Насосы ЦНСГ 38-132 (Q=38м3/ч, H=132м)
Насосы ЦНСГ 38-132 (Q=38 м³/ч, H=132 м): технические характеристики, конструкция и применение
Насос ЦНСГ 38-132 представляет собой центробежный секционный насос с горизонтальным расположением вала, предназначенный для перекачивания горячей воды с температурой до 105°C в стационарных условиях. Буквенно-цифровая маркировка расшифровывается следующим образом: Ц – центробежный, Н – насос, С – секционный, Г – горячей воды; 38 – подача в м³/ч, 132 – напор в метрах водяного столба. Данная модель является типовым представителем ряда насосов ЦНСГ, широко применяемых в системах теплоснабжения, горячего водоснабжения и технологических процессах энергетических и промышленных объектов.
Конструктивные особенности и принцип работы
Конструкция насоса ЦНСГ 38-132 базируется на модульном секционном принципе. Корпус насоса состоит из отдельных секций (ступеней), соединенных между собой стяжными шпильками. Каждая секция включает в себя рабочее колесо, направляющий аппарат и корпусную часть. Количество ступеней напрямую определяет конечный напор агрегата. Для модели 38-132, исходя из типовых характеристик ступени, количество рабочих колец составляет 6-7 штук.
Основные узлы насоса:
- Корпусные детали (секции): Изготавливаются из углеродистой или легированной стали (сталь 25Л, 20Х13), что обеспечивает стойкость к температурным деформациям и коррозии.
- Рабочие колеса: Закрытого типа, изготавливаются из стойких к кавитации и эрозии материалов (например, сталь 20Х13). Крепление на валу – с помощью шпонки.
- Вал: Составной, изготавливается из высококачественной углеродистой стали (сталь 45). Проходит через все секции и опирается на подшипники качения.
- Уплотнения: Применяются два типа торцевых уплотнений вала – сальниковое уплотнение с набивкой и мягкой сальниковой коробкой (для температур до 105°C) и механическое торцевое уплотнение (МТУ) для повышения надежности и снижения эксплуатационных затрат. Уплотнение между секциями обеспечивается резиновыми кольцами круглого сечения.
- Опорные кронштейны с подшипниковыми узлами: Обеспечивают поддержку вала. Смазка подшипников – консистентная (солидол).
- Циркуляционные контуры котельных и малых ТЭЦ.
- Подпиточные системы тепловых сетей (для поддержания требуемого статического давления).
- Системы горячего водоснабжения (ГВС) промышленных предприятий и жилых районов.
- Технологические контуры, требующие перекачки горячей воды на производстве.
- Резервные и рабочие насосы в схемах тепловых пунктов (ИТП, ЦТП).
- Запрещен пуск и работа при закрытой задвижке на напорном патрубке более 3-5 минут.
- Температура перекачиваемой среды не должна превышать 105°C во избежание кавитации и повреждения уплотнений.
- Давление на всасывающем патрубке должно обеспечивать превышение допустимого кавитационного запаса (NPSHa > NPSHr + 0.5 м).
- Направление вращения вала – строго по стрелке на корпусе насоса (правое).
- Высокая ремонтопригодность за счет секционной конструкции. Возможность замены одной ступени без демонтажа всего агрегата.
- Унификация деталей внутри типоразмерного ряда ЦНСГ.
- Приспособленность к работе с высокотемпературными средами.
- Относительно высокий КПД для данного класса напоров.
- Надежность и проверенная временем конструкция.
- Большие габариты и масса по сравнению с современными моноблочными насосами.
- Сложность разборки/сборки при большом количестве ступеней.
- Повышенные требования к качеству монтажа и центровки.
- Ограничение по температуре (105°C) против современных моделей, рассчитанных на 130-160°C.
- Высокий уровень шума и вибрации при износе или нарушении условий работы.
Принцип работы основан на преобразовании кинетической энергии вращающегося рабочего колеса в потенциальную энергию потока жидкости. Вода, поступая во всасывающий патрубок первой ступени, последовательно проходит через все рабочие колеса, с каждым этапом увеличивая свое давление. Сборка давления происходит в напорном патрубке последней секции.
Основные технические характеристики
Типовые параметры насоса ЦНСГ 38-132 при работе на воде с температурой 105°C и плотности 959 кг/м³.
| Параметр | Значение | Единица измерения |
|---|---|---|
| Подача (Q) | 38 | м³/ч |
| Напор (H) | 132 | м |
| Частота вращения (n) | 2950 | об/мин |
| Допустимый кавитационный запас (NPSHr) | ~3.5 — 4.0 | м |
| КПД насоса (η), ориентировочно | 58-62 | % |
| Мощность на валу (N) | ~24 — 26 | кВт |
| Температура перекачиваемой среды | до 105 | °C |
| Рабочее давление в корпусе | до 2.5 (25) | МПа (бар) |
| Материал проточной части (базовый вариант) | Сталь 25Л / 20Х13 | — |
Область применения и схемы установки
Насосы ЦНСГ 38-132 находят применение в следующих системах:
Типовая схема обвязки включает: запорную арматуру на всасе и напоре, обратный клапан после насоса, манометры до и после агрегата, вибровставки для компенсации вибраций, систему дренажа. Для защиты от сухого хода обязательна установка соответствующих датчиков или реле давления на всасывающем трубопроводе. Насосы данного типа, как правило, устанавливаются на общей фундаментной плите с электродвигателем, соединение – через упругую муфту.
