Насосы типа Д 200-36 (Q=200 м³/ч, H=36 м): полный технический анализ и область применения
Насосы типа Д 200-36 представляют собой центробежные консольные насосы одноступенчатого типа с горизонтальным расположением вала. Маркировка «Д» указывает на принадлежность к консольным насосам для перекачивания чистой воды (кроме морской) и жидкостей, сходных с водой по вязкости и химической активности, с температурой до 85°C. Цифры в обозначении расшифровываются следующим образом: 200 – номинальная подача в кубических метрах в час, 36 – номинальный напор в метрах водяного столба. Данные агрегаты относятся к классу промышленных насосов средней производительности и среднего напора, широко используемых в системах водоснабжения, ирригации, циркуляции и технологических процессах.
Конструктивные особенности и принцип действия
Конструкция насоса Д 200-36 базируется на классической схеме консольного моноблочного насоса. Основные узлы включают: спиральный чугунный корпус (улитку), рабочее колесо, вал, опорный кронштейн (станину), торцевое или сальниковое уплотнение вала, электродвигатель. Вал насоса опирается на два радиальных подшипника, установленных в кронштейне. Рабочее колесо закреплено на консольном конце вала. Привод осуществляется непосредственно от электродвигателя через муфту, часто в моноблочном исполнении, где вал насоса является продолжением вала электродвигателя, что обеспечивает высокую соосность и компактность.
Принцип работы основан на преобразовании кинетической энергии вращающегося рабочего колеса в потенциальную энергию давления перекачиваемой жидкости. Жидкость поступает в осевом направлении во всасывающий патрубок, захватывается лопатками рабочего колеса, приобретает скорость и центробежную силу, и отводится в спиральную камеру корпуса (улитку), где кинетическая энергия преобразуется в давление, после чего направляется в нагнетательный патрубок.
Технические характеристики и рабочие параметры
Номинальные параметры насоса Д 200-36 заданы в точке максимального КПД. Однако рабочая характеристика насоса представляет собой непрерывную кривую, описывающую взаимосвязь между подачей (Q), напором (H), потребляемой мощностью (N) и коэффициентом полезного действия (КПД, η).
Основные технические параметры (типовые):
- Тип: Центробежный, консольный, горизонтальный, одноступенчатый.
- Подача (Q), м³/ч: Номинальная – 200. Рабочий диапазон: от 50 до 250.
- Напор (H), м: Номинальный – 36. Рабочий диапазон: от 40 до 28.
- Частота вращения (n), об/мин: 1500 (полюса 4) или 3000 (полюса 2). Конкретное значение зависит от исполнения и требуемых параметров.
- Допустимый кавитационный запас (NPSHдоп), м: 3.0 – 5.0 (требует уточнения по паспорту).
- Мощность на валу (N), кВт: Приблизительно 25-30 кВт для воды (ρ=1000 кг/м³). Точный расчет: N = (ρ g Q H) / (3600 1000
- η), где η – КПД насоса (0.75-0.82).
- КПД (η): 78% – 82% в рабочей зоне.
- Материалы проточной части: Корпус – чугун СЧ20; Рабочее колесо – чугун или легированная сталь (в зависимости от модификации).
- Уплотнение вала: Сальниковое набивное (графит-асбестовый шнур) или торцевое (механическое) уплотнение.
- Присоединительные размеры: Фланцы по ГОСТ 12815-80 (обычно Ду 150 – всасывающий, Ду 125 – нагнетательный).
- Промышленное водоснабжение: Подача технической воды на предприятия, в охлаждающие контуры (градирни, теплообменники).
- Коммунальное хозяйство: Станции второго подъема в системах водоснабжения городов и поселков, повысительные станции в распределительных сетях.
- Ирригация и мелиорация: Орошение сельскохозяйственных угодий, перекачка воды из водоемов и каналов.
- Противопожарные системы: В качестве основного или резервного насоса в системах пожаротушения с постоянным давлением.
- Общие технологические процессы: Циркуляция воды в моечных системах, мойках высокого давления, транспортировка нейтральных жидкостей.
- Ежесменное: Контроль вибрации, шума, температуры подшипников (не выше 70°C), проверка на отсутствие течей через уплотнение.
- Ежемесячное: Подтяжка сальникового уплотнения (при его наличии), проверка состояния фундаментных болтов.
- Ежегодное (капитальное): Полная разборка, промывка, проверка зазоров, замена изношенных деталей (уплотнительных колец, подшипников, сальниковой набивки), динамическая балансировка рабочего колеса при необходимости.
- Нет подачи после пуска: Не заполнен насос, засорен всасывающий трубопровод или фильтр, высота всасывания превышает допустимую, обратный клапан на всасывании неисправен.
- Недостаточная подача или напор: Засорение проточной части или трубопроводов, износ рабочего колеса или уплотнительных колец, кавитация, неправильное направление вращения.
- Повышенная вибрация и шум: Кавитация, износ подшипников, разбалансировка рабочего колеса, нарушение центровки агрегата.
- Перегрев подшипников: Неправильная смазка (недостаток, избыток, несоответствующая марка), чрезмерная затяжка, износ.
- Течь через уплотнение вала: Износ сальниковой набивки или торцевых колец механического уплотнения, нарушение соосности, повреждение вала.
