Насосы К 90-20 (Q=90м3/ч, H=20м)
Насосы К 90-20: технические характеристики, конструкция, сфера применения и эксплуатация
Насосы типа К 90-20 представляют собой центробежные консольные одноступенчатые насосы с горизонтальным расположением вала, предназначенные для перекачивания чистых (незагрязненных) жидкостей. Основные рабочие параметры, заложенные в маркировке: номинальная подача Q = 90 м³/ч и номинальный напор H = 20 м вод. ст. Данные агрегаты относятся к категории универсальных насосов общего назначения и широко применяются в системах водоснабжения, ирригации, циркуляции, технологических линиях, а также в составе повысительных и противопожарных установок.
Конструктивные особенности насосов типа К 90-20
Конструкция насоса К 90-20 соответствует классической схеме консольных насосов (по ГОСТ 22247-96, тип 1). Основные узлы и детали:
- Корпус (спиральная камера): Изготавливается из чугуна СЧ20 или аналогичных марок. Имеет фланцевые присоединительные патрубки, расположенные горизонтально (всасывающий) и вертикально (нагнетательный). Конструкция корпуса обеспечивает минимальные гидравлические потери.
- Рабочее колесо: Закрытого типа, с задним и передним дисками и загнутыми назад лопатками. Материал — чугун или, для агрессивных сред, нержавеющая сталь. Колесо динамически сбалансировано, крепится на консольной части вала.
- Вал: Изготавливается из углеродистой или легированной стали. Опорами вала являются два подшипника качения (радиальный и радиально-упорный), установленные в отдельной опорной стойке. Консольная схема исключает контакт перекачиваемой среды с опорами вала.
- Уплотнение вала: Стандартное исполнение — сальниковое уплотнение с мягкой набивкой (например, сальник Асбест Графит АГИ). В качестве альтернативы применяются торцевые (механические) уплотнения одинарного или двойного типа, что значительно снижает протечки и требования к обслуживанию.
- Электродвигатель: Насос агрегатируется со стандартным асинхронным электродвигателем через муфту. Установка монтируется на общей фундаментной плите.
- Коммунальное хозяйство: Подача воды в сеть из резервуаров и скважин, повышение давления в водопроводных сетях, циркуляция в системах ГВС.
- Промышленность: Технологическое водоснабжение, циркуляция в системах охлаждения, подача воды на промывку, транспортировка нейтральных жидкостей в химической и пищевой отраслях (в соответствующем исполнении).
- Сельское хозяйство: Орошение и полив, перекачка воды из водоемов и каналов.
- Противопожарные системы: В составе насосных станций пожаротушения (при условии соответствия требованиям норм).
- К 90/20: Базовая модель.
- КМ 90/20: Моноблочное исполнение, где рабочее колесо установлено на удлиненном валу электродвигателя. Отличается компактностью, но имеет ограничения по мощности и ремонтопригодности.
- К 90/20-И: Исполнение из износостойких материалов (например, с колесом из чугуна с отбеленным поверхностным слоем) для перекачки жидкостей с абразивными включениями.
- К 90/20-НЖ: Исполнение из нержавеющей стали (09Г2С, 12Х18Н10Т и др.) для агрессивных сред.
- На всасывающем трубопроводе: Задвижка или дисковый затвор, фильтр грубой очистки (грязевик), манометр. Трубопровод должен иметь непрерывный подъем к насосу для выхода воздуха.
- На нагнетательном трубопроводе: Задвижка или дисковый затвор, обратный клапан (после насоса, перед задвижкой), манометр, предохранительный клапан (при необходимости).
- Вакуумметр на всасывающем патрубке для контроля разрежения.
- Ежесменный контроль за вибрацией, шумом, температурой подшипников (не должна превышать 70°C).
- Периодическая проверка и подтяжка сальникового уплотнения (допустимая протечка — 30-60 капель в минуту).
- Замена смазки в подшипниковых узлах по графику (обычно каждые 3000-5000 часов).
- Контроль центровки валов насоса и электродвигателя (после первого месяца работы, затем ежегодно).
Детальные технические характеристики и рабочие параметры
Параметры насоса К 90-20 определены для работы на воде с температурой до 85°C и плотностью 1000 кг/м³. Фактические характеристики зависят от конкретного исполнения и частоты вращения вала (чаще всего 1500 или 3000 об/мин).
| Параметр | Значение / Описание | Примечание |
|---|---|---|
| Тип насоса | Консольный, центробежный, горизонтальный | ГОСТ 22247-96 (EN 733, DIN 24255) |
| Подача (Q), м³/ч | Номинальная: 90. Рабочий диапазон: ~50-110 | Зависит от характеристики сети |
| Напор (H), м | Номинальный: 20. Рабочий диапазон: ~15-25 | Зависит от характеристики сети |
| Частота вращения (n), об/мин | 1500 (реже 3000) | Определяет кавитационные качества и габариты |
| Допустимый кавитационный запас (NPSHдоп), м | ~3.0 — 4.5 | Критически важный параметр для всасывающего тракта |
| Мощность на валу (P2), кВт | ~7.5 — 9.0 | При номинальной подаче и напоре |
| КПД насоса (η), % | ~72% — 78% | Максимум в зоне номинальной подачи |
| Материал проточной части | Чугун (стандарт), нержавеющая сталь, бронза | Выбор зависит от химической агрессивности среды |
| Присоединительные размеры | Фланцы по ГОСТ 12815 (PN10/16), чаще всего DN 100 (вс) / DN 80 (наг) | Требуется проверка по чертежу |
Рабочая характеристика насоса (зависимость H-Q, η-Q, N-Q) является ключевым документом для подбора. Насос К 90-20 обеспечивает максимальный КПД в зоне подачи, близкой к 90 м³/ч. Работа в крайних точках характеристики (малой или максимальной подаче) приводит к снижению КПД, повышенным вибрациям и риску кавитации.
