Насосы АВЗ

Насосы АВЗ: технические характеристики, классификация и область применения в энергетике и промышленности

Насосное оборудование, производимое АО «АВЗ» (Армавирский завод испытательных машин и насосов), представляет собой линейку высоконадежных, специализированных агрегатов, разработанных для работы в ответственных системах энергетики, нефтегазового комплекса, судостроения и других отраслей тяжелой промышленности. Основной акцент в продукции завода сделан на создание насосов для перекачивания жидкостей с особыми свойствами: высокотемпературных, агрессивных, содержащих механические примеси или требующих высокой герметичности. Конструкция и материалы исполнения насосов АВЗ обеспечивают длительную и бесперебойную работу в условиях экстремальных нагрузок.

Классификация и основные типы насосов АВЗ

Ассортимент завода можно систематизировать по принципу действия, конструктивным особенностям и целевому назначению. Основные группы представлены центробежными, поршневыми и шестеренными насосами.

1. Центробежные насосы консольного типа (К, КМ)

Это наиболее распространенный тип для перекачивания чистых и слабозагрязненных жидкостей (вода, растворы, нефтепродукты). Отличительная черта – расположение рабочего колеса на консоли вала. Модели типа КМ (моноблочные) имеют объединенный вал электродвигателя и насоса, что повышает компактность и надежность за счет отсутствия муфты. Изготавливаются из углеродистых, нержавеющих сталей или чугуна в зависимости от перекачиваемой среды.

2. Центробежные многоступенчатые секционные насосы (ЦНС, ЦВС)

Предназначены для создания высокого напора, необходимого в системах питания котлов высокого давления, гидроиспытаний, подачи воды в магистральные трубопроводы. Напор создается последовательным расположением нескольких рабочих колес (ступеней) в едином корпусе. Насосы ЦВС (секционные, с вертикальным разъемом) обеспечивают легкий доступ к внутренним элементам без демонтажа трубопроводов.

3. Насосы циркуляционные сетевые (СЭ)

Специализированные агрегаты для систем теплоснабжения и горячего водоснабжения. Рассчитаны на работу с высокотемпературными средами (до 180-200°C). Имеют усиленное торцевое уплотнение, конструкцию, компенсирующую тепловое расширение. Отличаются низким уровнем кавитации и шума.

4. Насосы поршневые приводные (П, ПВ)

<pОбъемные насосы, используемые там, где требуется высокое давление при относительно малых расходах. Применяются для дозированной подачи реагентов, в гидравлических системах испытательных стендов, для подачи вязких жидкостей. Обеспечивают стабильную подачу, практически не зависящую от противодавления в сети.

5. Насосы шестеренные (Ш, НШ)

Объемные насосы для перекачивания высоковязких жидкостей (мазут, масло, битум, смолы) без абразивных включений. Отличаются простотой конструкции, самовсасывающей способностью и стабильностью подачи. Часто оснащаются рубашками обогрева для поддержания вязкости перекачиваемого продукта.

6. Насосы специального назначения

• Насосы питательные (ПЭ, ПН): для подачи деаэрированной воды в паровые котлы сверхвысокого давления (ТЭС, АЭС). Работают при температурах до 160-200°C и давлениях до 30 МПа и выше. Изготавливаются из легированных сталей.
• Насосы конденсатные (КсВ, КсН): для откачки конденсата из турбин и подогревателей, работают в условиях высокого вакуума и требуют высоких кавитационных качеств (NPSH).
• Насосы химические (Х, ХМ, АХ): изготавливаются из коррозионно-стойких материалов (сталь 12Х18Н10Т, хастеллой, футеровка) для перекачивания агрессивных сред – кислот, щелочей, растворов солей.
• Насосы шламовые, грунтовые (ГрАТ, Ш): для перекачивания гидросмесей с большим содержанием абразивных частиц. Имеют усиленную конструкцию, износостойкие материалы проточной части (высокохромистый чугун, резина).

