Насосы ЦНС 180-85 (Q=180м3/ч, H=85м)

Насосы ЦНС 180-85: технические характеристики, конструкция, применение и эксплуатация

Насос ЦНС 180-85 представляет собой центробежный, секционный, многоступенчатый насос, предназначенный для перекачивания чистой воды (кроме морской) с температурой до 105°С, нейтральной или слабоагрессивной к материалам проточной части жидкости, с водородным показателем pH=6-9, содержанием механических примесей не более 0.1% по массе, размером твердых частиц до 0.1 мм. Агрегат является ключевым элементом в системах водоснабжения, орошения, технологических линиях промышленных предприятий и системах повышения давления.

Расшифровка маркировки и базовые параметры

Маркировка ЦНС 180-85 расшифровывается следующим образом:

• Ц – центробежный;
• Н – насос;
• С – секционный;
• 180 – номинальная подача, м³/ч;
• 85 – номинальный напор, развиваемый одной ступенью, м.вод.ст.

Фактический напор насоса определяется количеством ступеней (рабочих колес) и рассчитывается как H = 85 м

• i, где i – число ступеней. Таким образом, насосы типа ЦНС 180 выпускаются с различным количеством ступеней для достижения требуемого напора.

Конструктивные особенности и принцип работы

Конструкция насоса ЦНС 180-85 является классической для секционных насосов. Основные узлы включают в себя:

• Корпус (статор): Состоит из передней и задней крышек, а также нескольких секций (число секций равно числу ступеней). Секции стянуты между собой шпильками, что обеспечивает высокую герметичность и прочность.
• Ротор: Вращающийся узел, состоящий из вала, набранных на него рабочих колес, дистанционных втулок, упорного диска и деталей подшипниковых узлов. Ротор подвергается динамической балансировке.
• Рабочие колеса: Изготавливаются из чугуна СЧ20 или углеродистой стали. Имеют двусторонний вход для разгрузки от осевого усилия. Колеса фиксируются на валу шпонками.
• Направляющие аппараты: Устанавливаются за каждым рабочим колесом для преобразования кинетической энергии потока в потенциальную (давление) и направления потока жидкости во вход следующей ступени.
• Уплотнения вала: При перекачке воды до 105°С используются сальниковые уплотнения с мягкой набивкой (например, асбестовый шнур АП-31) и охлаждающей камерой. Возможна комплектация торцевыми одинарными или двойными механическими уплотнениями (для агрессивных сред или повышенных требований к герметичности).
• Опора (рама)</strong: Массивная литая или сварная конструкция, на которой монтируются насос и электродвигатель.
• Система осевого разгрузочного устройства: Для восприятия остаточного осевого усилия ротора используется гидростатический пята (упорный подшипник), смазываемый перекачиваемой жидкостью.

Принцип работы основан на передаче кинетической энергии от вращающегося рабочего колеса жидкости. Поток последовательно проходит через все ступени, с каждой из них увеличивая свое давление. Выходя из последней ступени, жидкость направляется в нагнетательный патрубок.

Основные технические характеристики (базовые значения)

Ниже приведены параметры для одной из наиболее распространенных модификаций.

Технические характеристики насоса ЦНС 180-85 (пример для 5 ступеней)

Параметр	Значение	Единица измерения
Подача (Q) номинальная	180	м³/ч
Подача рабочего диапазона	от 90 до 220	м³/ч
Напор на одну ступень (H)	85	м
Количество ступеней (i)	5	шт.
Полный напор (Hполн = 85 i)	425	м
Частота вращения вала (n)	2950	об/мин
Допустимый кавитационный запас (NPSHr)	~5.0	м
Мощность на валу насоса (N)	~280	кВт
КПД насоса (η)	~72-75	%
Масса насоса (зависит от ступеней)	~1200-1500	кг
Присоединительные размеры патрубков (условный проход)	Вход: 150, Выход: 125	мм (Dy)

Комплектация и привод

Насос ЦНС 180-85 поставляется, как правило, в виде насосного агрегата, смонтированного на общей фундаментной плите с электродвигателем. Привод осуществляется асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором напряжением 380/660 В или 6000 В (для мощных исполнений). Соединение вала насоса и двигателя выполняется через упругую муфту. В базовую комплектацию также входят мановакуумметр, манометр, заливная воронка с краном, штуцер для контроля за уплотнением.

Области применения

• Промышленное водоснабжение: Подача технической воды на предприятия металлургической, горнодобывающей, химической промышленности.
• Коммунальное хозяйство: Работа в качестве насоса 2-го или 3-го подъема в системах централизованного водоснабжения городов и поселков, повысительные станции.
• Ирригационные системы: Орошение крупных сельскохозяйственных угодий.
• Противопожарные системы: В составе систем повышенного давления.
• Технологические процессы: Подача воды для гидравлической транспортировки, охлаждения, мойки.

