хромистой стали или резины. Для предотвращения попада­ния твердых частиц уплотнения и сальник промываются чи­стой водой под давлением, а кроме того, наружные стенки рабочего колеса снабжены обратными лопатками, л. Вал на­соса из нержавеющей стали подвергается поверхностной тер­мообработке для повышения твердости; кроме того, он еще имеет защитные легко сменяемые втулки из такой же стали.

Конструктивно насосы для загрязненных жидкостей предста­вляют собой одноступенчатые консольные насосы горизонтального или вертикального исполнений. Отличительной особенностью их является значительная ширина проходных сечений проточной части, обусловленная размером твердых частиц в перекачиваемой жидкости. Специальная форма проточной части, выбираемая обычно из условия обеспечения равномерного износа, обуслов­ливает, как правило, более низкое значение к. п. д. по сравнению с к. п. д. насосов для чистой воды. В насосах для загрязненных жидкостей часто применяют специальные промывочные устройства, которые предотвращают попадание перекачиваемой среды в пе­реднее уплотнение рабочего колеса и в сальниковое концевое уплотнение вала. В корпусе насоса выполнены специальные люки для очистки проточной части в процессе эксплуатации насоса. Для повышения ресурса работы на абразивных гидросмесях про­точную часть насоса изготовляют из износоустойчивых матери­алов.

Характеристики насосов могут существенно изменяться в за­висимости от концентрации твердых веществ в перекачиваемой жидкости, что должно учитываться при эксплуатации.

По назначению насосы для загрязненных жидкостей можно объединить в три группы.

Фекальные насосы типа Ф применяют для перекачивания быто­вых и промышленных канализационных стоков, волокнистых сред и других нейтральных загрязненных жидкостей.

По ГОСТ 11379—73 определены параметры фекальных насо­сов с диаметром входного патрубка до 400 мм: Q = 14,5÷2700 м³/ч, Н =8÷95 м, п= 730÷2900 об/мин. Насосы с диаметром вход­ного патрубка более 400 мм изготовляют по индивидуальным заказам.

Разработаны типовые унифицированные конструкции кон­сольных насосов с рабочими органами, имеющими n_s = 60, 90, 120 и рассчитанными на перекачивание крупных взвешенных частиц. Рабочие колеса имеют широкое меридианное сечение и малое число цилиндрических лопастей: z = 2÷3. Отводы насосов имеют полуспиральную форму с широкими проходными сече­ниями.

Базовой деталью насоса является чугунный литой кронштейн, на котором устанавливают ротор и крепят корпусные детали насоса.

Опорой ротора со стороны рабочего колеса служит роликовый подшипник со свободным осевым перемещением. Со стороны при­вода установлен шарикоподшипник (зафиксированный в осевом направлении) для восприятия радиальных и осевых усилий. Подшипники смазываются консистентной смазкой. К концевому уплотнению сальникового типа подводится чистая вода и вода для охлаждения. Корыто сальника закрыто прозрачным щитом. В корпусе насоса и на входном патрубке выполнены люки, за­крытые крышками для осмотра и очистки проточной части насоса.

Крупные фекальные насосы имеют разъемный в горизонтальной плоскости корпус, который устанавливается на собственных опорных лапах.

Центробежные насосы для бумажной массы типа БМ предна­значены для перекачивания бумажной массы концентрацией до 8% при температуре не более 100°С.

Параметры насосов определены ГОСТ 11377—73 при работе на воде: Q = 18÷ 2088 м³/ч, Н = 8÷79 м, п = 730÷2960 об/мин.

В приложении к ГОСТ даны ориентировочные характеристики для различной концентрации бумажной массы.

Для нормальной работы насосов скорость движения массы во входном трубопроводе надо выбирать по паспортным данным в зависимости от размеров насоса и концентрации массы.

Типовая конструкция массного насоса приведена на рис. 50. Насосы имеют рабочие органы с n_s = 70, 140 и 200. Насосы — обычного консольного типа.

Для удобства сборки и разборки насосы выполняют с горизонталь­ным разъемом корпуса и кронштей­на. Насосы малых размеров делают неразъемными. Для очистки проточной части в отводе и выход­ном патрубке выполняют люки. Между выходным патрубком на­соса и трубопроводом устанавливают переходный патрубок (на рис. 50 не показан), размеры которого зависят от концен­трации массы.

Рабочее колесо закрытого типа имеет малое число лопастей z = 2÷ 3. При z = 3 меридианное сечение колеса расширяется по радиусу к выходу.

