Насосы ЦНСГ 38-198 (Q=38м3/ч, H=198м)

Насосы ЦНСГ 38-198: технические характеристики, конструкция, применение и эксплуатация

Насос ЦНСГ 38-198 представляет собой многоступенчатый секционный горизонтальный насос с односторонним подводом жидкости к рабочему колесу первой ступени. Аббревиатура расшифровывается следующим образом: Ц – центробежный, Н – насос, С – секционный, Г – горизонтальный. Основные параметры, заложенные в маркировку: подача Q=38 м³/ч и напор H=198 м. Данная модель предназначена для перекачивания чистой холодной или горячей воды (до 105°C), а также других жидкостей, сходных с водой по плотности, вязкости и химической активности, в стационарных условиях. Рабочая среда не должна содержать абразивных примесей в концентрации более 0.1% по массе и размером частиц свыше 0.2 мм.

Конструктивные особенности и принцип действия

Конструкция насоса ЦНСГ 38-198 является классической для секционных насосов. Основой является литой чугунный корпус, состоящий из отдельных секций (секций корпуса), соединенных между собой стяжными шпильками. Количество секций напрямую определяет количество ступеней и, соответственно, конечный напор агрегата. В каждой секции установлено рабочее колесо центробежного типа, закрепленное на общем роторе. Ротор представляет собой вал, на котором последовательно собраны рабочие колеса, дистанционные втулки и элементы подшипниковых узлов.

Принцип действия основан на преобразовании кинетической энергии, сообщаемой жидкости рабочими колесами, в энергию давления. Поток жидкости последовательно проходит через все ступени, при этом давление на выходе каждой последующей ступени суммируется с давлением предыдущей. Это позволяет достигать высоких значений напора при относительно скромных габаритах и частоте вращения вала (2950 об/мин для электродвигателей с синхронной частотой 3000 об/мин). Подвод жидкости осуществляется к центральному входу первого рабочего колеса, отвод – через спиральный отвод последней ступени.

Уплотнение вала в насосах ЦНСГ 38-198, как правило, осуществляется сальниковой набивкой с мягким уплотнителем (асбестовый или безасбестовый шнур) и подводом уплотнительной жидкости в камеру сальника. В зависимости от модификации и требований заказчика, возможно исполнение с торцевым уплотнением (механическим сильфонным сальником), что существенно снижает эксплуатационные потери и требования к обслуживанию.

Основные технические характеристики

Ниже приведены ключевые параметры насоса ЦНСГ 38-198 в номинальном режиме работы.

Комплектация и присоединительные размеры

Насос поставляется, как правило, в виде насосного агрегата, смонтированного на общей фундаментной плите с электродвигателем. Муфтовая соединительная полумуфта защищена ограждением. Присоединительные патрубки – фланцевые, по ГОСТ 12815-80 (аналог DIN 2501, PN16/PN25). Направление вращения вала – правое (со стороны электродвигателя на насос).

Области применения

Насосы ЦНСГ 38-198 находят применение в различных отраслях промышленности и коммунального хозяйства благодаря надежности и способности создавать высокий напор при умеренной подаче.

• Водоснабжение: Подача воды из артезианских скважин, повысительные станции в системах хозяйственно-питьевого и производственного водоснабжения, питание котлов низкого и среднего давления.
• Теплоэнергетика и ЖКХ: Циркуляция горячей воды и сетевой воды в закрытых системах теплоснабжения, подпитка тепловых сетей и систем отопления. Являются типовыми насосами для котельных малой и средней мощности.
• Промышленность: Технологические линии, требующие стабильного давления, моечные системы, подача жидкости в установки охлаждения и кондиционирования.
• Пожаротушение: В составе стационарных установок пожаротушения в качестве основного или резервного насоса высокого давления.

Подбор и монтаж

Правильный подбор насоса ЦНСГ 38-198 требует построения характеристики сети и нахождения рабочей точки на пересечении характеристики насоса и характеристики сети. Важно учитывать:

• Требуемый расход и напор с учетом гидравлических потерь в трубопроводах, арматуре и аппаратах.
• Температуру и физико-химические свойства перекачиваемой среды.
• Условия всасывания: геометрическую высоту всасывания, давление в приемном резервуаре, потери во всасывающем трубопроводе. Необходимо обеспечить выполнение условия: NPSH_a (доступный кавитационный запас) > NPSH_r (требуемый) с запасом не менее 0.5 м.
• Требования к материалу: для агрессивных сред возможно исполнение проточной части из нержавеющей стали (модификация ЦНСГн).

Монтаж должен выполняться на жестком, ровном фундаменте, обеспечивающем точную соосность валов насоса и двигателя после затяжки фундаментных болтов. Всасывающий трубопровод должен быть максимально коротким, прямым и иметь диаметр не менее входного патрубка насоса. Обязательна установка запорной арматуры и обратного клапана на напорном трубопроводе (после насоса). Для сальникового уплотнения необходим подвод уплотнительной воды от внешнего источника или от напорного патрубка насоса через редукционный клапан.

