Насосы CNP TD
Насосы CNP TD: Полное техническое описание, сфера применения и особенности эксплуатации
Насосы серии TD производства компании CNP (Shanghai CNP Pump Industry Manufacture Co., Ltd.) представляют собой многоступенчатые секционные насосы горизонтального типа с торцевым разъемом. Данные агрегаты предназначены для перекачивания чистых, химически неагрессивных жидкостей, схожих по свойствам с водой, без содержания абразивных включений и волокнистых материалов. Основные рабочие параметры достигают подачи (Q) до 600 м³/ч, напора (H) до 600 м, температуры перекачиваемой среды от -15°C до +120°C (в стандартном исполнении). Конструктивной особенностью является модульная система, позволяющая набирать необходимое количество ступеней для достижения требуемого напора в рамках одного типоразмера корпуса.
Конструктивные особенности и принцип действия
Насос CNP TD состоит из следующих ключевых узлов:
- Корпус (статор): Изготавливается из чугуна марки GG25 (аналог СЧ25) или стали. Представляет собой литую конструкцию с всасывающим и напорным патрубками, расположенными в нижней части. Патрубки ориентированы в противоположные стороны, что упрощает монтаж и обвязку.
- Роторная группа: Включает вал, рабочие колеса, диски трения и защитные втулки. Вал изготавливается из углеродистой или нержавеющей стали. Рабочие колеса – из полированного чугуна, латуни или нержавеющей стали, динамически сбалансированы для минимизации вибрации.
- Секции (ступени): Каждая гидравлическая ступень состоит из направляющего аппарата и рабочего колеса. Количество ступеней определяет конечный напор агрегата. Ступени стягиваются между собой шпильками, образуя единый блок.
- Торцевое уплотнение: Стандартно насосы комплектуются одинарным или двойным торцевым механическим уплотнением (ТМУ) в зависимости от условий работы. В качестве уплотнения вала может также использоваться сальниковое уплотнение.
- Опорная рама (фундаментная плита): Агрегат поставляется собранным на общей литой или сварной раме вместе с электродвигателем, что обеспечивает соосность и упрощает монтаж.
- ТМУ одинарное, балансированное: Стандартное исполнение для чистых, нейтральных жидкостей. Материалы пары трения: графит/керамика, графит/карбид кремния (SiC).
- ТМУ двойное, с заправкой барьерной жидкостью: Применяется для жидкостей с абразивными включениями, летучих, токсичных или горячих сред. Позволяет организовать систему контроля целостности уплотнения.
- Сальниковое уплотнение: Применяется реже, для специфических условий. Требует регулярного обслуживания и подтяжки.
- Водоснабжение и водоотведение: Повысительные станции в системах центрального водоснабжения, станции подкачки для высотных зданий, противопожарные насосные установки, системы орошения.
- Промышленность: Обеспечение технологических процессов, требующих высокого давления (мойка, гидроиспытания, подача питательной воды для котлов), системы оборотного водоснабжения.
- Горно-обогатительная и нефтегазовая промышленность: Подача технической воды, системы гидротранспорта.
- Химическая промышленность: Перекачивание химически нейтральных жидкостей в исполнении из нержавеющей стали.
- Коммунальное хозяйство: Работа в составе станций повышения давления (СПД) и насосных станций второго подъема.
- Ежедневный визуальный контроль.
- Периодическую проверку и подтяжку соединений.
- Контроль состояния и замена торцевого уплотнения (ресурс зависит от условий работы).
- Замена смазки в подшипниковых узлах (тип и периодичность согласно руководству).
Принцип действия основан на последовательном преобразовании энергии в нескольких ступенях. Жидкость поступает во всасывающий патрубок, проходит последовательно через рабочие колеса каждой ступени, где приобретает дополнительную энергию давления. Направляющие аппараты преобразуют кинетическую энергию скорости в потенциальную энергию давления и корректно направляют поток на следующую ступень. Суммарный напор насоса равен сумме напоров всех его ступеней.
Материальное исполнение и типы уплотнений
В зависимости от требований заказчика и характеристик перекачиваемой среды, насосы CNP TD могут изготавливаться из различных материалов.
| Узел насоса | Материал (стандартное исполнение) | Материал (коррозионностойкое исполнение) |
|---|---|---|
| Корпус (статор) | Чугун GG25 | Нержавеющая сталь AISI 304/316 |
| Рабочее колесо | Чугун / Латунь | Нержавеющая сталь AISI 304/316 |
| Вал | Сталь 45 | Нержавеющая сталь AISI 420/304 |
| Направляющий аппарат | Чугун | Нержавеющая сталь AISI 304/316 |
Выбор типа торцевого уплотнения является критически важным для надежной работы насоса. Доступны следующие основные варианты:
Области применения насосов CNP TD
Благодаря высокому напору, надежности и широкому диапазону рабочих параметров, насосы данной серии нашли применение в различных отраслях промышленности и ЖКХ:
Подбор и монтаж насоса CNP TD
Корректный подбор насоса осуществляется на основании гидравлического расчета системы. Ключевые параметры: требуемая подача (м³/ч), требуемый напор (м), характеристики перекачиваемой среды (температура, плотность, вязкость, наличие примесей), свойства сети (NPSHдост). Необходимо выбирать рабочую точку в зоне максимального КПД насоса (обычно в средней части характеристики).
