Насосы НВЗ

Насосы НВЗ: технические характеристики, конструктивные особенности и область применения

Насосы типа НВЗ, производимые на предприятиях, входящих в холдинг «НЗВ» (Насосы Зульцер-Верке) или по российской классификации, представляют собой горизонтальные, консольные, одноступенчатые насосы с односторонним подводом жидкости к рабочему колесу. Агрегаты данного типа относятся к классу центробежных насосов и являются одним из наиболее распространенных и универсальных решений для перекачивания чистых, малозагрязненных, химически нейтральных и агрессивных жидкостей в различных отраслях промышленности, включая энергетику, водоснабжение, химическую и нефтехимическую промышленность, коммунальное хозяйство.

Конструкция и принцип действия насосов НВЗ

Конструкция насоса НВЗ является классической для консольных центробежных насосов. Основными узлами являются:

• Корпус (спиральный отвод) – изготавливается из чугуна, углеродистой или нержавеющей стали, а также специальных сплавов в зависимости от перекачиваемой среды. Имеет фланцевые присоединения на входе и выходе, расположенные, как правило, в горизонтальной плоскости.
• Рабочее колесо – закрытого типа, с односторонним подводом. Крепится на валу и передает энергию от двигателя перекачиваемой жидкости. Изготавливается из материалов, соответствующих условиям эксплуатации.
• Вал – вращается в подшипниках и передает крутящий момент от привода. Для защиты от износа и коррозии в зоне уплотнения часто имеет защитные втулки (слюды).
• Опорный кронштейн (стойка) – литая конструкция, служащая основанием для крепления корпуса насоса и подшипникового узла. Обеспечивает жесткость и соосность конструкции.
• Подшипниковый узел – обычно включает два радиальных шарикоподшипника и один упорный, размещенные в корпусе стойки. Смазка – консистентная или жидкая, в зависимости от модификации.
• Уплотнение вала – может быть выполнено в виде сальникового уплотнения с набивкой или торцевого (механического) уплотнения одинарного или двойного типа. Выбор уплотнения критически важен для безопасности и ресурса агрегата.
• Фундаментная плита – общая для насоса и электродвигателя, обеспечивает точную и надежную установку агрегата, воспринимает динамические нагрузки.

Принцип действия основан на преобразовании кинетической энергии, сообщаемой жидкости вращающимся рабочим колесом, в энергию давления в спиральном отводе (улитке) корпуса.

Технические характеристики и маркировка

Типоразмерный ряд насосов НВЗ охватывает широкий диапазон параметров. Маркировка, как правило, включает тип насоса (НВЗ), диаметры входного и выходного патрубков в миллиметрах, а также коэффициент быстроходности, деленный на 10. Например, НВЗ 80-50-200 обозначает: насос консольный, с диаметром входного патрубка 80 мм, выходного – 50 мм, и диаметром рабочего колеса 200 мм.

Основные технические параметры:

• Подача (Q): от 3 до 500 м³/ч и более.
• Напор (H): от 12 до 100 метров водяного столба.
• Температура перекачиваемой среды: для стандартного исполнения до +85°C, для специальных исполнений – от -80°C до +400°C.
• Рабочее давление: обычно до 1.6 МПа (16 бар) для стандартных исполнений.
• Допустимое содержание твердых включений: до 0.2% по массе, размером до 0.2 мм.

Материальное исполнение

Выбор материалов проточной части определяется свойствами перекачиваемой жидкости (агрессивность, абразивность, температура). Стандартные варианты:

Компонент	Стандартное исполнение (вода)	Исполнение для слабоагрессивных сред	Исполнение для агрессивных сред (химическое)
Корпус	СЧ-20 (чугун)	25Л (литая сталь)	12Х18Н10Т (нерж. сталь), Hastelloy, титан
Рабочее колесо	СЧ-20	40Х13 (нерж. сталь)	12Х18Н10Т, полимерные покрытия
Вал	Сталь 45	Сталь 40Х13	Сталь 40Х13 с защитными втулками

Область применения в энергетике и смежных отраслях

В энергетическом секторе насосы НВЗ находят применение во вспомогательных системах, не требующих сверхвысоких параметров, но предъявляющих высокие требования к надежности и долговечности.

• Системы химводоподготовки (ХВО): перекачка растворов реагентов, кислот, щелочей (в соответствующем материальном исполнении).
• Техническое водоснабжение: подача воды для охлаждения вспомогательного оборудования.
• Дренажные и канализационные системы: отвод условно чистых стоков.
• Противопожарные системы.
• Вспомогательные технологические контуры на ТЭЦ и АЭС.
• Химическая и нефтехимическая промышленность: перекачка широкой номенклатуры технологических жидкостей.
• Коммунальное водоснабжение и водоотведение.

Подбор, монтаж и эксплуатация

Правильный подбор насоса НВЗ осуществляется по совмещенному графику рабочих характеристик (каталожной кривой Q-H) с характеристикой трубопроводной сети. Необходимо учитывать:

• Физико-химические свойства жидкости (плотность, вязкость, давление паров, температура).
• Требуемую подачу и напор с запасом 5-10%.
• Кавитационный запас (NPSH). Доступный кавитационный запас системы (NPSHa) должен превышать требуемый кавитационный запас насоса (NPSHr) не менее чем на 0.5 метра.
• Материальное исполнение и тип торцевого уплотнения.

