Насосы типа 1К 8-18 (Q=8м³/ч, H=18м): технические характеристики, конструкция и применение
Насосы типа 1К 8-18 представляют собой консольные центробежные моноблочные насосы, предназначенные для перекачивания чистых (без механических примесей), химически неагрессивных по отношению к материалам проточной части жидкостей с температурой до 85°C. Маркировка расшифровывается следующим образом: 1К – консольный моноблочный, 8 – подача в м³/ч, умноженная на 10 (т.е. номинальная подача 0.8 м³/ч или ~8 м³/ч), 18 – напор в метрах водяного столба. Данные агрегаты являются классическим решением для систем водоснабжения, орошения, повышения давления и других задач в промышленности, коммунальном и сельском хозяйстве.
Конструктивные особенности и принцип действия
Насос 1К 8-18 выполнен по моноблочной схеме, где рабочее колесо расположено на удлиненном валу стандартного асинхронного электродвигателя. Это исключает необходимость использования муфты и отдельной опоры вала, что снижает габариты, массу и упрощает монтаж. Конструкция состоит из следующих ключевых элементов:
- Корпус насоса (спиральный отвод): Изготавливается из чугуна марки СЧ20. Имеет фланцы всасывания и нагнетания, расположенные в горизонтальной плоскости, что облегчает монтаж в трубопроводную систему.
- Рабочее колесо: Закрытого типа, выполнено из чугуна. Динамически сбалансировано для минимизации вибраций. Конструктивно закреплено на валу двигателя.
- Уплотнение вала: В базовом исполнении используется сальниковое уплотнение с набивкой из пропитанного графитом асбестового шнура. Возможны модификации с торцевым уплотнением (манжетой) для большей надежности и исключения протечек.
- Электродвигатель: Асинхронный, короткозамкнутый, общепромышленного исполнения (например, АИР). Степень защиты IP54 или IP55, класс изоляции F. Мощность подбирается в соответствии с характеристиками насоса.
- Опорный кронштейн (станина): Служит для крепления корпуса насоса к двигателю и обеспечения жесткости конструкции.
- Системы водоснабжения: Подача воды из скважин или резервуаров в системы хозяйственно-питьевого водоснабжения небольших объектов (коттеджи, фермы, небольшие производственные цеха).
- Повышение давления: Установка в качестве подкачивающего насоса в квартирных или домовых станциях повышения давления (бустерные насосы).
- Орошение и полив: Перекачка воды из водоемов или накопительных емкостей для систем капельного или спринклерного полива.
- Циркуляция в системах отопления и ГВС: В малых контурах с неагрессивным теплоносителем (вода, антифризы на основе пропиленгликоля).
- Промышленные технологические линии: Перекачка технологических жидкостей (охлаждающая вода, конденсат) в условиях, соответствующих параметрам насоса.
- Запорную арматуру на всасывающем и напорном трубопроводах (шаровые краны).
- Обратный клапан на напорном трубопроводе для предотвращения обратного тока и гидроудара.
- Манометр на напорном патрубке для контроля давления.
- Фильтр грубой очистки (грязевик) на всасывающей линии для защиты рабочего колеса.
- Гибкие виброизолирующие вставки для снижения передачи вибрации на трубопровод.
- Установка на жесткое, ровное, виброустойчивое основание (фундамент, рама).
- Обеспечение соосности трубопроводов с патрубками насоса без приложения усилий (использование компенсаторов).
- Ориентация корпуса насоса согласно маркировке; двигатель должен быть защищен от попадания капель и брызг сверху.
- Для сальникового уплотнения необходима регулировка поджатия набивки после пробного пуска для достижения допустимой протечки (60 капель/мин).
Принцип действия основан на центробежной силе. При вращении рабочего колеса жидкость, поступающая через осевой всасывающий патрубок, отбрасывается от центра к периферии колеса, приобретает кинетическую энергию, которая в спиральном отводе корпуса преобразуется в энергию давления (напор).
Детальные технические характеристики
Основные параметры насоса 1К 8-18 определены его рабочей точкой на характеристической кривой. Важно понимать, что подача (Q) и напор (H) взаимосвязаны.
Таблица 1. Основные параметры насоса 1К 8-18
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальная подача (Q) | 8 м³/ч | 2.22 л/с |
| Номинальный напор (H) | 18 м | ~1.8 бар (0.18 МПа) |
| Частота вращения вала | ~2900 об/мин | Синхронная скорость для двигателя на 2 полюса |
| Допустимый кавитационный запас (NPSH) | ~3.0 — 4.0 м | Требует расчета высоты всасывания |
| Мощность на валу (гидравлическая) | ~0.5 кВт | P = (ρgQH) / (3.610^6) |
| Установленная мощность электродвигателя | 1.1 — 1.5 кВт | С запасом на КПД и пусковые токи |
| КПД насоса | 50% — 60% | Максимум в районе рабочей точки |
| Диаметр патрубков (всас/нагн) | Ду 40 / Ду 32 | Резьба или фланец по ГОСТ |
| Масса агрегата | 25 — 35 кг | В зависимости от материала и двигателя |
Таблица 2. Пример рабочей характеристики (диапазон)
| Подача (Q), м³/ч | Напор (H), м | Потребляемая мощность (N), кВт | КПД (η), % |
|---|---|---|---|
| 0 | ~22 | ~0.8 | 0 |
| 4 | ~20 | ~0.9 | ~45 |
| 8 | 18 | ~1.1 | ~55 |
| 12 | ~14 | ~1.2 | ~50 |
| 14 | ~10 | ~1.25 | ~40 |
Работа в зоне, близкой к нулевой подаче (закрытая задвижка на напоре), ведет к перегреву жидкости в корпусе и нежелательна длительное время. Рекомендуемый рабочий диапазон – 60-120% от номинальной подачи.
Области применения и схемы обвязки
Насосы 1К 8-18 находят применение в различных стационарных установках благодаря своей надежности и простоте.
Типовая схема обвязки включает:
При всасывании с отрицательным подпором (подъемом) обязательна установка заливной воронки и обратного клапана с сеткой на конце всасывающей трубы.
Подбор и монтаж: ключевые аспекты
Корректный подбор насоса 1К 8-18 требует построения характеристик системы (трубопровода). Необходимо рассчитать требуемый напор как сумму геодезической высоты подъема, потерь напора на трение в трубопроводах и местных сопротивлениях (арматура, фильтры), а также требуемого свободного напора в точке водоразбора. Рабочая точка насоса (пересечение его характеристики Q-H с характеристикой системы) должна находиться в зоне максимального КПД агрегата.
Монтажные требования:
Эксплуатация, неисправности и техническое обслуживание
Перед первым пуском обязательна проверка направления вращения вала (должно соответствовать стрелке на корпусе) и заливка насоса перекачиваемой средой для удаления воздуха.
Таблица 3. Типовые неисправности и методы их устранения
| Неисправность | Возможная причина | Способ устранения |
|---|---|---|
| Насос не подает жидкость | Отсутствие заливки, засор всасывающего тракта, большое заглубление всасывания, неверное направление вращения. | Залить насос, прочистить фильтр и трубопровод, проверить расчет высоты всасывания, проверить фазировку двигателя. |
| Недостаточная подача или напор | Завоздушивание, износ рабочего колеса или уплотнений, засор, повышенное сопротивление сети. | Устранить подсос воздуха на всасывании, проверить износ деталей, прочистить систему. |
| Сильная вибрация и шум | Кавитация, износ подшипников двигателя, разбалансировка колеса, нарушение центровки. | Проверить условия всасывания, заменить подшипники, проверить балансировку и крепление агрегата. |
| Утечка через сальник | Износ или неправильная набивка сальника, перекос вала. | Отрегулировать или заменить сальниковую набивку, проверить соосность. |
| Перегрев двигателя | Работа в режиме закрытой задвижки, повышенное напряжение, износ подшипников. | Обеспечить работу в рабочей зоне характеристики, проверить параметры сети, заменить подшипники. |
Техническое обслуживание (ТО) включает регулярный визуальный контроль, проверку на отсутствие протечек, контроль тока нагрузки двигателя, подтяжку сальника, смазку подшипников двигателя (по регламенту производителя электродвигателя).
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается насос 1К 8-18 от насоса К 8-18?
Насосы серии «К» (консольные) имеют отдельную опору вала и соединяются с двигателем через муфту. Насосы серии «1К» (консольные моноблочные) лишены отдельной опоры и муфты, так как колесо расположено на валу двигателя. Это делает агрегат 1К компактнее, легче и, как правило, дешевле, но ремонтопригодность несколько ниже (часто требуется замена всего моноблока при серьезных повреждениях вала).
Можно ли использовать насос 1К 8-18 для перекачки горячей воды (свыше 85°C)?
Нет, в стандартном исполнении это запрещено. Уплотнение вала (сальник) рассчитано на температуру до 85°C. Для горячих сред требуются специальные исполнения с торцевым уплотнением из термостойких материалов и, возможно, системой охлаждения подшипникового узла.
Какой максимальной высоты всасывания можно достичь с этим насосом?
Теоретический предел — около 8 метров при идеальных условиях (атмосферное давление, чистая вода 20°C). Практически, с учетом потерь на трение, кавитационного запаса и давления насыщенных паров, безопасная геометрическая высота всасывания для воды не превышает 6-7 метров. Для надежной работы рекомендуется минимизировать высоту всасывания и использовать трубопровод максимально возможного диаметра без лишних изгибов.
Что будет, если насос будет работать с подачей, превышающей номинальную (например, 12-14 м³/ч)?
При увеличении подачи напор насоса падает (см. характеристику). Если сопротивление сети позволяет развить такую подачу, двигатель будет работать с повышенной мощностью, что может привести к его перегрузке и срабатыванию тепловой защиты. Также возрастает риск возникновения кавитации на входе в рабочее колесо. Длительная эксплуатация в таком режиме не рекомендуется.
Какие аналоги существуют у насоса 1К 8-18 среди импортных производителей?
По совокупности параметров (Q~8 м³/ч, H~18 м) аналогами являются многочисленные консольные моноблочные насосы типа Grundfos NB, NBG, Wilo PB, EB, Calpeda MXH, DAB E.sybox и другие. При выборе аналога необходимо сверять не только основные параметры, но и материалы проточной части, тип уплотнения, габариты присоединительных патрубков и условия эксплуатации.
Заключение
Насос 1К 8-18 является проверенным, технологичным и экономичным решением для задач перекачки чистых неагрессивных жидкостей в маломощных системах. Его моноблочная конструкция обеспечивает простоту монтажа и обслуживания. Успешная и долговременная эксплуатация напрямую зависит от корректного подбора агрегата под конкретную гидравлическую систему, соблюдения правил монтажа (особенно при работе на всасывание) и проведения регулярного профилактического обслуживания. При выходе параметров системы за рамки базовых (агрессивные среды, высокие температуры, наличие абразивных частиц) следует рассматривать специализированные исполнения насосов или модели из других материалов (нержавеющая сталь, полимеры).