Эксплуатация и техническое обслуживание

Пуск насоса должен осуществляться только при заполненной проточной части и открытом запорном органе на напорном трубопроводе (для предотвращения работы с нулевой подачей). Регулирование параметров рекомендуется осуществлять изменением частоты вращения с помощью частотного преобразователя или дросселированием на напорной линии (менее энергоэффективно).

Техническое обслуживание включает:

• Ежесменный контроль: проверка уровня вибрации, шума, температуры подшипниковых узлов (не должна превышать 70°C), контроль за состоянием сальникового уплотнения (допустимая протечка – 30-60 капель в минуту).
• Периодическое ТО: подтяжка сальниковой набивки, проверка и регулировка соосности полумуфт, замена смазки в подшипниках (каждые 3000-5000 часов).
• Капитальный ремонт: разборка, дефектация, замена изношенных деталей (уплотнительных колец, втулок, подшипников), динамическая балансировка ротора. Межремонтный интервал зависит от условий работы и может составлять 20 000 – 30 000 часов.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

• Высокая надежность и отработанная конструкция.
• Возможность создания высокого напора в компактных габаритах.
• Широкий диапазон рабочих температур (стандартное и горячее исполнение).
• Относительная простота ремонта и доступность запасных частей.
• Возможность изменения напора путем изменения количества ступеней (для модификаций).

Недостатки:

• Ступенчатая характеристика, не всегда оптимальная для плавного регулирования.
• Высокая требовательность к условиям всасывания (риск кавитации).
• Сравнительно низкий КПД в области частичных нагрузок.
• Высокий уровень шума и вибрации при износе или нарушении балансировки ротора.
• Непригодность для перекачивания жидкостей с абразивными включениями.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Чем насос ЦНСГ отличается от ЦНС?

Буква «Г» в маркировке указывает на горизонтальное исполнение. Существуют также вертикальные насосы ЦНСВ. Таким образом, ЦНСГ 38-198 – это горизонтальная версия секционного насоса. В остальном принципиальных различий в конструкции проточной части нет.

2. Сколько ступеней у насоса ЦНСГ 38-198?

Точное количество ступеней зависит от конкретного завода-изготовителя и модификации, так как разные производители могут использовать рабочие колеса с различным напором на ступень. Исходя из параметров (H=198 м), типичное количество ступеней для данного насоса – 6 или 7. Для точного определения необходимо запрашивать паспортные данные на конкретный экземпляр.

3. Какой электродвигатель требуется для данного насоса?

Мощность электродвигателя подбирается с учетом мощности на валу насоса (P₂) и запаса. При P₂ ≈ 30-32 кВт номинальная мощность электродвигателя, как правило, составляет 37 кВт. Тип двигателя – асинхронный, с короткозамкнутым ротором, частотой вращения 3000 об/мин (синхронная), степенью защиты не ниже IP54 (предпочтительно IP55), классом изоляции F или H.

4. Можно ли использовать насос для перекачивания морской воды или химических растворов?

В стандартном исполнении (материал проточной части – чугун СЧ-20) – нет, только для нейтральных жидкостей, сходных с водой. Для агрессивных сред, включая морскую воду, слабые растворы кислот и щелочей, необходимо заказывать специальное исполнение с проточной частью из нержавеющей стали (маркировка ЦНСГн или аналогичная). При этом также требуется применение торцевого уплотнения из стойких материалов (керамика, карбид вольфрама, графит).

5. Как регулировать производительность насоса?

Основные способы регулирования:

• Дросселирование задвижкой на напорном трубопроводе. Наиболее простой, но наименее экономичный способ, ведущий к потерям энергии на гидравлическое сопротивление.
• Частотное регулирование (ЧРП). Наиболее современный и энергосберегающий метод. Позволяет плавно изменять частоту вращения вала, смещая рабочую точку по характеристике насоса. Требует установки частотного преобразователя.
• Перепуск части потока с напора на всасывание через байпас. Применяется реже, также ведет к потерям энергии.

6. Что делать, если насос не развивает давление?

Наиболее вероятные причины и действия:

• Завоздушивание или неполное заполнение насоса. Проверить и стравить воздух через воздушники, убедиться в герметичности всасывающего трубопровода.
• Износ уплотнительных колец и увеличение зазоров между рабочими колесами и направляющими аппаратами. Требуется разборка, дефектация и замена изношенных деталей.
• Забит сетчатый фильтр на всасывании. Очистить фильтр.
• Направление вращения вала не соответствует паспортному (реверс). Проверить и изменить фазировку подключения электродвигателя.
• Кавитация. Проверить условия на всасывании (NPSH_a).

7. Каков срок службы насоса до капитального ремонта?

Номинальный ресурс до капитального ремонта (Т_сл) для насосов типа ЦНСГ при работе на чистой воде в номинальном режиме составляет 25 000 – 30 000 часов. Фактический срок сильно зависит от условий эксплуатации: соблюдения правил пуска/останова, качества перекачиваемой среды, качества монтажа и регулярности технического обслуживания. При работе на горячей воде или в режиме с частыми пусками/остановами ресурс может сокращаться.