Насосы консольные 1К

Насосы консольные типа К и 1К: устройство, применение, технические характеристики и монтаж

Консольные насосы типа К и их модернизированная версия 1К представляют собой центробежные одноступенчатые насосы консольного типа с односторонним подводом рабочего колеса и горизонтальным расположением вала. Они являются основным оборудованием для перекачивания чистых (за исключением марок К и 1К с рабочим колесом открытого типа), химически нейтральных, невязких жидкостей, температура которых не превышает 85°C. Конструктивной особенностью, давшей название этому типу насосов, является консольное крепление рабочего колеса на конце вала электродвигателя, что исключает необходимость в промежуточной опоре. Агрегаты типа 1К являются дальнейшим развитием серии К и отличаются улучшенными энергетическими показателями, унификацией узлов и повышенной надежностью.

Конструктивное устройство и принцип действия

Насосный агрегат состоит из двух основных компонентов: собственно насоса и электродвигателя, смонтированных на общей литой фундаментной плите. Конструкция насоса включает в себя следующие ключевые элементы:

• Корпус (спиральная камера): Изготавливается из чугуна СЧ20 или углеродистой стали. Предназначен для преобразования кинетической энергии потока в потенциальную (давление) и направления жидкости к напорному патрубку.
• Рабочее колесо: Закрытого, полуоткрытого или открытого типа. Основная деталь, передающая энергию от двигателя перекачиваемой среде. Колесо жестко закреплено на конце вала.
• Вал: Передает крутящий момент от электродвигателя к рабочему колесу. Устанавливается на двух радиальных подшипниках качения.
• Уплотнение вала: Обычно применяется сальниковое уплотнение с мягкой набивкой (асбестовый или безасбестовый шнур) или торцевое (механическое) уплотнение, обеспечивающее герметичность места выхода вала из корпуса.
• Опорный кронштейн (стойка): Связывает корпус насоса с опорной рамой и содержит в себе подшипниковый узел.
• Фундаментная плита: Общая литая стальная плита для крепления насоса и электродвигателя, обеспечивающая правильную центровку и жесткость конструкции.

Принцип действия основан на центробежной силе. При вращении рабочего колеса жидкость, поступающая через всасывающий патрубок в центр колеса, отбрасывается к его периферии. В спиральной камере корпуса кинетическая энергия потока преобразуется в давление, после чего жидкость выводится через напорный патрубок.

Основные технические параметры и маркировка

Насосы типа 1К охватывают широкий диапазон рабочих параметров, что позволяет подобрать агрегат для различных систем. Маркировка насоса, например, 1К-80/50, расшифровывается следующим образом:

• 1К – тип насоса (консольный, модернизированный).
• 80 – номинальный диаметр входного патрубка в миллиметрах.
• 50 – номинальный диаметр выходного патрубка в миллиметрах.

Дополнительные индексы в маркировке указывают на материал проточной части и тип рабочего колеса:
«Н» – из нержавеющей стали; «К» – с рабочим колесом открытого типа для загрязненных жидкостей; «У» – исполнение для умеренного климата.

Габаритные и присоединительные размеры (на примере 1К-80/50)

Параметр	Обозначение	Значение, мм
Диаметр всасывающего патрубка (условный проход)	Dвс	80
Диаметр напорного патрубка (условный проход)	Dн	50
Высота от оси до всасывающего патрубка	H1	180
Высота от оси до напорного патрубка	H2	160
Расстояние между отверстиями в лапах насоса	L1	400
Расстояние между отверстиями в лапах электродвигателя	L2	550
Длина агрегата с электродвигателем	Lобщ	~1100

Области применения в энергетике и промышленности

Насосы 1К находят широкое применение благодаря своей надежности и простоте. В энергетическом секторе они используются в качестве:

• Циркуляционных насосов в системах охлаждения вспомогательного оборудования ТЭЦ и АЭС.
• Насосов подпитки систем отопления и горячего водоснабжения.
• Агрегатов для перекачки конденсата, технической воды, химически очищенной воды.
• Пожарных и хозяйственно-питьевых насосов (в соответствующих исполнениях).

В общей промышленности их применяют для подачи воды в технологических процессах, орошения, в системах водоснабжения и канализации (модели с открытым колесом), а также для перекачки нейтральных жидкостей, схожих с водой по плотности и вязкости.

Подбор насоса: основные критерии

Выбор насоса типа 1К осуществляется на основе анализа следующих параметров системы:

• Подача (расход, Q): Объем жидкости, перекачиваемой в единицу времени (м³/ч).
• Напор (H): Приращение удельной энергии потока на выходе из насоса относительно входа, выраженное в метрах водяного столба (м). Определяет способность насоса преодолевать гидравлическое сопротивление системы.
• Кавитационный запас (NPSH): Важнейший параметр, определяющий условия бескавитационной работы. Должен превышать кавитационный запас системы.
• Температура и свойства перекачиваемой среды: Определяют выбор материала проточной части и типа уплотнения.
• КПД насоса: Для насосов 1К КПД в рабочей точке может достигать 60-70%, что важно для оценки энергопотребления.

