Возможности взаимозаменяемости по группе погружные и артезианские насосы

Особенность эксплуатации данного типа насосов обусловлена тем, что сам насос включается в созданный природой технологический процесс циркуляции грунтовых вод. Установка насоса с большей подачей, чем обеспечивает дебет скважины, приводит к выводу из строя скважины и самого насоса.

Подбирать насос необходимо на основе рекомендаций специалистов из геологических служб и паспорта на скважину.

Если же в силу разных причин (в том числе из-за отсутствия проектного насоса) установлен насос с большей подачей - необходимо установить жесткий контроль за периодичностью работы насоса, чтобы суммарная суточная подача насоса была меньше дебета скважины.

Упрощенный подход к получению нужного для потребления ко­личества воды за счет создания ещё одной скважины, рядом с действующей часто дает отрицательный результат. Установку дополнительного насоса со скважиной следует осуществлять в зависимости от "водоносной площади".

Это техническое решение при отсутствии насосов с большим напором (270 м и выше) из-за небольшого их выпуска, позволяет обеспечить водой объекты, где низкий уровень грунтовых вод.

Возможность установки насоса с большим значением напора на выходе из скважины (в том числе за счет последовательного соединения) позволяет исключить из системы подпорный (бустерный) насос (как правило консольный), устанавливаемый после скважины перед объектом.

СЕВЫЕ НАСОСЫ ОВ (ОПВ)

В осевом насосе поток жидкости движется параллельно оси и одновременно лопасти сообщают ему вращательное движение по окружности, на валу насоса. Так как движение жидкости в радиальном направлении отсутствует, то исключается возможность работы центробежных сил. Повышение давления происходит за счет гидродинамического воздействия лопаток на жидкость и преобразования кинетической энергии при раскручивании потока в направляющем аппарате.
Таким образом, принцип действия осевого насоса заключается в силовом взаимодействии лопастей с потоком жидкости и использовании диффузорного элемента.

Работа осевых насосов основана на силовом взаимодействии лопасти с обтекающим ее потоком. В осевых насосах поток жидкости параллелен оси вращения лопастного колеса. Осевой насос состоит из корпуса и свободно вращающегося в нем лопастного колеса. При вращении колеса в потоке жидкости возникает разность давлений по обе стороны каждой лопасти и, следовательно, силовое взаимодействие потока с лопастным колесом. Силы давления лопастей на поток создают вынужденное вращательное и поступательное движение жидкости, увеличивая ее давление и скорость, то есть механическую энергию. Удельное приращение энергии потока жидкости в лопастном колесе зависит от сочетания скоростей протекания потока, скорости вращения колеса, его размеров и формы, то есть от сочетания конструкции, размеров, числа оборотов и подачи насоса.

Осевые насосы типа ОВ (ОПВ) предназначены для перекачивания воды с температурой до +35°С, содержанием взвешенных частиц максимальной массовой концентрацией 0,3%, размером не более 0,06%.

Применяются для циркуляционного водоснабжения тепловых и атомных электростанций, в оросительных системах и других отраслях народного хозяйства.

Отличительной особенностью осевых насосов является - конструкция и функционирование рабочего колеса. Оно состоит из втулки, на которой укреплено несколько лопастей, представляющих собой удобооптекаемое изогнутое крыло с закрученной передней, набегающей на поток, кромкой. При перемещении профиля лопасти, вызываемого вращением рабочего колеса, в жидкости, за счет изменения скорости её течения вдоль нижней и верхней поверхности профиля, давление над профилем должно повыситься, а под профилем - понизиться. Благодаря этому создается напор насоса.

Рабочее колесо насоса вращается в трубчатой камере, в результате чего основная масса потока в пределах колеса движется в осевом направлении, что и определило название насоса.

Двигаясь поступательно, перекачиваемая жидкость одновременно несколько закручивается рабочим колесом. Для устранения вращательного движения жидкости служит выправляющий аппарат, через который она проходит перед выходом в коленчатый отвод, соединяемый с напорным трубопроводом. Жидкость подводится к рабочим колёсам небольших осевых насосов с помощью конических патрубков. У крупных насосов для этой цели служат камеры и изогнутые всасывающие трубы относительно сложной формы.

Осевые насосы конструктивно подразделяются на насосы типа ОП (ось лопасти располагается перпендикулярно оси насоса) и диагональные типа ВД (с диагональным расположением оси лопасти по отношению к оси насоса).

Осевые насосы типа ОВ изготовляются двух типов:

ОВ - осевой вертикальный насос с жестко закрепленными лопастями рабочего колеса - осевое положение;

ОПВ - осевой вертикальный насос с приводом поворота лопастей рабочего колеса.

Осевые насосы имеют высокий КПД - 90% и выше, а наличие системы регулирования угла поворота лопастей позволяет поддерживать высокий КПД в широком диапазоне изменения рабочих параметров.

