Сетевые насосы предназначены для подачи горячей воды по теплофикационным сетям. Основные параметры насосов были регламентированы ГОСТ 22465-77.
В зависимости от места установки применяются в качестве насосов:
— первого подъема, подающих воду из обратного трубопровода в подогреватели;
— второго подъема для подачи воды после подогревателей в теплофикационную сеть;
— рециркуляционных, установленных после водогрейных котлов.
Основные требования, предъявляемые к конструкции сетевых насосов:
— работа в условиях значительных колебаний температуры и давления;
— стабильная непрерывно падающая форма напорной характеристики в интервале подач 20-110% от номинальной, обеспечивающая надежную параллельную работу.
Сетевые насосы должны надежно работать в широком диапазоне подач. Изменение параметров отдельных типов насосов может быть достигнуто за счет подрезки рабочих колес по наружному диаметру в пределах, оговоренных заводом-изготовителем. Снижение КПД при этом не должно превышать 3%.
Так как температура перекачиваемой воды изменяется в пределах 120-180 °С, то в конструкции сетевых насосов в отличие от насосов общего назначения обеспечено свободное температурное расширение элементов насоса, а концевые уплотнения ротора имеют систему охлаждения (термобарьер), подобно другим «горячим» насосам.
В зависимости от создаваемого напора сетевые насосы могут быть одно- и двухступенчатые спирального типа с горизонтальным разъемом, с рабочими колесами двухстороннего входа (тип Д), с синхронными частотами вращения 1500 и 3000 об/мин.
В зависимости от размера они могут поставляться как на общей, так и на раздельной фундаментных плитах.
Материалы основных деталей сетевых насосов – серый чугун и хромистые стали.
В качестве примеров конструктивного исполнения рассмотрим сетевые насосы СЭ 500-70-16 и СЭ-1250-140-11.
- Сетевой насос СЭ 500-70-16 (рисунок 1) – центробежный, одноступенчатый, горизонтальный, спирального типа, с рабочим колесом двухстороннего входа.
Базовой деталью насоса является корпус с горизонтальным разъемом в плоскости, проходящей через ось насоса. Корпус насоса представляет отливку из чугуна сложной формы, состоящую из двух частей (крышка насоса и корпус насоса), в которой отлиты каналы полуспирального подвода и двухзаходного спирального отвода, а также камеры (термобарьеры) для подвода и отвода охлаждающей жидкости к концевым уплотнениям. В нижней части корпуса также отлиты входной и напорный патрубки, опорные лапы и корытообразные кронштейны для сбора утечек, а также крепления корпуса подшипников. Расположение входного и напорного патрубков в нижней части корпуса, дает возможность производить разборку насоса без демонтажа трубопроводов. Патрубки направлены горизонтально в противоположные стороны. Горизонтальный разъем уплотняется паронитовой прокладкой. Шпильки по разъему затягиваются колпачковыми гайками для предотвращения просачивания горячей воды по резьбе шпилек. Корпус четырьмя лапами, опорные поверхности которых максимально приближены к оси насоса для уменьшения расцентровки при нагреве насоса, опирается на тумбы фундаментной рамы. Для обеспечения направленного теплового расширения насоса, в нижней части корпуса установлены штифты, выполняющие роль направляющих шпонок. В верхней части корпуса насоса (крышке) имеется заглушенное пробкой отверстие для выпуска воздуха. В местах уплотнения рабочего колеса в корпусе насоса установлены уплотняющие кольца.
Ротор насоса представляет собой самостоятельную единицу и состоит из вала, рабочего колеса, втулок сальника, втулки левой, втулки правой и крепежных деталей. Рабочее колесо состоит из двух половин и посажено на вал по скользящей посадке. Крутящий момент рабочему колесу передается при помощи шпонки. От осевых перемещений рабочее колесо на валу фиксируется втулками левой и правой. Втулки сальника фиксируются от осевого перемещения установочными винтами. Для компенсации тепловых расширений деталей ротора между ними предусмотрены тепловые зазоры. Ротор после сборки балансируется статически.
Ротор разгружен от осевых усилий применением рабочего колеса двухстороннего входа.
Уплотнение вала – сальникового типа. С целью обеспечения температурного режима в сальниковой камере к термобарьерам подводится и отводится охлаждающая жидкость. Для разгрузки уплотнения перед ним выполнена кольцевая дросселирующая щель. Протечки через сальник собираются в корыте и отводятся в дренаж.
Возможен вариант установки торцовых уплотнений.
Опорами ротора насоса служат подшипники качения, которые устанавливаются в разъемные корпуса. Опорный подшипник со стороны привода воспринимает радиальные нагрузки. Опорно-упорный подшипник со стороны свободного конца вала, воспринимает остаточные осевые усилия и радиальные нагрузки. Смазка подшипников жидкая, кольцевая (картерная) с помощью разбрызгивающего диска. Для контроля за уровнем масла предусмотрены указатели уровня масла. В корпусах подшипников предусмотрены камеры для водяного охлаждения.
Центровка ротора со статором осуществляется путем перемещения корпусов подшипников регулировочными винтами. После окончательной центровки корпуса подшипников фиксируются относительно корпуса насоса коническими штифтами.
В пределах насоса предусмотрена система вспомогательных трубопроводов для охлаждения концевых уплотнений ротора и подшипниковых узлов.