Ключевые технические параметры и материалы исполнения

Выбор насоса АВЗ для конкретной технологической задачи основывается на анализе следующих параметров:

• Подача (Q): объем жидкости, перекачиваемой в единицу времени (м³/ч, л/с). Диапазон от долей м³/ч у дозировочных насосов до нескольких тысяч м³/ч у сетевых и циркуляционных.
• Напор (H): энергия, сообщаемая насосом единице веса жидкости (м вод. ст. или МПа). Определяет способность преодолевать гидравлическое сопротивление системы.
• Допустимый кавитационный запас (Δhдоп): критически важный параметр, особенно для насосов, работающих на всасывании. Определяет требования к условиям всасывания для предотвращения кавитации.
• Рабочее давление и температура среды: определяют класс герметичности, тип уплотнений и материал корпусных деталей.
• Мощность на валу (N): необходима для подбора электродвигателя с учетом запаса.

Материалы исполнения проточной части (М1, М2, М3 и т.д.) выбираются исходя из агрессивности и абразивности среды. Стандартные обозначения:

Обозначение	Материал основных деталей	Рекомендуемая среда
М1 (НЖ)	Серый чугун	Вода, нейтральные жидкости, нефтепродукты без сероводорода.
М2 (Н)	Углеродистая сталь 25Л	Вода, нейтральные жидкости при повышенных давлениях.
М3 (Х)	Хромистая сталь 20Х13Л	Слабоагрессивные среды, вода с примесями.
М4 (К)	Коррозионно-стойкая сталь 12Х18Н9ТЛ/12Х18Н10Т	Агрессивные окислительные среды (кислоты, щелочи).
М5 (МНЖ)	Медно-никелевый сплав МНЖМц 90-1-1	Морская вода, хлориды.
М6 (Ти)	Титан и его сплавы	Особо агрессивные среды (хлор, горячие растворы хлоридов).

Типы торцевых уплотнений (ТУ)

Герметизация вала – критический узел для надежности насоса. АВЗ применяет различные схемы:

• Сальниковое уплотнение: Простое, ремонтопригодное, но требует обслуживания и допускает незначительную капельную протечку. Применяется для нейтральных, негорючих сред.
• Одинарное торцевое уплотнение (ТУ): Бессальниковое, обеспечивает полную герметичность. Может быть самоустанавливающимся. Для разных сред подбираются пары трения: керамика-графит, карбид вольфрама-графит и др.
• Двойное торцевое уплотнение: Два ТУ, между которыми подается запирающая жидкость (барьерная, под давлением). Применяется для токсичных, агрессивных, взрывоопасных или склонных к кристаллизации сред.
• Магнитная муфта: Бессальниковая конструкция с герметичным разделительным кожухом. Момент передается через магнитную муфту. Обеспечивает абсолютную герметичность, применяется для сверхагрессивных или дорогих сред.

Области применения в энергетике и промышленности

• Тепловая энергетика (ТЭС, котельные): Сетевые насосы (СЭ), питательные (ПЭ, ПН), конденсатные (КсВ), циркуляционные (К, КМ), насосы химводоочистки (Х), мазутные (Ш, НШ).
• Атомная энергетика (АЭС): Насосы вспомогательных систем, отвечающие повышенным требованиям к надежности, сейсмостойкости и материалам (специальные исполнения).
• Нефтегазовая промышленность: Шестеренные насосы для перекачки мазута и битума, химические насосы для реагентов, центробежные насосы для водоснабжения и пожаротушения.
• Химическая и нефтехимическая промышленность: Химические насосы (Х, АХ) из специальных сплавов и с магнитными муфтами для агрессивных и опасных сред.
• Горно-обогатительная промышленность: Шламовые и грунтовые насосы (ГрАТ) для гидротранспорта.
• Судостроение: Балластные, осушительные, пожарные, насосы перекачки топлива и масла в морском исполнении (материалы М5, М6).

