Насосы АСВН

Насосы АСВН: устройство, принцип действия, технические характеристики и область применения

Насосы типа АСВН (Агрегат Секционный Водяной Насос) представляют собой многосекционные центробежные насосы консольного типа, предназначенные для перекачивания чистой воды (за исключением морской) с температурой до 105 °C, а также других жидкостей, сходных с водой по плотности, вязкости и химической активности. Основная сфера их применения – питание паровых котлов, подача воды в системы теплоснабжения и водоснабжения, а также работа в составе циркуляционных и подпиточных систем на тепловых электростанциях, в котельных и промышленных предприятиях. Агрегат АСВН – это моноблочная конструкция, объединяющая сам насос, электродвигатель и необходимую соединительную муфту.

Конструктивные особенности и принцип действия

Конструкция насоса АСВН является классической для высоконапорных центробежных насосов. Ее ключевые элементы:

Секционный корпус: Насос состоит из нескольких последовательно соединенных секций (ступеней), каждая из которых включает в себя направляющий аппарат и рабочее колесо. Количество ступеней определяет конечный напор агрегата. Секции стянуты между собой шпильками, что обеспечивает герметичность и прочность конструкции.
Рабочие колеса (ротор): Колеса жестко закреплены на валу и представляют собой закрытые центробежные импеллеры. При вращении они сообщают перекачиваемой жидкости кинетическую энергию.
Направляющие аппараты: Установлены в каждой секции после рабочего колеса. Их функция – преобразование кинетической энергии потока в потенциальную (давление), а также направление жидкости на вход следующей ступени с минимальными гидравлическими потерями.
Вал: Изготовлен из высокопрочной стали, вращается на подшипниках качения (роликовых или шариковых). Имеет сальниковые или торцевые уплотнения для предотвращения утечек.
Уплотнения: Традиционно используются сальниковые уплотнения с набивкой, но современные исполнения часто комплектуются торцевыми механическими уплотнениями (ТМУ), что значительно повышает надежность и снижает эксплуатационные затраты на обслуживание.
Входной и выходной патрубки: Расположены, как правило, в передней и задней крышках корпуса соответственно. Фланцы патрубков соответствуют стандартам ГОСТ или DIN для подключения к трубопроводам.
Электродвигатель: Асинхронный, с короткозамкнутым ротором, высокой мощности и частотой вращения 3000 об/мин (реже 1500 об/мин). Соединен с насосом через упругую муфту, компенсирующую несоосность и передающую крутящий момент.

Принцип действия основан на центробежной силе. Жидкость поступает во всасывающий патрубок и попадает на первое рабочее колесо. Вращающееся колесо отбрасывает жидкость к периферии, увеличивая ее скорость и давление. Далее через направляющий аппарат жидкость поступает на вход следующего колеса, и процесс повторяется. Проходя последовательно все ступени, жидкость набирает необходимое давление на выходе из насоса.

Основные технические параметры и маркировка

Маркировка насоса АСВН несет в себе информацию о его ключевых характеристиках. Пример: АСВН-800-35-16.

АСВН – тип агрегата (Агрегат Секционный Водяной Насос).
800 – подача насоса, м³/ч.
35 – напор, развиваемый одной ступенью (секцией), м вод. ст.
16 – количество рабочих ступеней (секций).

Таким образом, общий напор данного насоса составит приблизительно 35 м

16 = 560 м водяного столба (около 5.6 МПа).

Таблица 1. Основные параметры некоторых типоразмеров насосов АСВН

Марка насоса	Подача (Q), м³/ч	Напор на 1 ступень (H), м	Кол-во ступеней (i)	Общий напор (Hобщ), м	Мощность двигателя (N), кВт	Частота вращения (n), об/мин
АСВН-250-28	250	28	6-12	168-336	160-355	2950
АСВН-500-32	500	32	8-14	256-448	500-1000	2950
АСВН-800-35	800	35	10-16	350-560	1000-2000	2950
АСВН-1200-32	1200	32	8-12	256-384	1000-1600	1450

Область применения и условия эксплуатации

Насосы АСВН являются критически важным оборудованием в энергетике и ЖКХ. Их основные функции:

Питательные насосы для паровых котлов: Обеспечивают подачу питательной воды в котлы высокого давления с необходимым напором, превышающим давление в барабане котла.
Подпиточные насосы в тепловых сетях: Компенсируют утечки теплоносителя в закрытых системах теплоснабжения.
Циркуляционные насосы в системах ГВС и технологических процессах: Обеспечивают принудительную циркуляцию горячей воды.
Насосы подачи воды на промывку и другие технологические нужды.

Условия эксплуатации: Перекачиваемая среда – чистая, неагрессивная, не содержащая абразивных примесей и волокон, с водородным показателем pH 6.5-8.5. Допустимая массовая концентрация твердых включений – не более 0.05%, размер частиц – до 0.1 мм. Температура жидкости – от 5 до 105 °C. Для работы на жидкостях с температурой выше 105 °C требуется специальное исполнение. Монтаж должен производиться на жестком фундаменте с точной центровкой валов насоса и электродвигателя.

Преимущества и недостатки насосов типа АСВН

Преимущества:

Высокая надежность и долговечность конструкции, проверенная десятилетиями эксплуатации в энергетике.
Возможность создания высокого напора за счет многоступенчатой конструкции.
Относительно высокий КПД в рабочей точке.
Унификация и взаимозаменяемость многих узлов и деталей внутри одного типоразмера.
Четкая стандартизация параметров и наличие подробной технической документации.

