Насосы КМ

Насосы КМ: конструкция, типы, технические характеристики и область применения

Насосы типа КМ (консольные моноблочные) представляют собой центробежные насосы, в которых рабочее колесо расположено на удлиненном валу электродвигателя, а корпус насоса крепится непосредственно к фланцу статора двигателя. Данная конструкция исключает необходимость использования традиционной муфты и отдельной опорной стойки, что обеспечивает компактность, простоту монтажа и обслуживания. Агрегаты предназначены для перекачивания чистых (не содержащих абразивных и волокнистых включений), химически неагрессивных жидкостей, близких по вязкости к воде, с температурой от 0°C до +85°C. Основные сферы применения: водоснабжение, ирригация, системы отопления и кондиционирования, противопожарные системы, технологические линии в промышленности.

Конструктивные особенности и принцип действия

Конструкция насоса КМ базируется на моноблочной схеме. Основными узлами являются:

Электродвигатель асинхронный – служит приводом. Вал двигателя выполнен удлиненным со стороны заднего подшипника.
Корпус насоса (спиральный отвод) – изготавливается из чугуна, реже из стали или нержавеющей стали. Крепится к фланцу статора двигателя.
Рабочее колесо центробежного типа – закрытое, установлено на консольной части вала двигателя. Материал – чугун, латунь, полимер.
Уплотнение вала – как правило, торцовое механическое уплотнение (сальниковое набивное уплотнение в базовых исполнениях). Обеспечивает герметичность места выхода вала в проточной части.
Опорный кронштейн (при наличии) – в некоторых моделях для увеличения жесткости конструкции используется дополнительный кронштейн, связывающий корпус насоса с фундаментной плитой.

Принцип действия основан на центробежной силе. При вращении рабочего колеса жидкость, находящаяся в межлопастных каналах, отбрасывается от центра к периферии, где попадает в спиральный отвод (улитку) и далее – в нагнетательный патрубок. В центре колеса создается разрежение, обеспечивающее непрерывный подток жидкости через всасывающий патрубок.

Маркировка и типоразмерный ряд

Типовая маркировка насоса КМ расшифровывается следующим образом: КМ А Б В Г

КМ – тип насоса (консольный моноблочный).
А – обозначение подачи (например, 20, 65, 100, 150).
Б – обозначение напора (например, 20, 50, 100). Цифры приблизительно соответствуют подаче в м³/ч и напору в м вод. ст. деленным на 10.
В – модификация (например, «л» – линейное исполнение, «с» – сетевой, «п» – повысительный).
Г – материал проточной части (при отсутствии – чугун; «нж» – нержавеющая сталь).

Пример: КМ 80-50-160 – насос консольный моноблочный с подачей ~80 м³/ч, напором ~50 м, диаметром рабочего колеса 160 мм.

Основные технические характеристики и параметры выбора

Ключевыми параметрами для выбора насоса КМ являются:

Подача (Q) – объем жидкости, перекачиваемой в единицу времени (м³/ч, л/с).
Напор (H) – энергия, сообщаемая насосом единице веса жидкости (м вод. ст.).
Мощность на валу (N) – потребляемая мощность (кВт).
Кавитационный запас (NPSH) – определяет требования к условиям всасывания.
КПД (η) – коэффициент полезного действия агрегата.

Таблица 1. Примерные характеристики насосов типа КМ

Модель	Подача, Q (м³/ч)	Напор, H (м)	Частота вращения, n (об/мин)	Мощность двигателя, N (кВт)	КПД, η (%)
КМ 20-20	5 — 20	12 — 20	2900	0.75 — 1.5	~40-50
КМ 65-50-160	25 — 65	35 — 50	2900	7.5 — 15	~60-68
КМ 100-100	60 — 100	80 — 100	2900	37 — 55	~70-72
КМ 150-125	120 — 150	20 — 125	1450	18.5 — 75	~75-78

Модификации и специальные исполнения

На базе стандартных насосов КМ выпускаются различные модификации:

КМл (линейные) – с расположением патрубков на одной оси, что удобно для врезки в прямолинейный участок трубопровода.
КМс (сетевые) – предназначены для перекачивания горячей воды (до 140-150°C) в системах теплоснабжения. Имеют усиленное торцовое уплотнение и специальное исполнение подшипниковых узлов.
КМп (повысительные) – оптимизированы для работы в системах водоснабжения и повышения давления.
КМц (циркуляционные) – компактные насосы для систем отопления и ГВС.
Исполнение из нержавеющей стали (КМ …нж) – для пищевой, химической промышленности или перекачки сред с умеренной агрессивностью.
Взрывозащищенное исполнение – с двигателем во взрывозащищенном корпусе (Ex d, Ex e).

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Монтаж насоса КМ должен осуществляться на жестком, ровном фундаменте с креплением через опорные лапы двигателя. Трубопроводы на всасе и нагнетании не должны создавать механических напряжений на корпус насоса. Обязательна установка запорной арматуры и обратного клапана на напорной линии. Перед пуском необходима заливка насоса перекачиваемой жидкостью (для горизонтального исполнения).