Монтаж должен обеспечивать соосность валов насоса и двигателя, отсутствие напряжений в трубопроводах, подведенных к патрубкам насоса. Обязательна установка на входе фильтра-грязеуловителя. Перед первым пуском требуется центровка, проверка направления вращения и ручная прокрутка вала.

Эксплуатационные требования включают: запрет работы с закрытой задвижкой на выходе более 2-3 минут, недопущение работы в режиме малых подач (левее рабочей зоны характеристики), регулярный контроль вибрации, температуры подшипников и состояния уплотнения.

Сравнение с насосами других типов

Тип насоса	Основные преимущества	Основные недостатки	Типичная область применения
НВЗ (консольный)	Простота конструкции, надежность, легкость обслуживания, низкая стоимость, универсальность.	Ограничение по подаче и напору, чувствительность к кавитации, нагрузка на вал от одностороннего подвода.	Перекачка чистых и малозагрязненных жидкостей, широкий спектр отраслей.
Многоступенчатые секционные (ЦНС)	Высокий напор при компактных размерах.	Сложная конструкция, высокая стоимость, чувствительность к перекосу вала.	Питательные насосы, сети высокого давления.
Двухопорные (тип Д)	Высокая устойчивость, возможность перекачки горячих сред, большие подачи.	Габаритность, сложность разборки (требуется демонтаж трубопроводов).	Сетевые, циркуляционные насосы в теплоэнергетике.
Погружные	Не требуют заливки, нет проблем с кавитацией.	Сложность обслуживания, требования к герметичности.	Скважины, дренаж.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается насос НВЗ от насоса К?

Насосы типа «К» (консольные) – это более старая, базовая модель, у которой рабочее колесо расположено на конце удлиненного вала электродвигателя. НВЗ – это насосный агрегат с собственным опорным кронштейном и приводом, соединенным через муфту. НВЗ обладает большей мощностной и типоразмерной линейкой, лучшей ремонтопригодностью (не требует демонтажа двигателя для обслуживания уплотнения или колеса) и возможностью использования стандартных двигателей.

Как правильно выбрать материал проточной части для перекачки агрессивных сред?

Выбор осуществляется на основе коррозионной карты или таблиц химической стойкости материалов. Для кислот (серной, соляной) часто применяют сплавы с высоким содержанием никеля и молибдена (например, AISI 316, Hastelloy). Для горячих щелочей – чугун или углеродистую сталь. В сложных случаях проточную часть покрывают футеровками (резина, фторопласт). Обязательно согласование с технологом производства и поставщиком насосного оборудования.

Что делать, если насос НВЗ не развивает требуемый напор?

• Проверить направление вращения вала (должно быть по стрелке на корпусе).
• Убедиться в отсутствии засорения фильтра на всасывающем трубопроводе и рабочего колеса.
• Проверить фактическую частоту вращения вала (падение напряжения в сети может снизить обороты двигателя).
• Измерить фактический расход. Работа на повышенной подаче (правее рабочей точки) приводит к падению напора.
• Проверить износ рабочего колеса и уплотнительных колец (зазоры). Значительный износ снижает напор и подачу.
• Исключить подсос воздуха на всасывающем патрубке через неплотности или негерметичное уплотнение вала.

Какие факторы наиболее сильно влияют на ресурс механического торцевого уплотнения (МТУ) в насосах НВЗ?

1. Качество перекачиваемой среды: наличие абразивных частиц, кристаллизующихся солей. 2. Рабочая температура. 3. Правильность монтажа и соосность. 4. Режим «сухого» трения при работе без протока жидкости или при кавитации. 5. Вибронагруженность агрегата. Для продления срока службы МТУ критически важно обеспечить стабильную работу насоса в номинальной точке, чистоту перекачиваемой среды и, при необходимости, организацию промывки уплотнения.

Допустимо ли использование насоса НВЗ для перекачки вязких жидкостей (масла, мазут)?

Стандартные насосы НВЗ рассчитаны на перекачку жидкостей с вязкостью, близкой к воде (до 20-30 сСт). При увеличении вязкости резко возрастают гидравлические потери внутри насоса, падают напор и подача, растет потребляемая мощность и риск перегрева двигателя. Для перекачки вязких жидкостей (мазут, масла, смолы) необходимо специальное исполнение: усиленный привод, возможно, редуктор, а также пересчет характеристик по вязкости. Чаще для таких задач применяют шестеренные или винтовые насосы.

Как осуществляется центровка насосного агрегата НВЗ и почему это важно?

Центровка валов насоса и электродвигателя выполняется с помощью щупов и индикаторных скоб на полумуфтах после окончательного затяжки фундаментных болтов и подсоединения трубопроводов. Допустимое отклонение по параллельности и угловому смещению обычно не превышает 0.05 мм. Некачественная центровка приводит к повышенной вибрации, перегреву подшипников, ускоренному износу муфты и, как следствие, к сокращению межремонтного периода и выходу из строя узлов агрегата.