Насосы ЦНСГ 38-176 (Q=38м3/ч, H=176м)

Насосы ЦНСГ 38-176: технические характеристики, конструкция и область применения

Насос ЦНСГ 38-176 представляет собой центробежный секционный насос с горизонтальным разъемом корпуса, предназначенный для перекачивания горячей воды с температурой до 180°C. Буквенно-цифровая маркировка расшифровывается следующим образом: Ц – центробежный, Н – насос, С – секционный, Г – горячая вода, 38 – номинальная подача в м³/ч, 176 – номинальный напор в метрах водяного столба. Данная модель является ключевым элементом в системах теплоснабжения, технологических линиях промышленных предприятий и других объектах, где требуется надежная и эффективная перекачка теплоносителя под высоким давлением.

Конструктивные особенности и принцип работы

Конструкция насоса ЦНСГ 38-176 базируется на модульном принципе. Агрегат состоит из последовательно соединенных секций (ступеней), каждая из которых включает рабочее колесо, направляющий аппарат и корпусную часть. Количество ступеней определяет конечный напор агрегата. Горизонтальный разъем корпуса (крышка-станина) обеспечивает легкий доступ к внутренним компонентам для проведения ревизии и ремонта без отсоединения трубопроводов. Основные конструктивные узлы:

• Ротор: Сборная конструкция, включающая вал, рабочие колеса, дистанционные втулки и подшипниковые узлы. Вал изготавливается из углеродистой или легированной стали, обладает высокой жесткостью для минимизации прогибов.
• Рабочие колеса: Изготовлены методом точного литья из антифрикционного чугуна или коррозионно-стойких сталей. Имеют двусторонний вход для разгрузки осевого усилия и улучшения кавитационных качеств.
• Направляющие аппараты: Отлиты из чугуна, служат для преобразования кинетической энергии потока в потенциальную (давление) и направления жидкости на вход следующей ступени.
• Уплотнения: Применяются торцевые (механические) уплотнения, реже сальниковые набивки. Тип уплотнения подбирается исходя из параметров рабочей среды (температура, наличие примесей). Для изоляции полости высокого давления от атмосферы используются камеры уплотнения с подводом затворной жидкости.
• Опорные подшипники: Используются роликовые радиальные и шариковые упорные подшипники качения, обеспечивающие восприятие радиальных и остаточных осевых нагрузок. Смазка – консистентная или жидкая, в зависимости от модификации.
• Корпус: Литой, из чугуна СЧ20 или стального литья. Горизонтальный разъем уплотняется паронитовой прокладкой.

Детальные технические характеристики

Номинальные параметры насоса соответствуют точке максимального КПД. Однако рабочая характеристика охватывает диапазон, что позволяет эксплуатировать агрегат в различных режимах в пределах рабочего поля характеристики.

Основные технические параметры насоса ЦНСГ 38-176

Параметр	Значение	Единица измерения	Примечание
Подача (Q)	38 (номинал)	м³/ч	Рабочий диапазон: ~20-50 м³/ч
Напор (H)	176 (номинал)	м	Рабочий диапазон: до ~190 м
Частота вращения (n)	2950	об/мин	Синхронная скорость для электродвигателей 2p=2
Кавитационный запас (NPSHтреб)	~3.0-4.0	м	Требуемый, при номинальной подаче
КПД (η)	~68-72%	—	В зоне оптимального режима
Температура перекачиваемой среды	до 180	°C	Максимальная, при условии правильного подвода затворной жидкости
Рабочее давление на входе	до 2.5	МПа (25 кгс/см²)	Определяется прочностью корпуса и уплотнений
Материал проточной части (базовый)	СЧ20 / Сталь 25	—	Рабочие колеса, направляющие аппараты, корпус

Область применения и схемы установки

Насосы ЦНСГ 38-176 находят применение в системах, требующих создания высокого напора для перекачки горячей воды. Основные сферы использования:

• Теплоэнергетика: Основные и подпиточные насосы в котельных, тепловых пунктах (ЦТП, ИТП), магистральных и распределительных сетях теплоснабжения.
• Промышленность: Технологические контуры подачи горячей воды и теплоносителя в системах оборотного водоснабжения, нагревательных установках, в качестве насосов для подкачки в системах отопления промышленных зданий.
• Коммунальное хозяйство: Обеспечение циркуляции в системах ГВС и отопления крупных жилых и административных комплексов.

Типовая схема установки включает: насосный агрегат на общей раме с электродвигателем, запорную арматуру на входе и выходе, обратный клапан на напорном патрубке, систему подвода и охлаждения затворной жидкости к торцевому уплотнению, манометры и термометры для контроля. Обязательным условием является обеспечение требуемого кавитационного запаса (NPSH_дост > NPSH_треб), что достигается правильной высотной установкой насоса относительно уровня жидкости в питающей емкости или поддержанием необходимого подпора на всасывании.

Подбор электродвигателя и требования к энергоснабжению

Мощность электродвигателя для привода насоса ЦНСГ 38-176 рассчитывается с учетом плотности перекачиваемой среды (для воды ~1000 кг/м³) и запаса на возможные колебания режима. Для данной модели требуемая мощность на валу составляет приблизительно 25-28 кВт. С учетом запаса (коэффициент 1,1-1,15) устанавливается электродвигатель мощностью 30-37 кВт. Основные требования:

• Тип: Асинхронный, с короткозамкнутым ротором (например, АИР, АИМ).
• Степень защиты: Не ниже IP54 для помещений, IP55 для мест с повышенной влажностью.
• Класс изоляции: Не ниже F, что позволяет работать при температуре окружающей среды до 40°C.
• Напряжение: 380 В, 50 Гц (возможны исполнения на 6000 В для высоковольтного привода).