Монтаж, пуск и эксплуатация

Монтаж агрегата осуществляется на жесткий железобетонный фундамент. Обязательна центровка валов насоса и электродвигателя после окончательного закрепления на фундаменте. Трубопроводы на всасе и нагнетании не должны создавать усилий на патрубки насоса. Перед первым пуском насос должен быть заполнен перекачиваемой жидкостью и развоздушен через заливную воронку. Пуск производится при закрытой задвижке на напорном трубопроводе для ограничения пускового тока электродвигателя. После выхода на номинальные обороты задвижка плавно открывается до достижения рабочей точки.

Эксплуатация требует регулярного контроля:

• Вибрации и шума подшипниковых узлов.
• Температуры корпусов подшипников (не должна превышать 70-80°С).
• Герметичности сальниковых уплотнений (допустима протечка в виде редких капель, 30-60 кап/мин).
• Показаний манометров на входе и выходе.

Возможные неисправности и методы их устранения

Таблица неисправностей насоса ЦНС 180-85

Признак/Неисправность	Возможная причина	Способ устранения
Насос не развивает давление и подачу	1. Неправильное направление вращения. 2. Засорение всасывающего тракта или фильтра. 3. Большая воздушная подушка в корпусе. 4. Сильный износ уплотнительных колец рабочего колеса.	1. Изменить чередование фаз на двигателе. 2. Прочистить тракт, промыть фильтр. 3. Тщательно развоздушить насос. 4. Заменить изношенные кольца.
Чрезмерный шум и вибрация	1. Кавитация. 2. Разбалансировка ротора. 3. Ослабление стяжных шпилек корпуса. 4. Износ подшипников.	1. Проверить условия всасывания (NPSHa > NPSHr). 2. Произвести балансировку ротора. 3. Подтянуть шпильки с предписанным моментом. 4. Заменить подшипники.
Перегрев подшипников	1. Неправильная центровка. 2. Недостаток или загрязнение смазки. 3. Чрезмерная затяжка подшипниковых узлов.	1. Провести повторную точную центровку. 2. Заменить смазку (консистентную). 3. Отрегулировать затяжку.
Сильная протечка через сальник	1. Износ или неправильная укладка набивки. 2. Не отрегулировано поджатие сальниковой камеры.	1. Заменить сальниковую набивку. 2. Поджать сальниковые втулки равномерно.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Как подобрать количество ступеней для насоса ЦНС 180?

Количество ступеней определяется требуемым полным напором системы: i = H_треб / 85. Полученное значение округляется в большую сторону до целого числа. Например, для H_треб = 350 м: 350 / 85 ≈ 4.12, следовательно, необходимо выбрать насос с 5 ступенями (H_полн = 85

• 5 = 425 м). Рабочая точка затем корректируется задвижкой или изменением частоты вращения.

2. Можно ли использовать насос ЦНС 180-85 для перекачки горячей воды (свыше 105°С)?

Нет, в базовом исполнении это не допускается. Конструктивные особенности (материалы уплотнений, система охлаждения подшипников, выбор посадок) рассчитаны на максимум 105°С. Для более высоких температур существуют специальные насосы, например, типа ЦНСГ (горячие).

3. Что важнее обеспечить для бескавитационной работы насоса: давление на всасе или высоту установки?

Критическим параметром является полный кавитационный запас, доступный в системе (NPSH_a). Он рассчитывается с учетом атмосферного давления, давления насыщенных паров жидкости, геометрической высоты всасывания и гидравлических потерь во всасывающем трубопроводе. NPSH_a должен превышать требуемый кавитационный запас насоса (NPSH_r) не менее чем на 0.5-1.0 м. Таким образом, важно и абсолютное давление на входе в насос, и высота установки над уровнем жидкости, и сопротивление всасывающей линии.

4. Чем отличается регулирование производительности задвижкой от регулирования частотным преобразователем (ЧРП)?

Регулирование задвижкой – дросселирование, приводит к увеличению гидравлических потерь и снижению КПД системы, особенно при значительном отклонении от номинальной точки. Регулирование ЧРП путем изменения скорости вращения вала насоса является энергосберегающим, так как мощность потребления изменяется пропорционально кубу скорости. ЧРП также позволяет осуществить плавный пуск. Однако стоимость частотного преобразователя для двигателя мощностью ~300 кВт существенна.

5. Как часто требуется проводить капитальный ремонт насоса ЦНС 180-85?

Межремонтный интервал зависит от режима работы, агрессивности перекачиваемой среды и правильности эксплуатации. В среднем, для насосов на чистой воде при круглосуточной работе текущий ремонт (замена набивки, проверка подшипников) проводится каждые 8-12 месяцев. Капитальный ремонт с полной разборкой, заменой уплотнительных колец, проверкой биений и балансировкой ротора – каждые 3-5 лет или после наработки 25-30 тысяч часов.

6. Какие аналоги существуют у насоса ЦНС 180-85?

К прямым аналогам по параметрам можно отнести насосы типа ЦНС 180-XXX других производителей (где XXX – напор ступени). Также в близком диапазоне работают многоступенчатые насосы серии MS (по зарубежной классификации), SP (Grundfos) или многоступенчатые насосы типа NM. Однако при выборе аналога необходимо сверять не только подачу и напор, но и кавитационные характеристики, КПД, конструкцию и материалы.