Монтаж должен выполняться на жестком, ровном фундаменте, способном воспринимать вес агрегата с учетом динамических нагрузок. На входе в насос обязательна установка фильтра грубой очистки для защиты от попадания механических частиц. Всасывающий и напорный трубопроводы должны быть закреплены независимо от насоса, чтобы избежать передачи напряжений на его корпус. Строго необходимо соблюдать требования по кавитационному запасу (NPSH).
Эксплуатация, техническое обслуживание и устранение неисправностей
Перед первым пуском насос должен быть заполнен перекачиваемой средой и правильно обезвоздушен. Запрещен пуск при закрытой задвижке на напорном трубопроводе. В процессе эксплуатации необходим мониторинг рабочих параметров: потребляемого тока, уровня вибрации, шума, температуры подшипников.
Плановое техническое обслуживание включает:
| Неисправность | Возможная причина | Способ устранения |
|---|---|---|
| Насос не создает давление | Нет жидкости во всасывающей линии, вращение в обратную сторону, засорение фильтра. | Проверить уровень, заполнить насос. Проверить направление вращения двигателя. Очистить фильтр. |
| Недостаточная подача или напор | Износ рабочих колес или уплотнительных колец, кавитация, засорение проточной части. | Проверить и заменить изношенные детали. Проверить условия на всасывании (NPSH). Разобрать и прочистить насос. |
| Сильный шум и вибрация | Кавитация, износ подшипников, разбалансировка ротора, несоосность с двигателем. | Устранить причину кавитации. Заменить подшипники. Проверить и отбалансировать ротор. Проверить центровку. |
| Течь через торцевое уплотнение | Естественный износ, повреждение уплотняющих поверхностей, неправильная установка. | Заменить ТМУ. Проверить состояние вала и втулок. Установить новое уплотнение по инструкции. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем основное отличие насосов CNP TD от консольных насосов (типа К)?
Насосы TD являются многоступенчатыми и предназначены для создания высокого напора при сравнительно небольшой подаче. Консольные насосы (тип К) — одноступенчатые, используются для больших подач при умеренных напорах. Конструктивно у TD ротор имеет опоры с двух сторон (в насосе и в двигателе), а у консольного насоса рабочее колесо расположено на консоли вала.
Можно ли регулировать производительность насоса TD?
Да, основными методами регулирования являются: дросселирование задвижкой на напорном трубопроводе (наиболее простой, но неэнергоэффективный способ), изменение частоты вращения вала с помощью частотного преобразователя (наиболее экономичный и современный метод), а также перепуск части потока через байпас.
Как определить необходимое количество ступеней для конкретных параметров?
Это выполняется по сводным характеристикам (кривым), предоставляемым производителем для каждого типоразмера насоса. На основе требуемых значений подачи (Q) и напора (H) выбирается типоразмер (например, TD 80-30), а затем по кривой для этого типоразмера определяется количество ступеней, обеспечивающее заданный напор в точке требуемой подачи.
Каков ресурс торцевого уплотнения и от чего он зависит?
Средний расчетный ресурс качественного ТМУ в условиях чистой воды составляет 8000-16000 часов. Ресурс drastically сокращается при работе на сухую (без жидкости), при наличии абразивных частиц в перекачиваемой среде, при перегреве или при неправильном монтаже уплотнения.
Допустима ли работа насоса TD на частоте ниже 50 Гц?
Да, работа с частотным преобразователем (ЧП) является рекомендуемым способом регулирования. Однако при снижении частоты необходимо учитывать снижение производительности насоса (пропорционально частоте), напора (пропорционально квадрату частоты) и возможное ухудшение условий смазки подшипников. Минимально допустимая частота вращения указывается производителем.
Что такое кавитация и как ее избежать при эксплуатации насоса TD?
Кавитация — это образование и схлопывание пузырьков пара в жидкости при локальном падении давления ниже давления насыщенных паров. Проявляется в виде шума, вибрации, падения параметров и приводит к эрозионному разрушению рабочих колес. Для предотвращения необходимо обеспечивать на всасывании насоса достаточный кавитационный запас (NPSHдост), который должен превышать требуемый кавитационный запас насоса (NPSHтр), указанный в его характеристиках. Это достигается увеличением давления на всасывании, снижением температуры жидкости или уменьшением гидравлических потерь во всасывающем трубопроводе.
Заключение
Многоступенчатые секционные насосы CNP TD представляют собой надежное и эффективное решение для систем, требующих создания высокого давления. Их модульная конструкция, широкий диапазон материалов исполнения и типов уплотнений обеспечивают гибкость при подборе оборудования под конкретные технологические задачи. Успешная и долговременная эксплуатация напрямую зависит от корректного подбора, квалифицированного монтажа, соблюдения правил пусконаладки и проведения регламентных работ в соответствии с технической документацией производителя. При соблюдении данных условий насосы серии TD демонстрируют высокий уровень надежности и соответствие заявленным гидравлическим характеристикам.