Эксплуатационное обслуживание включает:

Регулярный контроль за вибрацией и шумом.
Мониторинг потребляемого тока и мощности.
Контроль температуры подшипников двигателя (не должна превышать 70-80°C).
Проверка состояния и замена торцового уплотнения или сальниковой набивки при появлении течи.
Периодическая ревизия и балансировка рабочего колеса при длительной эксплуатации.

Преимущества и недостатки по сравнению с насосами типа К (консольные на отдельной стойке)

Преимущества:

Компактность и меньшая масса за счет отсутствия стойки, муфты и отдельных опор.
Упрощенный монтаж и центровка – центровка вала насоса и двигателя не требуется, так как это единый вал.
Меньшая вероятность перекоса валов и связанных с этим вибраций.
Относительно низкая стоимость из-за меньшего количества деталей.

Недостатки:

Сложность ремонта двигателя – при выходе из строя двигателя демонтируется весь агрегат.
Ограничения по мощности и размерам – моноблочная конструкция накладывает ограничения на массу и момент инерции рабочего колеса, поэтому насосы КМ обычно выпускаются на мощности до 100-200 кВт.
Повышенная нагрузка на подшипники двигателя из-за консольной нагрузки от рабочего колеса.
Меньшая ремонтопригодность проточной части без снятия двигателя.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем насос КМ принципиально отличается от насоса К?

Насос К (консольный) имеет собственный корпус, опорную стойку и вал, который соединяется с валом электродвигателя через упругую муфту. Насос КМ лишен отдельной стойки и муфты, его рабочее колесо насажено непосредственно на удлиненный вал стандартного электродвигателя. Это основное конструктивное различие.

Какие уплотнения вала используются в насосах КМ и когда их менять?

В насосах КМ применяются два основных типа уплотнений: сальниковое набивное (графит-асбестовый шнур) и торцовое механическое уплотнение (ТМУ). ТМУ более современно, надежно и практически не требует обслуживания, но дороже. Сальниковое уплотнение требует периодической подтяжки и допускает незначительную каплеобразную течь для смазки. Замена уплотнения необходима при увеличении протечки сверх допустимой нормы (для ТМУ – при появлении любой течи).

Можно ли насосом КМ перекачивать жидкости с повышенной температурой (свыше 85°C)?

Стандартные исполнения насосов КМ рассчитаны на температуру до +85°C. Для перекачки более горячих сред (например, в сетевых контурах) необходимо применять специальные модификации – КМс (сетевые). Они имеют особенности конструкции: усиленное торцовое уплотнение, часто двойное, систему охлаждения подшипникового узла и сальника, а также двигатель, адаптированный для работы при повышенных температурах окружающего воздуха.

Как правильно подобрать насос КМ для конкретной системы?

Подбор осуществляется по совмещению рабочей точки системы с характеристикой насоса (Q-H кривой). Необходимо знать:

Требуемую подачу (м³/ч).
Требуемый напор (сумма геодезической высоты и всех потерь давления в трубопроводе на расчетном расходе).
Свойства перекачиваемой жидкости (температура, вязкость, наличие включений).
Условия всасывания (высота всасывания, давление в приемном резервуаре).

Рабочая точка должна находиться в зоне максимального КПД насоса (обычно в средней трети характеристики).

Что такое кавитация и как ее избежать при эксплуатации насоса КМ?

Кавитация – это процесс парообразования и последующего схлопывания пузырьков пара в потоке жидкости при локальном падении давления ниже давления насыщенных паров. Признаки: шум, треск, вибрация, падение напора и подачи, эрозионное разрушение рабочего колеса и корпуса. Для предотвращения кавитации необходимо обеспечить достаточный кавитационный запас на всасывании. Практические меры: увеличение диаметра всасывающего трубопровода, минимизация местных сопротивлений на всасе, снижение температуры жидкости или повышение давления в приемном резервуаре. Насос должен быть установлен как можно ближе к уровню жидкости в источнике.

Каков типовой срок службы насосов КМ и от чего он зависит?

Средний расчетный срок службы насосов КМ при работе в номинальном режиме и правильном обслуживании составляет 8-15 лет. На ресурс влияют:

Режим работы – работа в зоне кавитации или далеко от номинала резко сокращает срок службы.
Качество перекачиваемой среды – наличие абразивных частиц.
Надежность уплотнения вала – протечки приводят к эрозии вала.
Качество электропитания – несимметрия и провалы напряжения ухудшают работу двигателя.
Регулярность технического обслуживания – контроль подшипников, вибрации, замена уплотнений.

Заключение

Насосы типа КМ являются надежным, экономичным и технологичным решением для широкого спектра задач по перекачке чистых жидкостей в коммунальном хозяйстве и промышленности. Их моноблочная конструкция обеспечивает простоту монтажа и эксплуатации, что обусловило их массовое распространение. Правильный подбор модели с учетом требуемых параметров, свойств среды и условий всасывания, а также соблюдение регламентов технического обслуживания являются ключевыми факторами для долговечной и эффективной работы агрегата. При выборе между КМ и насосами других типов (например, консольными К) необходимо взвешивать требования к ремонтопригодности, мощности и условиям эксплуатации.