Насосы ЦВК

Добавлено 30.10.2025

Насосы ЦВК: конструкция, принцип действия, сферы применения и технические аспекты эксплуатации

Насосы типа ЦВК (центробежный, вертикальный, консольный) представляют собой серию одноступенчатых центробежных насосов с односторонним подводом рабочего колеса, вертикальным расположением вала и консольным креплением рабочего колеса. Данные агрегаты предназначены для перекачивания чистых (незагрязненных механическими примесями), химически неагрессивных жидкостей, сходных по свойствам с водой, с температурой от 0 до 85°C. Основная сфера применения – системы водоснабжения, орошения, осушения, циркуляции в технологических установках, а также в коммунальном и промышленном хозяйстве.

Конструктивные особенности насосов ЦВК

Конструкция насоса ЦВК является определяющим фактором его надежности и области применения. Агрегат состоит из двух основных узлов: гидравлической части и электродвигателя, соединенных через муфту. Гидравлическая часть монтируется на общей плите (фундаментной раме), которая обеспечивает соосность и жесткость конструкции.

Корпус насоса (спиральный отвод): Изготавливается из чугуна марки СЧ20 или углеродистой стали. Имеет фланцевые присоединительные патрубки, расположенные в одной плоскости (входной – радиальный, выходной – вертикальный). Конструкция корпуса обеспечивает минимальные гидравлические потери.
Рабочее колесо: Выполняется из чугуна или легированной стали (в зависимости от модификации), является закрытого типа с односторонним подводом. Консольное крепление на удлиненном валу означает, что колесо закреплено на конце вала и не имеет второй опоры со своей стороны, что упрощает конструкцию.
Вал насоса: Вертикальный вал изготавливается из углеродистой стали. Он вращается в подшипниках, расположенных в подшипниковой стойке (кронштейне). Для защиты от износа и уплотнения в месте выхода вала из корпуса устанавливаются втулки и сальниковые уплотнения.
Уплотнение вала: Стандартное исполнение предполагает сальниковое уплотнение с набивкой из пропитанного асбеста или современного материала на основе графита. По требованию заказчика насос может комплектоваться торцевым (механическим) уплотнением, что существенно снижает протечки и потребность в обслуживании.
Опорная стойка (кронштейн): Служит для крепления насоса к фундаментной плите и размещения узла подшипников. Имеет масляную ванну для смазки радиально-упорных подшипников качения, которые воспринимают как радиальные, так и осевые нагрузки от рабочего колеса.
Электродвигатель: Используется асинхронный электродвигатель общепромышленного исполнения (обычно серии АИР), устанавливаемый вертикально на той же плите. Соединение с валом насоса – через упругую муфту, компенсирующую несоосности и передающую крутящий момент.

Принцип действия и основные технические характеристики

Принцип действия насоса ЦВК основан на преобразовании кинетической энергии, сообщаемой жидкости рабочим колесом, в энергию давления. При вращении колеса жидкость, поступающая через входной патрубок по центру, отбрасывается центробежной силой к периферии, где собирается в спиральной камере корпуса и далее направляется в нагнетательный трубопровод.

Ключевые технические параметры, определяющие выбор модели:

Подача (Q): Объем жидкости, перекачиваемой в единицу времени (м³/ч). Для насосов ЦВК диапазон подач широк – от нескольких десятков до нескольких тысяч кубометров в час.
Напор (H): Энергия, сообщаемая единице веса перекачиваемой жидкости (м вод. ст.). Определяет, на какую высоту или против какого давления насос способен подавать жидкость.
Частота вращения (n): Как правило, 1500 или 3000 об/мин, синхронно с частотой вращения электродвигателя (для 50 Гц – 1450 и 2900 об/мин соответственно).
Допустимый кавитационный запас (Δhдоп): Критический параметр, определяющий условия всасывания. Для бескавитационной работы необходимо, чтобы располагаемый кавитационный запас системы (NPSHa) превышал Δhдоп насоса.
Мощность и КПД: Указываются мощность на валу насоса и полный КПД агрегата, который является произведением гидравлического, объемного и механического КПД.

