Насосы КМ 100-65: технические характеристики, конструкция, сфера применения и эксплуатация
Насосы типа КМ 100-65 представляют собой консольные моноблочные центробежные насосы, широко применяемые в системах водоснабжения, орошения, осушения, циркуляции и технологических процессах. Обозначение «КМ 100-65» расшифровывается следующим образом: «К» – консольный, «М» – моноблочный (соединение рабочего колеса и вала электродвигателя выполнено жестко, без промежуточной муфты), «100» – диаметр напорного патрубка в миллиметрах, «65» – диаметр всасывающего патрубка в миллиметрах. Данные агрегаты относятся к категории надежного, проверенного временем оборудования для перекачивания чистых (незагрязненных) жидкостей.
Конструктивные особенности и принцип действия
Конструкция насоса КМ 100-65 базируется на схеме моноблока. Вал рабочего колеса является удлиненным валом стандартного асинхронного электродвигателя. Рабочее колесо напрямую насажено на вал двигателя, что исключает необходимость использования соединительной муфты, промежуточных подшипников и собственной опоры насоса. Это существенно снижает габаритные размеры и массу агрегата, повышает надежность за счет уменьшения числа деталей и упрощает монтаж и центровку. Основными узлами насоса являются:
- Корпус (спиральный отвод): Изготавливается из чугуна СЧ20. Предназначен для преобразования кинетической энергии потока жидкости в потенциальную (давление) и направления потока в напорный патрубок.
- Рабочее колесо: Закрытого типа, с двумя дисками и загнутыми назад лопатками. Материал – чугун СЧ20 или, для специальных исполнений, латунь или нержавеющая сталь. Колесо динамически сбалансировано.
- Задний щит (крышка корпуса): Служит для подвода жидкости к рабочему колесу и крепления корпуса насоса к фланцу электродвигателя.
- Уплотнение вала: Применяются два основных типа: сальниковое уплотнение с мягкой набивкой (сальник) и торцевое (механическое) уплотнение. Сальниковое уплотнение требует подачи уплотнительной жидкости и периодической подтяжки. Торцевое уплотнение более современно, не требует обслуживания в течение срока службы и обеспечивает лучшую герметичность.
- Опорный кронштейн (для исполнений с сальником): Крепится к фланцу двигателя и служит опорой для корпуса насоса и узла сальникового уплотнения.
- Электродвигатель: Асинхронный, короткозамкнутый, общепромышленного исполнения (например, АИР). Степень защиты – IP54 или IP55, класс изоляции – F. Мощность подбирается в соответствии с характеристиками насоса.
- Подача воды в системах хозяйственно-питьевого и производственного водоснабжения.
- Системы полива и орошения в сельском хозяйстве.
- Циркуляция воды в системах отопления, вентиляции и кондиционирования (при условии соответствия температуры).
- Осушение территорий, откачка воды из котлованов и резервуаров.
- Технологические линии в пищевой и легкой промышленности (в специальных исполнениях из нержавеющей стали или с пищевым покрытием).
- Компактность и малая масса за счет моноблочной конструкции.
- Простота монтажа и центровки (отсутствие необходимости центровать насос и двигатель).
- Высокая надежность и минимальное техническое обслуживание (особенно в версии с торцевым уплотнением).
- Относительно низкая стоимость и доступность запасных частей.
- Широкая распространенность и отработанность конструкции.
- Ограниченная, по сравнению с консольными насосами типа К, мощность и подача из-за отсутствия собственной опоры.
- Нагрузка от радиальных и осевых усилий передается непосредственно на вал и подшипники электродвигателя, что может сокращать его ресурс в тяжелых режимах.
- Сложность ремонта при износе посадочного места вала двигателя под рабочее колесо.
- Как правило, менее высокий КПД по сравнению с современными аналогами, спроектированными с использованием CFD-моделирования.
- N. Для насосов КМ двигатель является неотъемлемой частью агрегата и поставляется в сборе.