В обозначении типоразмера насоса цифра после букв - модель рабочего колеса (2,5,10,11,16); следующая цифра - диаметр рабочего колеса в см; после цифр указывается модификация исполнения.

Насосы выпускаются нескольких модификаций основного исполнения:

К - с подводом камерного типа;

Э - с электроприводом поворота лопастей;

КЭ - с подводом камерного типа;

МБ - моноблочный;

ЭГ - с электрогидроприводом поворота лопастей;

МБК - моноблочный с подводом камерного типа.

Материал основных деталей: камера рабочего колеса и лопасть рабочего колеса - сталь (12Х18Н9ТЛ, 10Х12НДЛ и 20Л), выправляющий аппарат - чугун СЧЗО или сталь 20Л, 35Л-П.

Осевые насосы представляют собой вертикальную конструкцию, с выходным патрубком, направляющим аппаратом и отводным коленом, в котором располагается на вертикальном валу (основном) рабочее колесо.

В выправляющем аппарате, расположенном над колесом, имеются лопатки. Промежуточный вал, соединенный с ведущим электродвигателем и находящийся вне корпуса насоса, подсоединяется к основному валу.

Конструкция предусматривает возможность ремонта рабочего колеса без разборки агрегата.

Погружные осевые насосы типа ОПВ представляют собой моноблочные агрегаты со встроенными асинхронными электродвигателями, помещенными в герметичный стальной корпус с избыточным давлением воздуха. Сжатый воздух подводится по специальным трубопроводам, (см.рис. 29).

Электронасос устанавливается под водой на укрепленном откосе водоема на салазках или на катках по направляющим рельсам.

Диагональные насосы, предназначенные для перекачивания воды с температурой 45°С, изготовляются двух видов:

ВД - диагональный вертикальный насос с жестко закрепленными лопастями рабочего колеса - основное исполнение;

ВДП - диагональный вертикальный насос с приводом поворота лопастей рабочего колеса.

У диагональных насосов поток жидкости, проходящий через рабочее колесо, направлен не радиально, как у центробежных насосов, и не параллельно оси, как у осевых, а наклонно, как бы по диагонали прямоугольника, составленного из радиального и осевого направлений.

Наклонное направление потока создает основную конструктивную особенность диагональных насосов - наклонное к оси насоса расположение лопастей рабочего колеса. Это обстоятельство позволяет исполь­зовать при создании напора совместное действие подъемной и центробежной сил и по своим рабочим параметрам диагональные насосы занимают промежуточное положение между центробежными и осевыми.

В связи с большими размерами насосов, для которых строится насосная станция, с учётом конкретной марки насоса, вопрос о взаимозаменяемости не стоит в практическом плане.

Рис. 29 Электронасос типа ОПВ

Основные узлы насоса

1-ротор эл.двигателя,

2-статор эл.двигателя,

3-штуцер подачи подпорного воздуха,

6-узел уплотнения вала,

7-рабочее колесо,

8-сигнализатор протечек,

9-сборник.

Характеристики лопастных насосов.

Графические зависимости основных параметров Н, N, Dh, h = f (Q) при постоянных или различных частотах вращения или углах установки лопастей.

Н, N, h = f (Q) – называются энергетическими.

Dh = f (Q) – называют кавитационной. Она позволяет определить дополнительную отметку установки насоса.

Формы и виды напорных характеристик.

, где

К – коэффициент крутизны;

- напор насоса при нулевой подаче.

При К > 10% - характеристики крутые

К < 10% - пологие.

Выводы:

1. чем выше n_s, тем круче ;

2. характеристики с перегибом могут иметь зону неустойчивой работы

Формы мощностных характеристик.

Выводы:

1. чем выше n_s, тем круче характеристика;

2. D₀ n_s = 200…300 (центробежные насосы) при возрастании Q N возрастает; n_s > 300 N уменьшается.

3. чтобы сократить до минимума потребляемую мощность при пуске насоса надо:

- центробежные запускать на закрытую задвижку на напорном трубопроводе (при Q = 0, N = N_min);

- осевые насосы – на открытую задвижку, т.е. при Q = Q_max.

Универсальная характеристика.

n_i – постоянные частоты вращения;

h_i – изолинии КПД.

1. H-Q

2. h-Q

3. N-Q

Задаваясь n и D₂, можно построить рабочие характеристики для любого геометрически подобного насоса. Для этого нужно разбить ось К_Q (абсцисс) на участки и пересчетом получить Н, N = f (Q). Зависимость h(Q) пересчитывается по формуле:

Характеристики осевых и диагональных насосов.

1. зона неустойчивой работы

2. изолинии Dh^доп

3. изолинии h

4. j - угол установки лопастей

Рабочие характеристики осевого насоса строят аналогично рабочим характеристикам с универсальных.