Рабочие характеристики (пример для 1К-80/50)

Подача (Q), м³/ч	Напор (H), м	Частота вращения (n), об/мин	Мощность на валу (N), кВт	КПД (η), %	Допустимый кавитационный запас (NPSHдоп), м
0	54	2900	~4.5	0	2.0
20	53		~6.0	~48	2.2
30	52		~7.0	~61	2.5
50	50		~11.5	~65	3.0
70	45		~14.0	~62	4.0

Рабочая точка насоса должна находиться в зоне максимального КПД (приближенно для данного примера – 50 м³/ч).

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Правильный монтаж – залог долговечной работы. Насос устанавливается на жесткий, выверенный горизонтальный фундамент. Крепление осуществляется через отверстия в фундаментной плите. Крайне важна точная центровка валов насоса и электродвигателя с использованием щупов или индикаторных приборов. Неправильная центровка приводит к вибрациям, перегреву подшипников и быстрому выходу из строя.

Перед первым пуском необходимо: проверить легкость вращения ротора вручную, заправить сальниковое уплотнение (если установлено) и подшипниковые узлы смазкой (обычно консистентной), заполнить корпус насоса перекачиваемой жидкостью для удаления воздуха (запрещен пуск «на сухую»).

Техническое обслуживание включает регулярный контроль:

• Вибрации и уровня шума.
• Температуры подшипников (не должна превышать 70°C).
• Состояния уплотнения вала (допустимая утечка через сальник – 1-2 капли в минуту).
• Периодическую замену смазки в подшипниковых камерах.

Преимущества и недостатки насосов типа 1К

Преимущества:

• Простая и надежная конструкция, отработанная десятилетиями.
• Легкость в монтаже, обслуживании и ремонте.
• Унификация запасных частей в пределах серии.
• Относительно невысокая стоимость.
• Широкий диапазон подач и напоров.

Недостатки:

• Ограничение по температуре перекачиваемой среды (до 85°C).
• Непригодность для вязких жидкостей и сред с высоким содержанием абразивных частиц (кроме специсполнений).
• Необходимость центровки с двигателем, что требует квалификации персонала.
• Сравнительно высокие требования к кавитационному запасу на всасе.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается насос К от 1К?

Насосы 1К являются модернизацией серии К. Основные отличия: улучшенная гидравлическая схема проточной части, ведущая к повышению КПД на 2-5%; использование более современных уплотнений и подшипников; унификация узлов; общее повышение надежности и срока службы.

Как правильно подобрать электродвигатель для насоса 1К?

Электродвигатели обычно поставляются в комплекте с насосом. При самостоятельном подборе мощность двигателя (N_дв) выбирается с запасом относительно мощности на валу насоса (N) из каталога: N_дв = k

• N, где k – коэффициент запаса (обычно 1.1 – 1.2 для электродвигателей мощностью до 50 кВт). Необходимо также согласовать частоту вращения (обычно 2900 или 1450 об/мин) и способ монтажа (чаще всего IM 1001).

Что делать, если насос не развивает давление?

Основные причины: засорение фильтра на всасывающем трубопроводе, наличие воздуха в корпусе (необходимо удалить воздух через пробку), износ рабочего колеса или уплотнительных колец, неправильное направление вращения (проверить фазировку электродвигателя). Также причиной может быть кавитация из-за недостаточного давления на всасе.

Какое уплотнение лучше: сальниковое или торцевое?

Сальниковое уплотнение дешевле и проще в обслуживании (требует периодической подтяжки и замены набивки), но допускает минимальную регулируемую утечку. Торцевое (механическое) уплотнение обеспечивает полную герметичность, не требует обслуживания в течение всего срока службы, но значительно дороже и критично к наличию абразивных частиц в жидкости.

Как часто нужно проводить замену смазки в подшипниковых узлах?

Периодичность замены консистентной смазки (например, Литол-24) указана в паспорте и обычно составляет 1500-2000 часов работы. В условиях высокой запыленности или влажности интервал следует сокращать. При замене необходимо удалить всю старую смазку, промыть полость чистым маслом и заполнить новым составом на 2/3 объема (переполнение ведет к перегреву).

Допустимо ли использование насоса 1К для перекачки горячей воды (свыше 85°C)?

Нет, стандартное исполнение насосов 1К рассчитано на температуру до 85°C. Для перекачки более горячих сред (например, из систем теплоснабжения) необходимо применять специальные консольные насосы типа КМ, КМЛ или К, предназначенные для температур до 105-400°C, имеющие конструктивные особенности (систему охлаждения подшипников, компенсацию тепловых расширений).

Как бороться с кавитацией в насосе 1К?

Для предотвращения кавитации необходимо обеспечить на входе в насос избыточное давление, превышающее давление насыщенных паров перекачиваемой жидкости на величину не менее допустимого кавитационного запаса (NPSH_доп). Практические меры: увеличение диаметра всасывающего трубопровода, сокращение его длины и количества местных сопротивлений (колен, клапанов), снижение температуры перекачиваемой жидкости, установка насоса как можно ближе к уровню жидкости в приемном резервуаре (или создание подпора).