Принцип работы основан на центробежной силе. При вращении рабочего колеса жидкость, находящаяся между его лопатками, отбрасывается от центра к периферии, где собирается в спиральной камере корпуса. При этом кинетическая энергия преобразуется в давление. На всасывании создается разрежение, обеспечивающее непрерывный подток новой порции жидкости.
Основные технические параметры и характеристики
Насосы КМ 100-65 выпускаются в нескольких модификациях, отличающихся частотой вращения (синхронная частота 1500 или 3000 об/мин) и, соответственно, производительностью и напором. Ключевым документом для выбора является напорно-расходная характеристика (H-Q кривая), предоставляемая производителем.
Таблица 1. Укрупненные технические характеристики насосов типа КМ 100-65
| Параметр | Значение / Диапазон | Примечание |
|---|---|---|
| Пропускная способность (Q) | до 100 м³/ч | Зависит от частоты вращения и модификации |
| Напор (H) | до 80 м | Зависит от частоты вращения и модификации |
| Диаметр всасывающего патрубка (Ду) | 65 мм | Резьба или фланец по ГОСТ 12815-80 |
| Диаметр напорного патрубка (Ду) | 100 мм | Резьба или фланец по ГОСТ 12815-80 |
| Частота вращения (n) | ~2900 об/мин или ~1450 об/мин | Соответствует синхронным 3000 и 1500 об/мин |
| Допустимый кавитационный запас (NPSHдоп) | 3.0 — 5.0 м | Требует точного расчета при монтаже |
| Рабочая температура перекачиваемой среды | от 0°C до +85°C | Для стандартного исполнения. Возможны специсполнения. |
| Материал проточной части (стандарт) | Чугун | Корпус, колесо – СЧ20 |
Таблица 2. Пример маркировки и типоразмеров
| Маркировка | Частота вращения, об/мин | Примерная производительность, м³/ч | Примерный напор, м | Мощность эл. двигателя, кВт |
|---|---|---|---|---|
| КМ 100-65-200 | ~2900 | 100 | 50 | 22-30 |
| КМ 100-65-160 | ~2900 | 50 | 32 | 7.5-11 |
| КМ 100-65-125 | ~1450 | 100 | 20 | 11-15 |
Сфера применения и ограничения
Насосы КМ 100-65 предназначены для перекачивания чистой (механические примеси не более 0.1%, размер твердых частиц до 0.2 мм), невязкой (не более 36 сСт), неагрессивной, невзрывоопасной жидкости, химически нейтральной по отношению к материалам проточной части. Типичные области применения:
Ограничения: Запрещена эксплуатация для перекачивания горючих жидкостей, взрывоопасных сред, химически агрессивных жидкостей (кислот, щелочей, растворителей), жидкостей с абразивными включениями, суспензий, волокнистых материалов. Не предназначен для работы в режиме «сухого хода».
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Правильный монтаж – залог долговечной работы насоса. Агрегат устанавливается на жесткое, ровное, виброизолированное основание. Обязательна установка запорной арматуры на всасывающем и напорном трубопроводах, обратного клапана на напорном трубопроводе (после насоса, перед задвижкой). Всасывающий трубопровод должен быть герметичным, иметь непрерывный подъем к насосу, диаметр – не менее Ду65. Длина прямого участка перед всасывающим патрубком должна быть не менее 5-7 диаметров.
Важнейшее условие – обеспечение бескавитационного режима работы. Необходимо, чтобы располагаемый кавитационный запас системы (NPSHрасп) превышал допустимый для насоса (NPSHдоп). NPSHрасп рассчитывается с учетом атмосферного давления, давления насыщенных паров жидкости, геометрической высоты всасывания и гидравлических потерь во всасывающем трубопроводе.
Порядок пуска: проверка наличия смазки в подшипниках двигателя, ручная прокрутка ротора, заполнение насоса и всасывающего трубопровода перекачиваемой жидкостью (заливка), полное открытие задвижки на всасывании, пуск электродвигателя, плавное открытие задвижки на напорном трубопроводе до достижения требуемых параметров.