Подбор электродвигателя и требования к электропитанию
Для привода насоса ЦНСГ 38-132 применяется асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, соответствующий по мощности и частоте вращения. Учитывая необходимую мощность на валу (~25 кВт) и требуемый запас, обычно выбирается двигатель мощностью 30 кВт.
| Параметр электродвигателя | Типовое значение |
|---|---|
| Тип | АИР, АИРМ, или аналоги |
| Мощность (Pном) | 30 кВт |
| Синхронная частота вращения | 3000 об/мин |
| Реальная частота (при скольжении) | ~2950 об/мин |
| Степень защиты (IP) | IP54 / IP55 |
| Класс изоляции | F (реже B) |
| Напряжение питания | 380 В, 50 Гц |
Пуск двигателя, как правило, прямой (через контактор). Для плавного пуска и энергосбережения может применяться частотный преобразователь (ЧП), который также позволяет точно регулировать подачу в соответствии с требованиями технологического процесса.
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Монтаж должен производиться на жесткое, выверенное по горизонтали основание. Обязательна центровка валов насоса и двигателя с использованием специальных приборов (индикаторных скоб). Допустимое смешение не должно превышать 0.05 мм, угловое – 0.05 мм на 100 мм длины полумуфты.
Эксплуатационные требования:
График технического обслуживания (ТО) включает ежесменную проверку на вибрацию и шум, контроль температуры подшипников (не выше 70°C), подтяжку сальникового уплотнения (при его наличии). Каждые 2000-3000 часов работы необходимо: проверять и регулировать осевые разбеги ротора, заменять смазку в подшипниковых узлах, проверять состояние МТУ. Капитальный ремонт с заменой изношенных колец, вала, уплотнений проводится согласно регламенту предприятия, но не реже чем через 25000 часов наработки.
Преимущества и недостатки модели ЦНСГ 38-132
Преимущества:
Недостатки:
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается ЦНСГ от ЦНС?
Основное отличие – в материальном исполнении и допусках по температуре. Насосы ЦНС (секционные) общего назначения рассчитаны на перекачивание холодной воды (до 40-80°C в зависимости от исполнения) и могут иметь проточную часть из чугуна. ЦНСГ специально сконструированы для горячей воды (до 105-180°C), все детали проточной части изготавливаются из термостойких сталей, а конструкция учитывает тепловые расширения.
Можно ли использовать насос ЦНСГ 38-132 для перекачки холодной воды или других жидкостей?
Да, технически это возможно, и КПД даже несколько возрастет из-за меньшей вязкости. Однако экономически это нецелесообразно из-за более высокой стоимости ЦНСГ по сравнению с насосами для холодной воды. Кроме того, необходимо убедиться в химической стойкости материалов проточной части (сталь 20Х13) к перекачиваемой среде.
Как регулировать подачу и напор данного насоса?
Основные методы: 1) Дросселирование задвижкой на напорном трубопроводе (наиболее простой, но наименее экономичный способ). 2) Изменение частоты вращения вала с помощью частотного преобразователя (наиболее эффективный способ, обеспечивающий значительную экономию электроэнергии). 3) Обточка рабочих колес (постоянное изменение характеристики, выполняется на заводе или в ремонтной мастерской).
Что делать, если насос не развивает заданный напор?
Необходимо провести последовательную диагностику: проверить направление вращения, фактическую частоту вращения двигателя, наличие засоров на всасывающем тракте и фильтре, состояние износа рабочих колец и уплотнительных колец между ступенями (повышенные внутренние утечки), правильность показаний манометров. Наиболее частая причина – износ рабочих колец и зазоров.
Какой тип торцевого уплотнения предпочтительнее: сальник или МТУ?
Для насоса ЦНСГ 38-132 в современных условиях предпочтительна установка механического торцевого уплотнения (МТУ). Оно обеспечивает: полное отсутствие протечек, отсутствие необходимости в обслуживании и подтяжке, более долгий срок службы. Сальниковое уплотнение требует постоянного обслуживания, регулировки набивки, допускает незначительную капельную протечку для охлаждения и смазки, но имеет меньшую первоначальную стоимость.
Как правильно хранить насос, если он не будет использоваться длительное время?
Необходимо полностью слить воду из корпуса насоса. Все непокрытые поверхности (вал, болты, неокрашенные плоскости) должны быть покрыты консервационной смазкой (например, Литол-24). Ротор необходимо периодически проворачивать вручную (раз в 1-2 месяца) для предотвращения образования овальности подшипников. Насос должен храниться в сухом, закрытом помещении. При вводе в эксплуатацию после длительного простоя – провести полное ТО согласно регламенту.