Насосы консольные типа К и КМ: конструкция, технические характеристики и область применения
Консольные насосы, производимые под маркой «Ливгидромаш», представляют собой серийно выпускаемые центробежные насосы общего назначения, предназначенные для перекачивания чистых (типы К, КМ) и слабозагрязненных (тип К) жидкостей. Основное конструктивное отличие – расположение рабочего колеса на конце вала, вынесенном за пределы опоры, что и формирует консольную схему. Агрегаты типа К (консольные) и КМ (консольные моноблочные) являются флагманскими продуктами завода и широко применяются в системах водоснабжения, орошения, циркуляции, технологических линиях промышленных предприятий, коммунальном хозяйстве и энергетике.
Конструктивные особенности и принцип действия
Основные узлы консольного насоса типа К: спиральный чугунный корпус, рабочее колесо, вал, опорный кронштейн, торцевое или сальниковое уплотнение вала, подшипниковый узел. Электродвигатель и насосная часть устанавливаются на общей фундаментной плите и соединяются через упругую муфту. Это обеспечивает удобство обслуживания и наладки. В моноблочных насосах типа КМ рабочее колесо насаживается непосредственно на удлиненный вал стандартного электродвигателя, что исключает необходимость в муфте и общей плиты, уменьшая габариты и массу агрегата.
Принцип работы основан на центробежной силе: вращающееся рабочее колесо сообщает кинетическую энергию жидкости, которая затем в спиральной камере корпуса преобразуется в энергию давления. Подвод жидкости осуществляется осевым способом через всасывающий патрубок, расположенный со стороны рабочего колера, отвод – радиально через напорный патрубок.
Материальное исполнение и маркировка
Базовое исполнение насосов «Ливгидромаш» предполагает использование следующих материалов:
- Корпус и кронштейн: чугун марки СЧ20.
- Рабочее колесо: чугун СЧ20 или сталь, в зависимости от модификации.
- Вал: сталь 45.
- Уплотнение вала: сальниковое набивкой (графит, тефлон) или торцевое уплотнение (одинарное или двойное) для повышенных требований к герметичности.
- К – тип насоса (консольный).
- 80 – диаметр входного патрубка в мм.
- 200 – номинальный диаметр рабочего колера в мм.
- Подача (Q): от 3.2 до 400 м³/ч.
- Напор (H): от 12 до 98 метров водяного столба.
- Температура перекачиваемой среды: для базового исполнения – от 0°C до +85°C. Существуют исполнения для горячей воды (до +150°С) и химически активных сред.
- Рабочее давление (на входе): до 0.6 МПа (6 бар) для стандартных моделей.
- Частота вращения: как правило, 2900 об/мин (высокооборотные) и 1450 об/мин (тихоходные).
- Системы хозяйственно-питьевого и противопожарного водоснабжения энергообъектов.
- Подпитка систем отопления и вентиляции административных и производственных зданий ТЭЦ и ГРЭС.
- Циркуляция в системах охлаждения вспомогательного оборудования (двигателей, трансформаторов, компрессоров) с чистой водой.
- Водоподготовка: перекачка реагентов, подача воды на фильтры.
- Дренажные и осушительные системы машинных залов, подвалов.
- Технологические линии на предприятиях, входящих в структуру энергокомпаний (ремонтные заводы, производства стройматериалов).
- Запрещен пуск насоса без заливки перекачиваемой среды («на сухую»).
- Работа должна осуществляться в пределах рабочей зоны характеристики, близкой к оптимальному КПД.
- Не допускается длительная работа при закрытой задвижке на напоре.
- Необходим контроль за температурой и вибрацией подшипникового узла, состоянием сальникового уплотнения (допустимая протечка – 30-60 капель в минуту).
- Обеспечить требуемый кавитационный запас (NPSH) путем увеличения давления на всасывании (поднятие уровня жидкости, увеличение диаметра всасывающего трубопровода, уменьшение гидравлических потерь).
- Не завышать частоту вращения насоса сверх паспортной.
- Избегать работы на режимах с подачей, значительно превышающей оптимальную.
- При необходимости использовать насосы с более низким требуемым кавитационным запасом (например, тихоходные модели на 1450 об/мин).
По требованию заказника возможно исполнение из других материалов: нержавеющей стали (08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т), бронзы, с защитными покрытиями для перекачки агрессивных или абразивных сред.
Пример маркировки: К 80-50-200.
50 – диаметр выходного патрубка в мм.
Для КМ-насосов добавляется индекс «М», например, КМ 80-50-200.