Техническое обслуживание включает регулярный контроль за вибрацией, шумом, нагревом подшипников (не выше 80°C), токовой нагрузкой электродвигателя. Для сальниковых уплотнений необходима периодическая подтяжка набивки для обеспечения умеренной протечки (40-60 капель в минуту). При износе набивка подлежит замене. Для насосов с торцевым уплотнением обслуживание не требуется до его выхода из строя.
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества насосов типа КМ:
Недостатки и ограничения:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем насос КМ 100-65 отличается от насоса К 100-65?
Насос К 100-65 – это консольный насос с отдельной опорной стойкой (консолью) и муфтовым соединением с электродвигателем. Он имеет собственные опорные подшипники, что позволяет ему работать с более мощными двигателями и в более тяжелых условиях. Насос КМ – моноблочный, лишенный этих элементов, что делает его проще, компактнее и дешевле, но накладывает ограничения по мощности и нагрузкам на вал.
Как правильно подобрать электродвигатель для насоса КМ 100-65?
Двигатель подбирается по требуемой мощности на валу насоса (N), которая рассчитывается по формуле: N = (ρ g Q H) / (1000 η), где ρ – плотность жидкости, g – ускорение свободного падения, Q – подача, H – напор, η – КПД насоса. Установленная мощность двигателя (Nуст) выбирается с коэффициентом запаса (обычно 1.1 – 1.15): Nуст = k
Что делать, если насос не развивает давление или подачу?
Необходимо проверить: 1) Герметичность всасывающего трубопровода (подсос воздуха). 2) Соответствие напряжения в сети номинальному (снижение напряжения ведет к падению частоты вращения). 3) Состояние обратного клапана и фильтра на всасывании (засор). 4) Износ рабочего колеса или уплотнительных колец (повышенные зазоры). 5) Правильность направления вращения вала (должно быть по часовой стрелке со стороны электродвигателя).
Можно ли использовать насос КМ 100-65 для перекачки горячей воды (свыше 85°C)?
Нет, в стандартном исполнении – нельзя. Материалы уплотнений (резина, тефлон) и конструкция сальниковой камеры не рассчитаны на высокие температуры. Для горячей воды (например, в системах ГВС или технологических циклах) необходимо применять специальные термостойкие исполнения насосов, часто с маркировкой «КМТ» и принудительным охлаждением подшипникового узла.
Как часто нужно проводить техническое обслуживание сальникового уплотнения?
Периодичность зависит от режима работы. Необходимо проводить визуальный контроль протечки каждую смену. Подтяжку сальника выполняют при увеличении протечки сверх допустимой (струйный течь). Полную замену сальниковой набивки производят в среднем 1 раз в 6-12 месяцев интенсивной эксплуатации или при потере ее эластичности и смазывающих свойств.
Что означает цифра после двойного дефиса в маркировке (например, КМ 100-65-160)?
Эта цифра обозначает номинальный диаметр рабочего колеса, выраженный в миллиметрах. В примере КМ 100-65-160 диаметр рабочего колеса составляет 160 мм. Чем больше это число, тем выше напорно-расходные характеристики насоса при прочих равных условиях (частоте вращения).
Заключение
Насосы типа КМ 100-65 остаются востребованным оборудованием для решения широкого круга задач по перекачке чистых жидкостей в промышленности, коммунальном и сельском хозяйстве. Их выбор обоснован в случаях, где приоритетом являются надежность, простота и экономичность. Ключом к успешной эксплуатации является правильный подбор по характеристикам, грамотный монтаж с учетом требований по кавитации и соблюдение регламента технического обслуживания, особенно для узлов уплотнения. При выборе между модификациями с сальниковым и торцевым уплотнением для ответственных систем, где недопустимы протечки, рекомендуется выбирать последний вариант.