Маркировка, типоразмеры и рабочие характеристики

Маркировка насоса ЦВК расшифровывается следующим образом: Ц – центробежный; В – вертикальный; К – консольный. Далее следуют цифры, обозначающие номинальные параметры. Например, насос ЦВК 200-200-500:

200 – диаметр входного патрубка в мм (округленно);
200 – диаметр выходного патрубка в мм (округленно);
500 – диаметр рабочего колеса в мм (округленно).

Основные типоразмеры и их характеристики (при n=1450 об/мин):

**Примерные рабочие параметры насосов ЦВК (выборка)**
Марка насоса	Подача, Q (м³/ч)	Напор, H (м)	Мощность на валу, N (кВт)	КПД, η (%)	Допустимый кавитационный запас, Δhдоп (м)
ЦВК 50-32-125	12.5	20	1.5	60	2.5
ЦВК 80-50-200	50	32	7.5	68	3.0
ЦВК 100-80-160	100	12.5	5.5	72	3.5
ЦВК 200-200-500	800	80	250	82	5.0
ЦВК 300-240-600	1500	95	500	84	6.0

Области применения и условия эксплуатации

Насосы ЦВК находят применение в различных отраслях благодаря своей универсальности, надежности и относительно простому монтажу. Основные области использования:

Водоснабжение и водоотведение: Подача воды из резервуаров, скважин большого диаметра, открытых водоемов; циркуляция воды в системах очистки.
Промышленность: Технологические линии, требующие перекачки больших объемов воды; системы охлаждения конденсаторов, теплообменников; подача технической воды на предприятия.
Ирригация и мелиорация: Оросительные системы, системы осушения.
Энергетика: Циркуляционные системы технического водоснабжения ТЭЦ и АЭС (в основном, для вспомогательных контуров), системы подпитки.

Важные условия эксплуатации: Насос должен быть установлен на жестком, ровном фундаменте. Перед первым пуском обязательна центровка валов насоса и двигателя. Трубопроводы на входе и выходе не должны создавать напряжений в корпусе насоса. Запрещен пуск и работа при закрытой задвижке на нагнетании в течение длительного времени (перегрев). Обязательным условием является наличие на всасывающем трубопроводе сетчатого фильтра и обратного клапана с затвором.

Преимущества и недостатки насосов типа ЦВК

Преимущества:

Компактная вертикальная конструкция, экономия площади в машинном зале.
Отсутствие необходимости в подводе жидкости к подшипникам (в отличие от некоторых вертикальных насосов), что упрощает систему.
Простота монтажа, демонтажа и обслуживания (доступ к сальнику или торцевому уплотнению, подшипникам возможен без разборки трубопроводов).
Широкий диапазон рабочих параметров в рамках серии.
Надежность и долговечность при работе на чистой воде.

Недостатки и ограничения:

Ограниченная высота всасывания (как и у всех центробежных насосов). Требует залива перед пуском (либо установки в режиме «под заливом»).
Чувствительность к кавитации. Неправильный выбор по NPSH может привести к быстрому разрушению рабочего колеса.
Консольная нагрузка на вал ограничивает возможность создания сверхвысоких напоров одноступенчатым колесом большого диаметра.
Не предназначены для перекачивания жидкостей с абразивными включениями, волокнами или высокой вязкостью.

Монтаж, пусконаладка и техническое обслуживание

Правильный монтаж – залог длительной и безотказной работы насоса. Этапы монтажа включают: установку фундаментной плиты на анкерные болты с выверкой по уровню; монтаж гидравлической части; установку и центровку электродвигателя; подключение трубопроводов; подключение электрической части и систем контроля.