Сфера применения и варианты исполнения
Благодаря сбалансированным параметрам, насосы данного типа находят применение в различных отраслях:
Производители предлагают различные исполнения базовой модели:
Подбор, монтаж и требования к обвязке
Правильный подбор насоса заключается в сопоставлении его рабочей характеристики с характеристикой системы (сети). Необходимо построить график, где кривая потребного напора системы накладывается на кривую H-Q насоса. Точка пересечения будет рабочей точкой. Она должна находиться в зоне максимального КПД агрегата.
Обязательные элементы обвязки насоса К 90-20:
Критическое требование — обеспечение необходимого подпора на всасывании для предотвращения кавитации. Должно выполняться условие: NPSHдост (доступный кавитационный запас системы) > NPSHтреб (требуемый для насоса). Для этого всасывающий трубопровод должен быть максимально коротким, прямым и большого диаметра.
Эксплуатация, неисправности и техническое обслуживание
Пуск насоса осуществляется при закрытой задвижке на нагнетании. После выхода на номинальную частоту вращения задвижка плавно открывается до достижения требуемых параметров. Остановка производится в обратном порядке.
Регламентное ТО включает:
| Признак/Неисправность | Возможная причина | Способ устранения |
|---|---|---|
| Насос не подает воду | Отсутствие залива, засорение фильтра, большое заглубление всасывающей линии, разгерметизация. | Проверить залив, очистить фильтр, укоротить/увеличить диаметр всасывающей линии, проверить соединения. |
| Недостаточная подача или напор | Забито рабочее колесо или трубопроводы, износ колеса или уплотнительных колец, кавитация, неправильное направление вращения. | Проверить и очистить проточную часть, заменить изношенные детали, проверить NPSH, проверить направление вращения. |
| Сильный шум и вибрация | Кавитация, износ подшипников, разбалансировка рабочего колеса, нарушение центровки. | Устранить причину кавитации, заменить подшипники, выполнить балансировку, проверить и отцентровать агрегат. |
| Перегрев подшипников | Недостаток или загрязнение смазки, перетяжка, нарушение центровки. | Проверить уровень и состояние смазки, отрегулировать, провести центровку. |
| Чрезмерная протечка через сальник | Износ или неправильная укладка набивки, износ вала или защитной втулки. | Перебить сальник, заменить втулку или расточить вал с установкой ремонтной втулки. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается насос К 90-20 от насоса К 90/20?
Это обозначение одной и той же модели. Разделительный знак (дефис или косая черта) не регламентирован и зависит от традиций завода-изготовителя. Технические характеристики идентичны.
Какой электродвигатель требуется для насоса К 90-20?
Мощность электродвигателя выбирается с запасом 10-15% от мощности на валу насоса при максимальной подаче. Для стандартного исполнения с n=1500 об/мин обычно требуется двигатель мощностью 11 кВт. Для n=3000 об/мин — около 15 кВт. Точное значение указано в каталожном паспорте насоса.
Можно ли использовать насос К 90-20 для перекачки горячей воды (свыше 85°C)?
Стандартное исполнение с сальниковым уплотнением и чугунными деталями рассчитано на температуру до 85°C. Для перекачки более горячих сред (например, в системах теплоснабжения) требуются специальные исполнения: с торцевым уплотнением, рассчитанным на высокие температуры, и, возможно, с системой охлаждения подшипникового узла.
Что важнее обеспечить для бескавитационной работы: высоту всасывания или длину трубопровода?
Критически важна общая величина потерь на всасывающем тракте, которая складывается из геометрической высоты всасывания и гидравлических потерь в трубопроводе и арматуре. Длинный горизонтальный участок с множеством колен и арматуры может привести к кавитации даже при небольшой геометрической высоте. Поэтому всасывающая линия должна быть максимально короткой, прямой и большего диаметра, чем присоединительный патрубок насоса.
Как часто нужно проводить центровку валов насоса и двигателя?
Первая контрольная центровка обязательна через 20-30 дней после начала эксплуатации, так как возможно осаждение фундаментной плиты и смещение агрегатов. В дальнейшем центровку следует проверять не реже одного раза в год или при каждой разборке-сборке агрегата, а также при появлении повышенной вибрации.
Какие аналоги насоса К 90-20 существуют?
Прямыми аналогами по характеристикам являются насосы серий 1К, D, Grundfos NB/NK, Wilo MH, Lowara e-SH и другие консольные насосы с близкими параметрами Q и H. При замене необходимо учитывать не только подачу и напор, но и присоединительные размеры, габариты, тип уплотнения и материал исполнения.
Заключение
Насос К 90-20 является проверенным, надежным и эффективным решением для задач перекачки больших объемов воды и нейтральных жидкостей на сравнительно небольшие высоты. Его успешная и долговечная работа на 90% определяется правильным подбором под конкретную гидравлическую систему, грамотным монтажом с соблюдением требований по всасыванию и качественным регулярным техническим обслуживанием. Понимание конструкции, рабочих характеристик и условий эксплуатации позволяет инженерно-техническому персоналу максимально реализовать потенциал данного оборудования, минимизировать энергопотребление и сократить затраты на ремонт.