Насосы СВН

Насосы СВН: полное техническое описание, классификация и применение в энергетике

Насосы типа СВН (Секционный Вертикальный Насос) представляют собой многосекционные вертикальные центробежные насосы, предназначенные для подачи чистой холодной или горячей воды (до 85°C) в системах водоснабжения, повышения давления, циркуляции, а также для питания паровых котлов и технологических процессов. Конструктивной особенностью является расположение рабочих колес и направляющих аппаратов в отдельных секциях (камерах), собранных на общем вертикальном валу. Это позволяет достигать высоких напоров, пропорциональных количеству ступеней, при компактной площади установки.

Конструкция и принцип действия насосов СВН

Основные узлы насоса СВН: электродвигатель (обычно фланцевого типа), опорная плита (станина), выносная опора для вала, вал насоса, секции (корпуса ступеней), рабочие колеса, направляющие аппараты, уплотнения вала (сальниковые или торцевые), подшипниковые узлы, всасывающий и напорный патрубки. Проточная часть (колеса и направляющие аппараты) изготавливаются из чугуна, углеродистой или нержавеющей стали в зависимости от модели и перекачиваемой среды.

Принцип действия основан на преобразовании кинетической энергии, сообщаемой жидкости рабочим колесом, в энергию давления. Поток последовательно проходит через колеса каждой ступени, с каждым проходом увеличивая давление. Вертикальное расположение вала обеспечивает минимальные радиальные нагрузки, отсутствие необходимости в сложной системе уплотнений на всасывании (по сравнению с горизонтальными многоступенчатыми насосами) и экономию площади в машинном зале.

Классификация и маркировка насосов СВН

Маркировка насосов СВН строится по единому принципу. Пример: СВН 80-10-6.

СВН – тип насоса (Секционный Вертикальный Насос).
80 – номинальная подача, м³/ч.
10 – номинальный напор, развиваемый одной ступенью (секцией), м вод. ст.
6 – количество рабочих ступеней (секций).

Таким образом, насос СВН 80-10-6 при номинальном режиме обеспечивает подачу около 80 м³/ч и напор около 60 м вод. ст. (10 м

6 ступеней).

Основные технические характеристики и параметры выбора

При выборе насоса СВН для энергетического объекта необходимо анализировать следующие параметры:

Подача (Q): Объем жидкости, перекачиваемой в единицу времени (м³/ч, л/с).
Напор (H): Энергия, сообщаемая насосом единице веса жидкости (м вод. ст.). Суммируется из геометрической высоты подъема, потерь на гидравлическое сопротивление в трубопроводах и требуемого давления в конечной точке.
Количество ступеней: Определяет конечный напор. Подбирается исходя из требуемого H и напора одной ступени выбранной модели.
Допустимый кавитационный запас (Δh_доп): Критический параметр для бескавитационной работы. Должен быть обеспечен кавитационным запасом системы (NPSH_A).
Мощность на валу (N): Зависит от подачи, напора, плотности жидкости и КПД насоса. Электродвигатель подбирается с запасом мощности 10-15%.
Материальное исполнение: Определяется химическим составом, температурой, абразивностью перекачиваемой воды.

Таблица 1. Примерные характеристики ряда насосов СВН

Модель насоса	Подача, м³/ч	Напор на 1 ступень, м	Макс. число ступеней	Макс. напор, м	Мощность двигателя, кВт (примерная)
СВН 50-10	50	10	8	80	22
СВН 80-10	80	10	10	100	37
СВН 100-32	100	32	6	192	160
СВН 200-40	200	40	5	200	315

Области применения в энергетике и смежных отраслях

Насосы СВН находят широкое применение благодаря своей универсальности и надежности:

Водоснабжение и повышение давления: Подача воды из резервуаров, скважин или сетей в системы хозяйственно-питьевого и производственного водоснабжения, повышение давления в магистральных трубопроводах.
Котельные и ТЭЦ: Питательные насосы для котлов низкого и среднего давления, насосы подпитки тепловых сетей, циркуляционные насосы в различных контурах.
Промышленные технологические линии: Обеспечение водой процессов охлаждения, мойки, подачи технологической воды.
Системы пожаротушения: В качестве основного или резервного насоса в установках водяного пожаротушения.
Орошение и мелиорация: Полив сельскохозяйственных угодий.

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Монтаж насоса СВН требует тщательного выравнивания опорной плиты по уровню и надежного анкерного крепления к фундаменту. На всасывающем трубопроводе обязательно устанавливается прямой участок (не менее 5-7 диаметров) перед насосом и обратный клапан с сетчатым фильтром. Напорный трубопровод должен оснащаться запорной арматурой и обратным клапаном.