Процедура пуска:

Проверить наличие и правильность смазки в подшипниковом узле.
Проверить легкость вращения вала вручную.
Заполнить насос и всасывающий трубопровод перекачиваемой жидкостью, удалить воздух через воздушные краны.
Убедиться, что задвижка на нагнетательном трубопроводе закрыта.
Включить электродвигатель.
Плавно открыть задвижку на нагнетании, вывести агрегат на рабочий режим.

Техническое обслуживание (ТО) включает:

Ежедневное ТО: Контроль вибрации, шума, температуры подшипников (не должна превышать 70°C), проверка на отсутствие протечек через уплотнение.
Периодическое ТО (раз в 3-6 месяцев): Замена или долив смазки в подшипниковый узел, подтяжка сальниковой набивки (при ее наличии), проверка центровки.
Капитальный ремонт (по наработке или при падении параметров): Полная разборка, замена изношенных деталей (уплотнительные кольца, втулки вала, подшипники), ремонт или замена рабочего колеса, динамическая балансировка ротора.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем насос ЦВК отличается от насоса ЦНС?

Насос ЦНС (центробежный, горизонтальный, секционный) – горизонтальный многоступенчатый насос, предназначенный для создания высокого напора (сотни метров). ЦВК – вертикальный одноступенчатый насос, ориентированный в первую очередь на большую подачу при умеренных напорах (обычно до 100-150 м). Конструкция и сфера применения различны.

Можно ли использовать насос ЦВК для перекачки горячей воды (свыше 85°C)?

Нет, в стандартном исполнении это не допускается. Ограничение связано с материалом уплотнений (сальниковая набивка), конструкцией подшипникового узла и допустимыми тепловыми расширениями. Для горячих сред существуют специальные насосы, например, типа ЦВКГ (горизонтальные) или ЦВСВ (вертикальные с иным исполнением).

Что делать, если насос не развивает номинальный напор?

Причины могут быть следующие: засорение фильтра на всасывании или проточной части, износ рабочего колеса или уплотнительных колец, повышенная частота вращения (проверить напряжение сети), наличие воздуха в системе (неполная заливка), неправильное направление вращения. Необходима поэтапная диагностика.

Как правильно выбрать тип уплотнения вала: сальник или торцевое уплотнение?

Сальниковое уплотнение дешевле, ремонтопригодно в полевых условиях, но требует периодической подтяжки и допускает минимальную капельную протечку для смазки. Торцевое уплотнение (ТМ) практически не дает протечек, не требует обслуживания в течение всего срока службы, но дороже и при выходе из строя требует полной замены. Выбор зависит от требований к герметичности, стоимости владения и перекачиваемой среды.

Как бороться с кавитацией в насосе ЦВК?

Основные меры: увеличение давления на входе (уменьшение высоты всасывания, увеличение уровня в питающем баке); снижение гидравлических потерь на всасывании (увеличение диаметра трубопровода, уменьшение количества колен и арматуры); снижение температуры перекачиваемой жидкости (снижает давление насыщенных паров); выбор насоса с меньшим значением Δhдоп. Работа в режиме кавитации недопустима.

Каков средний срок службы насоса ЦВК до капитального ремонта?

При работе на чистой воде в номинальном режиме и соблюдении всех требований ТО межремонтный период (МРП) может составлять 25 000 – 50 000 часов. На срок службы критически влияют наличие абразива, режимы работы вне оптимальной зоны КПД, кавитация и качество монтажа.

Заключение

Насосы типа ЦВК остаются востребованным и надежным решением для задач перекачки больших объемов чистой воды и подобных жидкостей в условиях, где важны компактность по площади, простота обслуживания и проверенная временем конструкция. Правильный подбор по сводному графику характеристик (Q-H), учет кавитационных свойств, грамотный монтаж и регламентное техническое обслуживание являются ключевыми факторами для обеспечения их длительной и экономичной эксплуатации в системах промышленного и коммунального водоснабжения.

Насосы ЦВК