К сальниковому уплотнению через кольцо гидрозатвора под­водится чистая вода. Передней опорой ротора служит роликопод­шипник. Задняя опора состоит из двух шарикоподшипников: радиального и радиально-упорпого, воспринимающего осевое уси­лие. Смазка подшипников консистентная.

Допускается подрезка рабочего колеса по наружному диаметру на 10—15% для изменения параметров и последовательная ра­бота двух насосов.

Грунтовые насосы типа ГР предназначены для транспортиро­вания земляных, угольных, лаковых и других гидросмесей.

Параметры грунтовых насосов определяются ГОСТ 9075—75: Q = 27÷ 16000 м³/ч, Н = 9,5÷ 100 м, п = 300÷1450 об/мин. Насосы могут быть горизонтального и вертикального типов.

По исполнению их разделяют на легкие (однокорпусиые) и тяжелые (двухкорпусные) с защитной футеровкой специальными сплавами, резиной, электроко-

рундом и др. Насосы с расширенной проточ­ной частью для крупных фракций обозначают индексом ГРУ. Допускается последовательная работа двух насосов на общую систему.

Конструкции насосов типа ГР во многом похожи на конструк­ции массных насосов. Отличительной чертой является подача чистой промывочной воды в уплотнения ступени для уменьшения их износа. К сальнику подводится чистая вода под давлением, на 0,5 кгс/см² превышающим давление в насосе.

Детали проточной части изготавливают из абразивностойких материалов: легированного чугуна ИЧХ28Н2 и ИЧХ16МТ, ле­гированных сталей 35ХНВФЛ и 40ХГСНЛ.

Для ряда производств поставляют грунтовые насосы, проточ­ная часть которых покрыта электрокорундом на бакелитовой связке.

Некоторые типы грунтовых насосов имеют гуммированную проточную часть, обеспечивающую высокую долговечность насоса при перекачивании химически активных жидкостей, содержащих твердые частицы размером до 8 мм (рис. 51).

По технологическим причинам рабочее колесо гуммированных насосов выполняют без покрывающего диска.

Насос приводится от электродвигателя через ременную пере­дачу. Это дает возможность изменять частоту вращения насоса при эксплуатации путем замены шкива для регулирования подачи, так как подрезать гуммированное рабочее колесо нельзя.

Перспективным для применения в целлюлозной и некоторых других отраслях химической промышленности считается исполь­зование свободновихревых насосов (рис. 52).

Рабочее колесо открытого типа с радиальными или наклонными прямыми лопастями располагается в спиральном или кольцевом отводе с широкими проходными сечениями. При вращении колеса происходит закрутка жидкости и образуется вихревой шнур, ко­торый распространяется во входной патрубок. Под действием вихревого шнура жидкость засасывается в насос и направляется в выходной патрубок. Основной поток жидкости проходит через насос, минуя рабочее колесо. По имеющимся данным к. п. д. таких насосов не меньше к. п. д. центробежных насосов для пере­качивания специальных взвешенных сред.

г) Насосы для химических жидкостей. От­личительной особенностью химических насосов является при­менение для изготовления их деталей, соприкасающихся с пере­качиваемой жидкостью, стойких в отношении коррозии ма­териалов, а также специальное устройство сальника. Суще­ствуют также бессальннковые конструкции этих насосов.

В зависимости от рода перемещае­мой жидкости здесь находят примене­ние различные сорта чугуна с боль­шим содержанием кремния, высокохромистые чугуны, хромистые нержа­веющие стали, сплавы свинца с сурь­мой, а так же керамика, фарфор, отливки из горных пород диабаз, базальт.

Широко практикуется облицовка внутренних поверхностей эбонитом, пластмассой, каучуком (гуммирова­ние).

Из специальных конструкций хи­мических насосов отметим в первую очередь кислотный насос Гана (рис. 53). Он состоит из корпуса а, сред­ней части о и крышки с кронштейном, в котором подвешен вертикальный вал с. На нижнем конце вала посажено рабочее колесо g, погруженное всегда в кислоту. Кислота поступает через отверстие е и находится все время на некоторой высоте, не достигая верхней опоры.

На случай внезапной остановки на­соса корпус его имеет отверстие d,через которое отводится излишек кис­лоты трубкой, соединенной с прием­ным баком. Подобные насосы имеют подачу 10—15 м³/час с напором до 20 м. У них совершенн

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: