Насосы АНС

Насосы АНС: конструкция, технические характеристики, сфера применения и особенности эксплуатации

Насосы типа АНС (Агрегат Насосный Секционный) представляют собой многосекционные консольные насосы горизонтального исполнения, предназначенные для перекачивания чистой воды (кроме морской) с температурой до 80°С, содержащей механические примеси не более 0.1% по массе и размером частиц до 0.1 мм. Основная сфера их применения – питание паровых котлов, циркуляция воды в системах охлаждения, подача воды в магистральные трубопроводы, а также использование в системах водоснабжения и ирригации на промышленных и энергетических объектах. Агрегат состоит из собственно насоса, электродвигателя и соединительной муфты, смонтированных на общей фундаментной плите.

Конструктивные особенности насосов АНС

Конструкция насоса АНС является классической для многосекционных насосов. Основные узлы и детали:

Корпус (улитка): Изготавливается из чугуна или стали, объединяет в себе напорный и всасывающий патрубки. В зависимости от модели, патрубки могут быть расположены как горизонтально, так и вертикально (модификации с индексом «В» или «Н»).
Ротор (вращающийся узел): Включает вал, рабочие колеса, дистанционные втулки, подшипниковые узлы и уплотнения. Вал изготавливается из углеродистой или легированной стали.
Рабочие колеса (секции): Ключевой элемент, определяющий напор агрегата. Колеса отливаются из чугуна СЧ20 или износостойких марок стали. Количество колес определяет количество ступеней насоса и, соответственно, его общий напор. Каждое колесо создает определенный напор, суммирующийся по ступеням.
Направляющие аппараты: Устанавливаются за каждым рабочим колесом, преобразуют кинетическую энергию потока в потенциальную (давление) и направляют жидкость на вход следующей ступени.
Уплотнения вала: Применяются сальниковые уплотнения с мягкой набивкой (асбест или графит) или торцевые механические уплотнения (ТМУ) в зависимости от условий работы и требований к герметичности.
Подшипниковые узлы: Обычно используются радиальные шарикоподшипники и упорный подшипник для восприятия осевых усилий. Смазка – консистентная или жидкая, в зависимости от модификации.
Фундаментная плита: Общая стальная плита для насоса и электродвигателя, обеспечивающая точную соосность и удобство монтажа.

Маркировка и типоразмерный ряд

Маркировка насосов АНС строится по определенному принципу. Пример: АНС 60-110.

АНС – тип агрегата (агрегат насосный секционный).
60 – номинальная подача насоса, м³/ч.
110 – номинальный напор, развиваемый агрегатом, м.

Дополнительные буквенные индексы уточняют исполнение:

«В» – вертикальное расположение всасывающего и напорного патрубков.
«Н» – горизонтальное расположение патрубков.
«М» – модернизированное исполнение (например, с улучшенными уплотнениями или подшипниками).
«Е» – с электродвигателем на повышенное напряжение (например, 6000 В).
«Д» – двусторонний подвод жидкости к рабочему колесу первой ступени (для повышения кавитационных качеств).

Основные технические характеристики и параметры

Технические параметры насосов АНС варьируются в широких пределах в зависимости от количества ступеней и типоразмера. Основные диапазоны:

Подача (Q): От 30 до 600 м³/ч.
Напор (H): От 50 до 600 м вод. ст. и более.
Допустимый кавитационный запас (NPSH_доп): 3.0 – 6.0 м, в зависимости от подачи и частоты вращения.
Мощность на валу: От 15 до 1500 кВт.
Рабочее давление на выходе: До 6.3 МПа (63 бар) для стандартных моделей, существуют исполнения на более высокое давление.
Частота вращения: Как правило, 1500 об/мин (для крупных моделей) и 3000 об/мин (для средних и малых). Синхронная частота вращения электродвигателя – 3000 об/мин, но часто используются редукторные муфты для снижения частоты вращения вала насоса.

Таблица 1. Примеры типоразмеров насосов АНС и их параметры

Марка насоса	Подача, м³/ч	Напор, м	Частота вращения, об/мин	Мощность двигателя, кВт	Кол-во ступеней
АНС 30-55	30	55	3000	11	3-4
АНС 60-110	60	110	3000	37	5-6
АНС 130-70	130	70	1500	45	4
АНС 200-220	200	220	3000	250	8-9
АНС 500-210	500	210	1500	500	7-8

Области применения в энергетике и промышленности

Насосы АНС нашли широкое применение благодаря своей надежности и способности создавать высокий напор.

Тепловая и атомная энергетика: Основное применение – питательные насосы для подачи деаэрированной воды в паровые котлы (ПЭН). Также используются как циркуляционные, подпиточные, конденсатные и сетевые насосы.
Водоснабжение: Подача воды из артезианских скважин, повысительные насосные станции в системах хозяйственно-питьевого и промышленного водоснабжения.
Промышленность: Обеспечение технологических процессов, требующих высокого давления воды (гидроиспытания, мойка под высоким давлением, системы оборотного водоснабжения).
Ирригация и мелиорация: Орошение сельскохозяйственных угодий, особенно на системах с длинными магистральными трубопроводами и значительным перепадом высот.

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Правильный монтаж и эксплуатация являются залогом долговечной и надежной работы насоса АНС.

Монтаж: Установка осуществляется на жесткий, выверенный фундамент. Обязательна центровка валов насоса и электродвигателя с использованием индикаторных скоб. Неправильная центровка – основная причина вибрации и выхода из строя подшипников и муфт.
Пуск и останов: Перед пуском необходимо проверить наличие и правильность смазки, вращение ротора вручную, заполнить насос и всасывающий трубопровод перекачиваемой жидкостью (заливка). Пуск производить при закрытой задвижке на напорном трубопроводе для ограничения пускового тока. Останов – также с последующим закрытием задвижки.
Эксплуатационный контроль: Регулярный мониторинг вибрации, температуры подшипников (не должна превышать 70-80°С), контроль давления на входе и выходе, отсутствие утечек через уплотнения.
Техническое обслуживание (ТО): Включает периодическую замену смазки в подшипниковых узлах, подтяжку сальниковой набивки (при ее наличии), проверку и замену изношенных деталей (уплотнительные кольца, втулки). Капитальный ремонт предполагает полную разборку насоса, дефектовку, замену или восстановление рабочих колес, вала, корпусных деталей и уплотнений.

Преимущества и недостатки насосов типа АНС

Преимущества:

Высокая надежность и долговечность конструкции, проверенная десятилетиями эксплуатации.
Возможность создания высокого напора за счет многоступенчатой конструкции.
Относительно высокий КПД в рабочей точке (до 75-80%).
Унификация многих деталей в пределах одного типоразмера.
Ремонтопригодность и доступность запасных частей.

Недостатки:

Большие габариты и масса, особенно у многоступенчатых моделей высокого давления.
Сложность разборки и сборки при ремонте, требующая специального инструмента и навыков.
Чувствительность к режимам работы вне оптимальной зоны (кавитация, работа при закрытой задвижке).
Ограниченная стойкость к абразивному износу стандартных исполнений (чугунные колеса).
Высокие осевые усилия, требующие надежного упорного подшипника.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем насос АНС отличается от насоса ЦНС?

Насос ЦНС (Центробежный Насос Секционный) – более общее обозначение секционных насосов. АНС – это конкретное исполнение агрегата, то есть насос, уже смонтированный на общей плите с электродвигателем и муфтой. Фактически, насосная часть АНС и ЦНС одного типоразмера конструктивно идентичны. Термин «АНС» подчеркивает комплектность поставки (агрегат).

Как подобрать насос АНС для конкретных условий?

Подбор осуществляется по сводным графическим характеристикам (Q-H кривым), предоставляемым заводом-изготовителем. Необходимо знать требуемые параметры: расход (м³/ч), напор (м), свойства перекачиваемой жидкости (температура, чистота), наличие кавитационного запаса на всасе (NPSH_дост). Рабочая точка насоса должна находиться в зоне максимального КПД его характеристики. Для переменных режимов работы рассматривается возможность регулирования частоты вращения.

Какие уплотнения вала лучше: сальниковые или торцевые?

Выбор зависит от условий:

Сальниковое уплотнение: Проще в обслуживании и ремонте, дешевле. Требует регулировки и допускает минимальную капельную протечку для смазки. Применимо для большинства стандартных задач с водой.
Торцевое механическое уплотнение (ТМУ): Обеспечивает полную герметичность (нулевые утечки), что критично для опасных или дорогих жидкостей. Имеет больший ресурс, но требует высокой чистоты перекачиваемой жидкости, сложнее и дороже в замене. Идеально для систем с деаэрированной водой в энергетике.

Как бороться с кавитацией в насосе АНС?

Основные меры:

Обеспечить достаточное избыточное давление на входе в насос (повысить уровень в питательном баке, увеличить диаметр всасывающего трубопровода).
Снизить гидравлические потери на всасе (убрать лишние колена, задвижки, использовать плавные повороты).
Не допускать работу насоса на подаче, значительно превышающей номинальную.
Для особо сложных условий применять насосы в исполнении «Д» (с двусторонним подводом) или специальные кавитационно-стойкие колеса первой ступени.

Как часто нужно проводить капитальный ремонт насоса АНС?

Межремонтный интервал устанавливается на основе регламента завода-изготовителя и данных эксплуатации. В среднем, для насосов, работающих на чистой воде, капитальный ремонт с полной переборкой может требоваться каждые 25-50 тысяч часов наработки. Критерием для внепланового ремонта служат: рост вибрации выше допустимых норм, падение напора и КПД на 10-15% и более, повышенный шум, значительные утечки, нагрев подшипников.

Заключение

Насосы типа АНС остаются востребованным и надежным решением для задач, связанных с перекачиванием больших объемов воды на высокий напор в энергетике, промышленности и коммунальном хозяйстве. Их конструкция, основанная на принципе многоступенчатого набора давления, доказала свою эффективность. Успешная эксплуатация напрямую зависит от правильного выбора типоразмера под конкретную рабочую точку, качественного монтажа с точной центровкой и соблюдения регламентов технического обслуживания. Понимание особенностей, преимуществ и ограничений этих агрегатов позволяет эксплуатирующим организациям обеспечивать бесперебойную работу критически важных систем водоснабжения и энергоблоков.