Подбор, монтаж и эксплуатация

Правильный подбор насоса осуществляется по совмещенному графику рабочих характеристик насоса (Q-H кривая) и характеристики трубопроводной сети. Точка пересечения должна находиться в зоне максимального КПД насоса. Обязательно учитывается кавитационный запас. Монтаж должен выполняться на жестком фундаменте с точной центровкой валов (для муфтовых соединений). Трубопроводы на всасывании должны быть максимально короткими, без воздушных мешков. Эксплуатация требует контроля за вибрацией, температурой подшипников, герметичностью уплотнений, соблюдения регламентов промывки и запуска. Запрещен запуск насоса при закрытой задвижке на напоре (кроме поршневых и винтовых) и работа в зоне малых подач, ведущая к перегреву.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличаются насосы типа К от КМ?

Насосы типа «К» – консольные с приводом от отдельного электродвигателя через соединительную муфту. Насосы типа «КМ» – моноблочные, где рабочее колесо насоса насажено на удлиненный вал стандартного электродвигателя. Конструкция «КМ» более компактна, не требует центровки, но ремонт сложнее, а применение ограничено мощностью электродвигателя.

Как расшифровать маркировку насоса, например, К 45-30-200?

• К – консольный насос.
• 45 – номинальная подача (м³/ч).
• 30 – номинальный напор (м вод. ст.).
• 200 – диаметр рабочего колеса (мм), уменьшенный относительно номинала.

Что означает «допустимый кавитационный запас» и как его обеспечить?

Допустимый кавитационный запас (Δhдоп) – это минимальное избыточное давление на входе в насос, необходимое для предотвращения кавитации. Чтобы обеспечить это условие, фактический кавитационный запас системы (Δhс) должен быть больше Δhдоп насоса. Δhс зависит от давления в питающей емкости, геометрической высоты всасывания и гидравлических потерь во всасывающем трубопроводе. Для увеличения Δhс необходимо: увеличить уровень в питающей емкости, максимально укоротить и увеличить диаметр всасывающей трубы, минимизировать количество колен и арматуры на всасывании.

Как выбрать материал исполнения насоса для агрессивной среды?

Выбор осуществляется на основе химического состава, концентрации, температуры перекачиваемой среды и рекомендаций коррозионных таблиц. Для концентрированных кислот (серная, азотная) часто применяется сталь 12Х18Н10Т (М4). Для сред с ионами хлора (морская вода, соляные растворы) – сплавы на основе никеля (хастеллой) или титан (М6). В сомнительных случаях рекомендуется проводить коррозионные испытания образцов материалов.

Когда необходимо применять насос с двойным торцевым уплотнением или магнитной муфтой?

Двойное торцевое уплотнение (с системой барьерной жидкости) применяется для: токсичных, взрывоопасных, дорогостоящих или склонных к полимеризации/кристаллизации на воздухе сред. Магнитная муфта применяется в аналогичных случаях, но обеспечивает абсолютную герметичность, так как полностью исключает проникновение среды наружу. Это решение критически важно для сверхагрессивных, смертельно опасных или радиоактивных сред, где даже микропротечки недопустимы.

Каковы основные причины повышенной вибрации и шума центробежных насосов АВЗ?

• Кавитация: Характерный звук, похожий на щелчки или грохот гравия. Причина – недостаточное давление на всасывании.
• Разбалансировка рабочего колеса вследствие износа или загрязнения.
• Износ подшипников.
• Несоосность валов насоса и двигателя (для муфтовых соединений).
• Работа в нерасчетной зоне (малой или чрезмерной подачи).
• Попадание воздуха во всасывающий трубопровод.

Существует ли возможность модернизации или восстановления насосов АВЗ после длительной эксплуатации?

Да, АО «АВЗ» и ряд специализированных сервисных предприятий предлагают услуги по капитальному ремонту и модернизации насосного оборудования. Это может включать: восстановление посадочных мест, наплавку и механическую обработку изношенных деталей, замену проточной части на более эффективную (с современной гидравликой), замену типа уплотнения (например, с сальникового на торцевое), установку систем мониторинга вибрации и температуры. Часто экономически целесообразнее восстановить мощный насос, чем приобретать новый.