Пуск двигателя, как правило, прямой. Для ограничения пусковых токов в ответственных или слабых сетях могут применяться устройства плавного пуска (УПП) или частотные преобразователи (ЧП), которые также позволяют осуществлять плавное регулирование производительности насоса.

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Монтаж должен производиться на жесткий, выверенный по уровню фундамент. Обязательна центровка валов насоса и двигателя с использованием индикаторных приборов (допустимое биение – по паспорту агрегата, обычно не более 0,05 мм). Трубопроводы не должны создавать напряжений на патрубках насоса. Перед первым пуском необходимо: проверить наличие и правильность смазки в подшипниковых узлах, обеспечить подачу затворной жидкости в торцевое уплотнение (если этого требует его тип), проверить легкость проворачивания ротора вручную.

Эксплуатационное обслуживание включает регулярный контроль:

• Вибрации и шума (нормы по ГОСТ ИСО 10816).
• Температуры подшипников (не должна превышать 70-80°C).
• Состояния смазки (замена по регламенту).
• Герметичности уплотнений.
• Показаний контрольно-измерительных приборов (давление, температура).

Капитальный ремонт предполагает полную разборку, дефектовку, замену изношенных деталей (уплотнительных колец, втулок износа, подшипников), динамическую балансировку ротора в сборе.

Сравнительный анализ с аналогами

На рынке представлены аналогичные по параметрам насосы других типов и производителей. ЦНСГ отличается от моноблочных насосов (например, типа К) ремонтопригодностью и возможностью изменения напора изменением количества ступеней. В сравнении с зарубежными аналогами (например, Grundfos NB, Wilo NH) насосы ЦНСГ часто проигрывают в массогабаритных показателях и уровне КПД, но выигрывают в стоимости, ремонтопригодности и доступности запасных частей. От насосов типа ЦНС (для холодной воды) ЦНСГ отличаются конструктивными элементами, рассчитанными на компенсацию тепловых расширений (плавающие втулки, иная компоновка уплотнений).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается насос ЦНСГ от ЦНС?

Основное отличие – адаптация к высоким температурам. В ЦНСГ применены материалы и конструктивные решения, учитывающие тепловое расширение: плавающие втулки в разгрузочном устройстве, система охлаждения и подачи затворной жидкости для торцевых уплотнений, предотвращающая их перегрев и закипание среды в полости уплотнения. Насосы ЦНС предназначены для температур до 105°C и не имеют таких особенностей.

Как правильно подобрать затворную жидкость для торцевого уплотнения?

Затворная жидкость подается в камеру уплотнения под давлением, превышающим давление на входе в насос на 0,05-0,15 МПа. Для горячей воды обычно используется чистая холодная вода (техническая, умягченная) из внешнего источника или отфильтрованная перекачиваемая среда, охлажденная в теплообменнике. Ключевые требования: чистота (отсутствие абразивных частиц), химическая нейтральность, температура не выше 60-80°C на входе в уплотнение.

Что делать, если насос не развивает номинальный напор?

Возможные причины и действия:

• Завышенная фактическая подача. Прикрыть задвижку на напорном трубопроводе для смещения рабочей точки к номиналу.
• Падение напряжения в сети. Проверить напряжение на клеммах электродвигателя.
• Износ уплотнительных колец рабочего колеса и направляющего аппарата. Замерить зазоры, при превышении норм – заменить кольца.
• Забит фильтр на всасывании или проточная часть. Провести ревизию и очистку.
• Направление вращения двигателя не соответствует указанному стрелке на корпусе насоса. Изменить фазировку.

Какой межремонтный интервал у насосов ЦНСГ 38-176?

Межремонтный интервал зависит от условий эксплуатации (чистота перекачиваемой среды, соблюдение температурных режимов, качество центровки). В среднем, для насосов на чистой горячей воде:

• Текущий осмотр и обслуживание подшипников, уплотнений – каждые 3-6 месяцев.
• Средний ремонт (замена изношенных деталей без балансировки ротора) – каждые 2-3 года.
• Капитальный ремонт (полная разборка, балансировка) – каждые 4-6 лет.

Регламент должен быть индивидуализирован на основе данных вибромониторинга и журналов эксплуатации.

Возможно ли регулирование производительности насоса ЦНСГ 38-176?

Да, возможно несколькими способами:

• Дросселирование: Наиболее простой, но наименее экономичный способ – регулирование задвижкой на напорном трубопроводе.
• Изменение числа ступеней: Конструктивный метод, применяемый на этапе подбора или капитального ремонта. Уменьшение числа ступеней снижает напор.
• Частотное регулирование: Наиболее современный и энергоэффективный способ. Установка частотного преобразователя на электродвигатель позволяет плавно изменять частоту вращения, а следовательно, и характеристики насоса по законам подобия (подача пропорциональна частоте, напор – квадрату частоты).

Каковы основные причины повышенной вибрации насоса?

Повышенная вибрация (>4.5 мм/с по ГОСТ) может быть вызвана:

• Кавитацией (шум с характерным треском). Проверить условия на всасывании (NPSH).
• Расцентровкой насоса и двигателя. Произвести повторную центровку «в горячем» состоянии.
• Разбалансировкой ротора вследствие износа или загрязнения рабочего колеса. Требуется останов, разборка и балансировка.
• Износом или разрушением подшипников качения. Заменить подшипники.
• Ослаблением крепления агрегата к фундаменту или резонансными явлениями. Проверить затяжку фундаментных болтов, состояние рамы.