Основные технические параметры и рабочие характеристики
Диапазон рабочих параметров консольных насосов «Ливгидромаш» охватывает большинство потребностей общего машиностроения и ЖКХ. Ключевые параметры:
Таблица 1. Сводные характеристики популярных моделей насосов типа К
| Модель насоса | Подача, Q (м³/ч) | Напор, H (м) | Частота вращения, n (об/мин) | Допустимый кавитационный запас, NPSHдоп (м) | Мощность двигателя, N (кВт) |
|---|---|---|---|---|---|
| К 50-32-125 | 12.5 | 20 | 2900 | 2.5 | 2.2 |
| К 80-50-200 | 50 | 50 | 2900 | 3.0 | 15 |
| К 100-80-160 | 100 | 32 | 1450 | 3.5 | 15 |
| К 150-125-250 | 200 | 20 | 1450 | 4.0 | 18.5 |
Таблица 2. Сравнение типов К и КМ
| Критерий | Насосы типа К (консольные) | Насосы типа КМ (консольные моноблочные) |
|---|---|---|
| Соединение с двигателем | Через упругую муфту на общей плите | Непосредственно на валу двигателя (моноблок) |
| Габариты и масса | Больше | Меньше, компактнее |
| Монтаж и центровка | Требует центровки валов насоса и двигателя | Центровка не требуется |
| Обслуживание | Проще доступ к муфте и подшипникам насоса | Для ремонта насоса часто требуется демонтаж двигателя |
| Применение | Универсальное, для широкого диапазона мощностей | Чаще для агрегатов малой и средней мощности |
Область применения в энергетике и смежных отраслях
В энергетическом секторе консольные насосы «Ливгидромаш» находят применение во вспомогательных системах, не требующих высочайших параметров (как, например, питательные насосы котлов), но критичных к надежности и стоимости:
Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание
Монтаж насосов типа К должен производиться на жестком, выверенном фундаменте с обеспечением точной центровки валов насоса и электродвигателя (допустимое биение – в пределах 0.05-0.1 мм). На всасывающем трубопроводе рекомендуется установка фильтра-грязевика и обратного клапана с сеткой. Напорный трубопровод должен опираться на самостоятельные опоры, не нагружая корпус насоса.
Эксплуатация требует соблюдения основных правил:
Техническое обслуживание включает регулярную замену смазки в подшипниковых камерах (смазка типа Литол-24), подтяжку сальниковой набивки или контроль торцевого уплотнения, проверку зазоров и износа рабочих колес.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается насос К 65-50-160 от КМ 65-50-160, кроме конструкции привода?
Основное отличие, помимо моноблочного исполнения КМ, – в габаритах, массе и требованиях к монтажу. Насос К 65-50-160 требует отдельного фундамента, центровки и установки муфты защиты. КМ 65-50-160 проще в установке, но при выходе из строя подшипникового узла насоса ремонт сложнее, так как связан с разборкой узла с ротором двигателя. По гидравлическим характеристикам (подача, напор) они идентичны.
Как правильно подобрать насос для системы с заданными параметрами (Q=100 м³/ч, H=30 м)?
Необходимо построить характеристику трубопроводной сети и найти точку ее пересечения с характеристикой насоса. Для данных параметров (Q=100 м³/ч, H=30 м) может подойти, например, насос К 100-80-160 при работе на частоте 1450 об/мин. Важно учитывать температуру среды, содержание примесей (выбор материала и типа уплотнения), требуемый кавитационный запас (NPSH). Рекомендуется выбирать рабочую точку в средней трети характеристики насоса, где КПД максимален.
Какое уплотнение вала предпочтительнее: сальниковое или торцевое?
Сальниковое уплотнение (набивка) дешевле, проще в обслуживании и ремонте, допускает небольшую регулируемую протечку для смазки и охлаждения. Торцевое уплотнение (ТУ) обеспечивает полную герметичность, не требует подтяжки, имеет больший ресурс, но значительно дороже и чувствительно к наличию абразивных частиц в жидкости. Для чистых, неагрессивных сред и при отсутствии жестких требований к нулевой протечке часто выбирают сальник. Для агрессивных, дорогих или опасных сред – ТУ.
Можно ли использовать насос типа К для перекачки горячей воды (t=110°C)?
Стандартное исполнение насосов К рассчитано на температуру до +85°C. Для перекачки горячей воды до +150°C необходимо заказывать специальное исполнение. Оно включает: усиленное торцевое уплотнение, рассчитанное на высокие температуры, выбор соответствующих материалов прокладок, возможно, систему охлаждения подшипникового узла или корпуса. Использование стандартного насоса для таких параметров приведет к ускоренному износу уплотнения, деформации корпуса и выходу из строя.
Как бороться с кавитацией в консольном насосе?
Кавитация (работа с недостаточным давлением на входе) проявляется шумом, вибрацией, падением параметров и эрозионным разрушением колеса и корпуса. Меры борьбы:
Заключение
Консольные насосы «Ливгидромаш» типов К и КМ представляют собой проверенное, надежное и экономичное решение для широкого спектра задач по перекачке нейтральных жидкостей в промышленности, коммунальном и сельском хозяйстве, а также во вспомогательных системах энергетических объектов. Широкая типоразмерная сетка, возможность различных материальных исполнений и типов уплотнений позволяют точно подобрать агрегат под конкретные условия эксплуатации. Ключом к долговечной и бесперебойной работе является правильный подбор, квалифицированный монтаж с точной центровкой (для типа К) и соблюдение регламентов технического обслуживания, основным из которых является контроль за состоянием подшипниковых узлов и уплотнений вала.