Насосы СМ

Насосы СМ: конструкция, типы, технические характеристики и область применения в энергетике

Насосы типа СМ (Секционный Многоступенчатый) представляют собой центробежные насосы консольного типа с горизонтальным разъемом корпуса, предназначенные для перекачивания чистой воды (кроме морской) и других жидкостей, сходных с водой по плотности, вязкости и химической активности, с температурой до 105°C. Их основная сфера применения – системы водоснабжения, повышения давления, циркуляции в котельных, технологические линии на промышленных предприятиях, а также системы полива и орошения. В энергетике насосы СМ находят применение в качестве питательных насосов для малых котельных установок, насосов подпитки тепловых сетей, циркуляционных насосов в системах охлаждения и водоподготовки.

Конструктивные особенности насосов СМ

Конструкция насоса СМ базируется на модульном принципе, что является его ключевым преимуществом. Основные узлы:

• Корпус с разъемом в горизонтальной плоскости. Изготавливается из чугуна СЧ20 или углеродистой стали. Горизонтальный разъем облегчает монтаж, демонтаж, inspection и ремонт проточной части без отсоединения трубопроводов.
• Секции (ступени). Количество ступеней определяет конечный напор агрегата. Каждая ступень состоит из направляющего аппарата и рабочего колеса. Секции стягиваются между собой шпильками, образуя единый блок.
• Рабочие колеса. Изготавливаются из чугуна или латуни, имеют односторонний подвод жидкости и крепятся на валу с помощью шпонки. Колеса всех ступеней, кроме последней, идентичны.
• Вал. Стальной, вращается на двух опорных подшипниках (чаще всего радиальных шариковых). Уплотнение вала в области выхода из корпуса осуществляется сальниковой набивкой или торцевым уплотнением (по заказу).
• Опорная станина (рамка). Служит для крепления насоса и электродвигателя на общей фундаментной плите. Соединение с двигателем – через упругую муфту.

Маркировка и типоразмерный ряд

Маркировка насосов СМ следует устоявшемуся формату. Пример: СМ 80-50-2/4.

• СМ – тип насоса (секционный многоступенчатый).
• 80 – номинальная подача (м³/ч).
• 50 – номинальный напор на одну ступень (м).
• 2 – порядковый номер модификации проточной части (коэффициента быстроходности).
• 4 – количество ступеней (рабочих колес).

Таким образом, общий напор насоса в данном примере составит примерно 50 м

• 4 = 200 м. Основные типоразмеры, представленные на рынке: СМ 65-50, СМ 80-50, СМ 100-50, СМ 150-50, СМ 200-50. Цифры обозначают номинальные параметры для одноступенчатого исполнения.

Технические характеристики и рабочие параметры

Диапазон рабочих характеристик насосов СМ широк и зависит от количества ступеней и модификации. Сводные данные по основным типоразмерам представлены в таблице.

Таблица 1. Основные технические характеристики насосов СМ (пример для модификации «2»)

Марка насоса	Подача, Q (м³/ч)	Напор на 1 ступень, H (м)	Частота вращения, n (об/мин)	Мощность на валу, N (кВт)	Допустимый кавитационный запас, [NPSH] (м)	Масса (кг, приблизительно)
СМ 65-50-2	25 — 65	~50	2950	7.5 — 25	3.0 — 5.0	120 — 400*
СМ 80-50-2	40 — 100	~50	2950	15 — 55	3.5 — 5.5	150 — 600*
СМ 100-50-2	60 — 150	~50	2950	22 — 90	4.0 — 6.0	200 — 800*
СМ 150-50-2	120 — 220	~50	2950	45 — 160	4.5 — 6.5	300 — 1200*

• Масса сильно варьируется в зависимости от количества ступеней (от 2 до 10 и более) и материала исполнения.

Выбор и монтаж насоса СМ

Выбор насоса осуществляется по сводным рабочим характеристикам (Q-H диаграммам), предоставляемым производителем. Критерии выбора:

• Требуемые параметры расхода (Q) и напора (H) в рабочей точке системы.
• Температура и свойства перекачиваемой среды.
• Доступный кавитационный запас системы (NPSHa). Должен превышать требуемый кавитационный запас насоса (NPSHr) не менее чем на 0.5 м.
• КПД агрегата в зоне предполагаемой работы.

Монтажные требования:

• Установка на жесткий, выровненный фундамент.
• Обязательная центровка вала насоса и электродвигателя по полумуфтам с использованием щупов.
• Обеспечение свободного доступа для обслуживания.
• Монтаж запорной арматуры и обратного клапана на напорном трубопроводе.
• Организация подвода затворной воды к сальниковому уплотнению (при его использовании).