Примерная характеристическая таблица насоса Д 200-36 (при n=1500 об/мин):
| Подача (Q), м³/ч | Напор (H), м | Мощность на валу (N), кВт | КПД (η), % | Допустимый кавитационный запас (NPSHдоп), м |
|---|---|---|---|---|
| 0 | ~40 | ~12 | 0 | — |
| 100 | ~38 | ~18 | ~70 | ~3.5 |
| 200 | 36 | ~27 | ~81 | ~4.2 |
| 250 | ~28 | ~28 | ~75 | ~5.0 |
Примечание: Фактические значения должны быть взяты из паспортной характеристики конкретного производителя.
Области применения и схемы установки
Насосы Д 200-36 находят применение в различных отраслях промышленности и коммунального хозяйства благодаря своим сбалансированным параметрам.
Типовая схема установки предполагает монтаж насоса на жестком фундаментном основании с креплением через опорный кронштейн. На всасывающем трубопроводе обязательна установка запорной арматуры и фильтра грубой очистки. Для предотвращения работы «на сухую» и кавитации необходимо обеспечить подпор на всасывании (положительную высоту всасывания). При отрицательной геодезической высоте всасывания требуется установка насоса в режиме «под заливом». На нагнетательном трубопроводе монтируются запорная арматура и обратный клапан.
Подбор электродвигателя и требования к электроснабжению
Мощность электродвигателя для насоса Д 200-36 выбирается с запасом (коэффициентом резерва) на возможные колебания параметров сети и плотности перекачиваемой среды. Для данного насоса рекомендуется двигатель мощностью 30-37 кВт. Тип двигателя – асинхронный, трехфазный, с короткозамкнутым ротором, степень защиты IP54 или IP55, класс изоляции F. Пуск двигателя, как правило, прямой (через контактор). Для снижения пусковых токов в крупных системах может применяться плавный пуск (софтстартер) или частотный преобразователь, который также позволяет регулировать подачу и экономить электроэнергию.
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Правильный монтаж – залог долговечной работы. Необходимо обеспечить идеальную соосность валов насоса и двигателя, отсутствие напряжений в трубопроводах, передающихся на корпус насоса. Фундамент должен гасить вибрации. Эксплуатация должна вестись в пределах рабочей зоны характеристики, ближе к точке оптимального КПД.
Техническое обслуживание включает:
Типовые неисправности и методы их устранения
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается насос Д 200-36 от насоса К 200-36?
Насосы типа «К» (консольные) и «Д» (консольные моноблочные) конструктивно очень близки. Ключевое отличие часто заключается в исполнении: насосы «Д» чаще выполняются по моноблочной схеме (вал насоса на удлинителе является продолжением вала двигателя), в то время как «К» могут иметь собственные опоры вала и соединяться с двигателем через муфту. Однако на практике обозначения могут пересекаться, и решающее значение имеют паспортные данные конкретного производителя.
Какой электродвигатель требуется для насоса Д 200-36?
Требуется асинхронный трехфазный электродвигатель мощностью 30-37 кВт. Конкретная мощность рассчитывается по формуле с учетом плотности жидкости и КПД насоса, и выбирается с запасом 10-15%. Частота вращения – 1500 или 3000 об/мин – должна строго соответствовать паспортной характеристике насоса.
Можно ли регулировать производительность насоса Д 200-36?
Да, регулирование возможно двумя основными способами: 1) Дросселирование задвижкой на нагнетательном трубопроводе (наиболее простой, но менее экономичный метод). 2) Изменение частоты вращения рабочего колеса с помощью частотного преобразователя (ЧРП). Второй метод является наиболее эффективным, позволяет плавно изменять параметры и существенно экономить электроэнергию, особенно при работе с переменным графиком нагрузки.
Как бороться с кавитацией в этом насосе?
Для предотвращения кавитации необходимо обеспечить выполнение условия: NPSHимп (кавитационный запас установки) > NPSHдоп (допустимый запас насоса). На практике это достигается: увеличением давления на всасывании (уменьшением геодезической высоты всасывания, увеличением диаметра всасывающего трубопровода, сокращением его длины и количества местных сопротивлений), снижением температуры перекачиваемой жидкости, работой в рекомендованной зоне подач. Признак кавитации – характерный шум, похожий на шелест гравия, и падение параметров.
Какие аналоги существуют у насоса Д 200-36?
К прямым аналогам по параметрам можно отнести насосы других серий и производителей с близкими значениями Q и H: например, насосы типа К 200-36, Wilo NL, Grundfos NB/NK, Lowara и другие. При подборе аналога необходимо сравнивать не только номинальные точки, но и полные рабочие характеристики, материалы исполнения, габариты и присоединительные размеры.
Как часто нужно проводить ТО и менять подшипники?
Периодичность ТО регламентируется производителем. В типовых условиях подшипники качения требуют замены через 12 000 – 16 000 часов наработки (примерно 3-4 года при круглосуточной работе). Однако состояние подшипников должно контролироваться ежемесячно по уровню вибрации и температуре. Сальниковое уплотнение требует периодической подтяжки и замены набивки (раз в 6-12 месяцев), механическое торцевое уплотнение служит дольше – до нескольких лет.
Заключение
Насос Д 200-36 является надежным, проверенным временем агрегатом для решения широкого круга задач по перекачке воды и нейтральных жидкостей. Его популярность обусловлена оптимальным сочетанием производительности, напора, относительно высокого КПД и простоты конструкции. Успешная долговременная эксплуатация насоса зависит от корректного подбора, грамотного монтажа с учетом требований по кавитации, своевременного и качественного технического обслуживания. Применение современных средств управления, таких как частотные преобразователи, позволяет значительно расширить его функциональность и повысить энергоэффективность в составе сложных систем.