Эксплуатация допускается только при условии заполнения насоса перекачиваемой жидкостью. Пуск на «сухую» недопустим. Важнейшим параметром контроля является вибрация – ее рост сигнализирует об износе подшипников, дисбалансе ротора или кавитации.

Техническое обслуживание включает:

Ежесменную проверку показаний контрольно-измерительных приборов, уровня вибрации и шума.
Контроль и регулировку набивки сальникового уплотнения (при его наличии), проверку торцевого уплотнения на течь.
Периодическую проверку затяжки фундаментных болтов и болтовых соединений проточной части.
Контроль состояния опорных подшипников, смазки.
Ревизию и замену изношенных деталей (кольца, втулки, рабочие колеса) согласно регламенту.

Преимущества и недостатки насосов типа СВН

Преимущества:

Высокий КПД, особенно в зоне номинальной подачи.
Возможность создания высокого напора за счет многоступенчатой конструкции.
Компактность занимаемой площади.
Относительно простая конструкция и ремонтопригодность (возможность замены отдельных секций или колес).
Стабильность характеристик.

Недостатки:

Большая высота конструкции, требующая соответствующей высоты машинного зала.
Сложность монтажа и центровки по сравнению с некоторыми горизонтальными насосами.
Ограниченная подача по сравнению с одноступенчатыми насосами.
Чувствительность к кавитации, требующая точного расчета допустимой высоты всасывания.
Высокие осевые нагрузки, воспринимаемые упорным подшипником двигателя.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем насос СВН отличается от насоса ЦНС?

Насос ЦНС (Центробежный Насос Секционный) – горизонтальная многоступенчатая конструкция. Основное отличие – расположение вала. СВН вертикальный, что экономит площадь, но увеличивает высоту. ЦНС имеет горизонтальный вал, требует больше места, но часто проще в обслуживании подшипниковых узлов и сальников. Проточные части (колеса, направляющие аппараты) у аналогичных по параметрам насосов могут быть схожи.

Как правильно подобрать количество ступеней для насоса СВН?

Количество ступеней (n) рассчитывается по формуле: n = H_треб / H₁, где H_треб – требуемый полный напор системы (м), H₁ – напор одной ступени выбранной модели насоса при заданной подаче (берется из напорной характеристики). Полученное значение округляется в большую сторону до целого числа. Важно выбирать рабочую точку (подача/напор) в зоне максимального КПД насоса.

Какие уплотнения вала предпочтительнее: сальниковые или торцевые?

Сальниковое уплотнение (набивка) дешевле, ремонтопригодно, но требует постоянной подтяжки и допускает незначительную капельную течь для охлаждения и смазки. Торцевое уплотнение (механический сильфон) обеспечивает полную герметичность, не требует обслуживания в течение срока службы, но значительно дороже и чувствительно к наличию абразивных частиц в воде. Для чистых сред и ответственных систем предпочтительны торцевые уплотнения.

Как бороться с кавитацией в насосе СВН?

Меры по предотвращению кавитации: увеличение давления на входе в насос (за счет снижения высоты всасывания или повышения уровня в питающем баке), снижение температуры перекачиваемой жидкости, использование насоса с меньшей требуемой величиной NPSH_R, установка насоса ниже уровня в питающем резервуаре (затопленный всас). Кавитация проявляется характерным шумом, похожим на поток гравия, вибрацией и падением параметров.

Как часто необходимо проводить ревизию подшипниковых узлов насоса СВН?

Периодичность ревизии зависит от режима работы (постоянный/периодический), нагрузки и условий эксплуатации. Для насосов, работающих в непрерывном режиме в энергетике, рекомендована ежегодная проверка состояния подшипников качения выносной опоры и упорного подшипника электродвигателя с контролем зазоров, заменой смазки и при необходимости заменой. При увеличении вибрации ревизию следует провести внепланово.

Заключение

Насосы типа СВН являются надежным и эффективным решением для задач, требующих подачи больших объемов воды с высоким давлением при ограниченной площади размещения. Их успешная эксплуатация в энергетике напрямую зависит от корректного подбора по сводному графику характеристик, грамотного монтажа с обеспечением необходимого кавитационного запаса и соблюдения регламентов планово-предупредительного ремонта. Понимание конструкции, принципа работы и ключевых параметров этих насосов позволяет инженерно-техническому персоналу обеспечивать их длительную и бесперебойную работу в составе ответственных систем водоснабжения и теплоэнергетики.