Недостатки:

Большие габариты и масса, особенно у многоступенчатых исполнений.
Сложность ремонта и обслуживания, связанная с необходимостью разборки всего секционного блока для замены внутренних элементов (колес, направляющих аппаратов).
Высокие требования к качеству перекачиваемой жидкости. Абразивный износ быстро выводит из строя рабочие колеса и уплотнения.
Шумность при работе на высоких оборотах (3000 об/мин).
Чувствительность к режиму «сухого хода» и кавитации, требующая надежной защиты.

Монтаж, пусконаладка и техническое обслуживание

Монтаж должен выполняться в соответствии с паспортом и инструкцией завода-изготовителя. Обязательна установка на виброизолирующее основание, центровка валов с использованием специальных приборов (индикатор часового типа), подключение систем охлаждения подшипников и сальников (при их наличии). На всасывающем трубопроводе рекомендуется установка фильтра грубой очистки, обратного клапана и запорной арматуры. На напорном трубопроводе обязательны запорный клапан, обратный клапан и манометр.

Пусконаладочные работы включают:

Проверку направления вращения электродвигателя (должно соответствовать стрелке на корпусе насоса).
Проливку насоса и заполнение перекачиваемой жидкостью (недопустим пуск без заливки).
Проверку работы систем смазки и охлаждения.
Плавный пуск с контролем силы тока, вибрации, температуры подшипников и утечек.

Техническое обслуживание (ТО):

Ежесменное ТО: Контроль показаний манометров, температуры подшипников (не должна превышать 70-80 °C), уровня вибрации, отсутствие посторонних шумов и течей.
Периодическое ТО (раз в 3-6 месяцев): Подтяжка сальниковой набивки (если установлена), замена смазки в подшипниковых узлах, проверка центровки.
Капитальный ремонт: Выполняется при падении параметров (напора, подачи) или повышенном износе. Включает полную разборку насоса, дефектовку, замену или восстановление рабочих колес, направляющих аппаратов, вала, уплотнений, подшипников, притирку посадочных поверхностей.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем насос АСВН отличается от насоса ЦНС?

Насосы ЦНС (Секционный Насос) и АСВН конструктивно очень схожи – оба являются многосекционными центробежными насосами. Ключевое отличие в комплектации: АСВН – это готовый агрегат, поставляемый в сборе с электродвигателем и муфтой на общей раме. ЦНС – это, как правило, сам насосный узел без привода. Таким образом, АСВН является моноблочным решением, упрощающим монтаж, а ЦНС дает больше свободы в выборе двигателя и способа соединения.

Какое уплотнение вала лучше: сальниковое или торцевое?

Торцевое механическое уплотнение (ТМУ) имеет значительные преимущества для насосов АСВН:

Практически полное отсутствие утечек.
Не требует постоянной подтяжки и обслуживания в процессе эксплуатации.
Меньшие потери на трение, что немного повышает КПД.
Сальниковое уплотнение дешевле в первоначальной комплектации, но требует постоянного контроля, подтяжки, замены набивки и допускает капельную утечку для охлаждения и смазки. Для ответственных систем с высокой температурой и давлением воды выбор в пользу ТМУ является предпочтительным.

Как подобрать насос АСВН на замену вышедшему из строя?

Необходимо точно знать параметры существующей системы:

Требуемую подачу (м³/ч) и напор (м или МПа) в рабочей точке.
Температуру перекачиваемой жидкости.
Характеристики электропитания (напряжение, частота).
Присоединительные размеры фланцев (ГОСТ или DIN).
Тип требуемого уплотнения вала.

На основе этих данных по каталогам производителей или сводным графикам рабочих характеристик (Q-H кривым) подбирается марка насоса, у которого рабочая точка лежит в зоне максимального КПД. Желательно иметь запас по напору в 5-10%.

Что является наиболее частой причиной выхода из строя насосов АСВН?

Основные причины:

Кавитация: Возникает при недостаточном давлении на всасывании (NPSH). Приводит к эрозионному разрушению рабочих колес и направляющих аппаратов, вибрации, падению параметров.
Работа в недопустимом режиме (далеко от рабочей точки): Работа при малой подаче («закрытая задвижка») вызывает перегрев жидкости внутри насоса, повышенные радиальные нагрузки на вал и его прогиб.
Износ уплотнений и подшипников: Естественный процесс, ускоряемый при попадании абразивных частиц или нарушении условий смазки.
Неправильная центровка с двигателем: Вызывает повышенную вибрацию, износ муфты и подшипниковых узлов.

Можно ли регулировать производительность насоса АСВН?

Да, основными способами являются:

Дросселирование задвижкой на напорном трубопроводе: Самый простой, но наименее экономичный способ, ведущий к потерям энергии.
Изменение частоты вращения вала с помощью частотного преобразователя (ЧРП): Наиболее эффективный и современный метод. Позволяет плавно регулировать подачу и напор в широком диапазоне, поддерживать постоянное давление в системе и значительно экономить электроэнергию.
Перепуск части жидкости через байпасную линию: Менее распространенный способ для насосов АСВН.

Установка ЧРП является рекомендуемой мерой для оптимизации работы насосных агрегатов данного типа.

Какие аналоги насосов АСВН существуют на рынке?

На мировом и отечественном рынке представлены аналогичные по назначению многоступенчатые насосы других производителей. Среди зарубежных аналогов можно выделить серии насосов компаний Grundfos (CR, CRN), Wilo (MH, HZ), KSB (Multitec, HGM). Среди российских производителей – насосы типа ЦНС, НД, а также современные разработки, такие как линейка «Энергия» завода «Ливгидромаш» или аналогичные агрегаты от «Насосэнергомаш» и «Уралгидромаш». Выбор аналога должен основываться на полном соответствии технических характеристик, условий эксплуатации и экономической целесообразности.