Эксплуатация, обслуживание и типовые неисправности

Эксплуатация насосов СМ регламентируется паспортом изделия и общими правилами для центробежных насосов.

• Пуск: Перед пуском насос должен быть заполнен перекачиваемой средой, воздух из корпуса стравлен. Задвижка на напоре должна быть прикрыта для уменьшения пускового тока.
• Контроль в работе: Мониторинг вибрации, температуры подшипников (не должна превышать 70-75°C), давления на входе и выходе, отсутствие течей через уплотнения.
• Обслуживание: Периодическая проверка и подтяжка сальниковой набивки, замена смазки в подшипниковых узлах (тип и периодичность – по инструкции), контроль центровки.

Типовые неисправности и их причины:

• Нет подачи после пуска: Насос или всасывающий трубопровод не заполнены, засор всасывающего патрубка, слишком большое заглубление всасывающей линии.
• Недостаточные подача и напор: Износ рабочих колес и уплотнительных колец, кавитация, засорение фильтра на всасе, неверное направление вращения.
• Повышенная вибрация и шум: Разбалансировка ротора, износ подшипников, кавитация, нарушение центровки с двигателем.
• Перегрев подшипников: Недостаток или загрязнение смазки, перетяжка подшипников, нарушение соосности.
• Течь через сальниковое уплотнение: Износ или неправильная укладка набивки, отсутствие или недостаточный подвод затворной воды.

Сравнение с насосами других типов и современные аналоги

Насосы СМ, будучи классической конструкцией, имеют как преимущества, так и недостатки по сравнению с современными многоступенчатыми насосами типа MS (с осевым разъемом) или моноблочными насосами.

Таким образом, насосы СМ остаются экономически оправданным решением для стационарных установок, где важна простота обслуживания, а требования к КПД и габаритам не являются критическими.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается насос СМ от насоса ЦНС?

Насос ЦНС (Центробежный Насос Секционный) – это, по сути, синоним насоса СМ. Оба обозначения относятся к одной конструктивной схеме. Термин «ЦНС» может использоваться в более ранней документации или как обобщающее название.

Как определить необходимое количество ступеней для конкретной системы?

Количество ступеней (n) рассчитывается исходя из требуемого общего напора системы (Hсист) и напора одной ступени выбранного типоразмера (H1ст): n = Hсист / H1ст. Полученное значение округляется в большую сторону. Важно выбирать рабочую точку в средней зоне характеристики насоса с данным количеством ступеней для обеспечения оптимального КПД.

Можно ли использовать насос СМ для перекачивания горячей воды с температурой выше 105°C?

Нет, стандартное исполнение насосов СМ рассчитано на температуру до 105°C. Для более высоких температур (например, в качестве питательного насоза для парового котла среднего давления) требуются специальные исполнения с иными материалами, конструкцией уплотнений и системой охлаждения подшипников, которые в линейке СМ, как правило, не предусмотрены. Для таких целей применяются насосы типа ПЭ, КсВ и др.

Что предпочтительнее: сальниковое уплотнение или торцевое (механическое)?

Выбор зависит от условий эксплуатации. Сальник дешевле и ремонтопригоден в полевых условиях, но требует постоянного обслуживания (подтяжка, замена набивки) и допускает незначительную капельную течь для охлаждения. Торцевое уплотнение (ТУ) обеспечивает полную герметичность, не требует обслуживания в течение срока службы, но значительно дороже и критично к наличию абразивных частиц в жидкости. Для систем с чистой водой ТУ часто является оптимальным выбором.

Как правильно организовать работу насоса СМ «на срез» характеристики?

Работа с прикрытой задвижкой на напорном трубопроводе допустима для кратковременного регулирования параметров. Однако длительная работа в зоне малых подач (левее оптимальной рабочей точки) приводит к перегреву жидкости в корпусе насоса, повышенным радиальным нагрузкам на вал и, как следствие, к риску кавитации и деформации ротора. Для систем, требующих частого регулирования, рекомендуется применение частотного преобразователя.

Каков средний межремонтный интервал насосов СМ?

При перекачивании чистой воды и работе в номинальном режиме межремонтный интервал (ТО-2, капитальный ремонт) может составлять 8-12 тысяч часов. Интервал сильно зависит от условий эксплуатации: наличие абразива сокращает ресурс рабочих колец и колес в разы; работа в кавитационном режиме приводит к быстрому разрушению проточной части. Регламентное ТО-1 (проверка сальников, подшипников, центровки) рекомендуется проводить ежеквартально.