В качестве привода применяется асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.
Насос и двигатель соединяются между собой при помощи упругой втулочно-пальцевой муфты. Муфта закрывается ограждением.
Условное обозначение насоса означает: СЭ – сетевой электронасос; 500 – подача в м3/ч; 70 – напор в м; 16 – давление на входе в кгс/см2.
Рисунок 1
- Сетевой насос СЭ 1250-140-11 (рисунок 2) – центробежный, двухступенчатый, горизонтальный, спирального типа, с рабочими колесами двухстороннего входа.
Базовая деталь насоса – корпус с горизонтальным разъемом в плоскости, проходящей через ось насоса. Корпус насоса представляет отливку из чугуна сложной формы, состоящую из двух частей (крышка насоса и корпус насоса), в которой отлиты каналы полуспиральных подводов и спиральных отводов. В нижней части корпуса также отлиты входной и напорный патрубки, опорные лапы и корытообразные кронштейны для сбора утечек, а также крепления корпуса подшипников. Расположение входного и напорного патрубков в нижней части корпуса, дает возможность производить разборку насоса без демонтажа трубопроводов. Патрубки направлены горизонтально в противоположные стороны. Горизонтальный разъем уплотняется паронитовой прокладкой. Шпильки по разъему затягиваются колпачковыми гайками для предотвращения просачивания горячей воды по резьбе шпилек. Для подвода воды от первой ко второй ступени насоса в верхней части корпуса (крышке) предусмотрена переводная труба. Для уменьшения протечек между ступенями устанавливается диафрагма. В верхней части переводной трубы и корпуса насоса (крышке) предусмотрены отверстия для выпуска воздуха, а в нижней части корпуса насоса – отверстия для слива воды из насоса. При работе насоса отверстия закрыты пробками. Для уменьшения возможных вертикальных температурных перемещений корпуса, опорные поверхности лап максимально приближены к оси насоса и ими насос опирается на тумбы фундаментной рамы. Для обеспечения направленного теплового расширения насоса, в нижней части корпуса установлены штифты, выполняющие роль направляющих шпонок. В местах уплотнения рабочих колес в корпусе насоса установлены уплотняющие кольца.
Ротор насоса представляет собой самостоятельную единицу и состоит из вала, рабочих колес, защитных втулок, втулок, втулки подшипника, маслоотражателей и крепежных деталей. Рабочие колеса двустороннего входа, установленные на вал по скользящей посадке, упираются в защитные втулки и фиксируются в осевом направлении через втулки сальника круглыми гайками. Для компенсации тепловых расширений деталей ротора между ними предусмотрены тепловые зазоры. Ротор после сборки балансируется динамически. Ротор разгружен от осевых усилий применением рабочих колес двухстороннего входа.
Уплотнение вала – сальникового типа с охлаждением. С целью обеспечения надежной работы сальникового уплотнения в корпусе насоса установлены втулки сальника, образующие камеры (термобарьер) в которые подается охлаждающая жидкость. Подводимая к сальнику охлаждающая жидкость разделяется на два потока. Один поток омывает снаружи втулку сальника и отводится в сливной трубопровод, другой поток через отверстие во втулке сальника поступает на фонарное кольцо и подводится к набивке. Протечки через сальник собираются в корыте и отводятся в трубопровод отвода утечек. Конструкцией предусмотрена разгрузка сальника второй ступени путем отвода воды из сальника через разгрузочную трубу в подвод первой ступени. Протечки через сальник собираются в корыте и отводятся в дренаж.
Возможен вариант установки торцовых уплотнений.
Опорами ротора насоса служат подшипники качения, которые устанавливаются в разъемные корпуса. Корпуса подшипников выполнены из двух половин с горизонтальным разъемом. В корпусе опорного подшипника со стороны привода установлен роликовый подшипник, который воспринимает радиальные нагрузки. В корпусе опорно-упорного подшипника со стороны свободного конца вала установлены два радиально-упорных шарикоподшипника, которые воспринимают остаточные осевые усилия и радиальные нагрузки. Смазка подшипников жидкая, кольцевая (картерная) с помощью смазочных колец. Для контроля за уровнем масла предусмотрены указатели уровня масла. В корпусах подшипников предусмотрены камеры, а также установлены холодильники, в которые подается охлаждающая жидкость для охлаждения масла.
Центровка ротора со статором осуществляется путем перемещения корпусов подшипников регулировочными винтами. После окончательной центровки корпуса подшипников фиксируются относительно корпуса насоса коническими штифтами.
В пределах насоса предусмотрена система вспомогательных трубопроводов для охлаждения концевых уплотнений ротора и подшипниковых узлов.
В качестве привода применяется асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.
Насос и двигатель соединяются между собой при помощи упругой втулочно-пальцевой муфты. Муфта закрывается ограждением.
Условное обозначение насоса означает: СЭ – сетевой электронасос; 1250 – подача в м3/ч; 140 – напор в м; 11 – давление на входе в кгс/см2.
Рисунок 2
Список литературы:
- Малюшенко В. В., Михайлов А. К. Энергетические насосы. Справочное пособие.
- Малюшенко В. В., Михайлов А. К. Насосное оборудование тепловых электростанций
- Малюшенко В. В. Динамические насосы. Атлас.
