Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Пуск – центробежный насос
Пуск центробежных насосов производится следующим образом. Убедившись, что задвижка на нагнетательной линии насоса закрыта, заливают в него воду в том случае, если насос расположен выше бака, или открывают задвижку на всасе, если насос работает с подпором воды: затем пускают охлаждающую воду на подшипники и включают электродвигатель. Как только электродвигатель разовьет нормальное число оборотов, постепенно открывают задвижку да напорной линии и по манометру устанавливают нагрузку насоса. [1]
Пуск центробежного насоса производится обязательно при закрытой задвижке на нагнетательном трубопроводе – во избежание перегрузки двигателя. Затем медленным открыванием задвижки постепенно переводят насос на подачу жидкости в нагнетательный трубопровод. [2]
Пуск центробежных насосов осуществляется при закрытой задвижке на линии нагнетания. Нормальный ввод насоса в работу на полную производительность обеспечивается постепенным открытием задвижки. На линии нагнетания обязательна установка обратного клапана, так как при остановке обратный переток жидкости может вызвать поломку рабочего колеса насоса. Центробежные насосы, в отличие от поршневых, не способны засасывать жидкость, в начале работы требуется их предварительно заливать; для этого их устанавливают ниже питающей емкости или снабжают устройством для залива. [4]
Пуск центробежного насоса производится следующим образом. После проверки наличия смазки в подшипниках, а также набивки сальников и их равномерной затяжки заливают насос и приемную трубу водой. [5]
Пуск центробежного насоса производится после предварительной его заливки жидкостью. Применяются три способа пуска центробежных насосов: 1) при закрытой напорной задвижке; 2) при открытой задвижке; 3) с одновременным включением на открытие задвижки. [6]
Пуск центробежного насоса производится при полностью открытых кране у манометра и вентиле на всасывающем трубопроводе. После пуска электромотора и достижения полного числа оборотов и соответствующего давления, открывают кран у вакуумметра и постепенно открывают вентиль на нагнетательном трубопроводе. Длительная работа насоса при закрытой задвижке на нагнетательном трубопроводе не допускается. [7]
Пуск центробежного насоса производят при открытом всасывающим и закрытом нагнетательном вентилях. После повышения давления до максимального значения постепенно открывают нагнетательный вентиль. Перед пуском проверяют наличие масла в опорных, упорных подшипниках и раствора в насосе, а также герметичность торцового сальника. [8]
Пуск центробежных насосов производят с закрытой нагнетательной задвижкой, так как в этом случае мощность Имеет минимальное значение. При закрытой нагнетательной задвижке насос не должен работать более 2 – 3 мин в связи с тем, что холостая работа насоса без жидкости приводит к выходу из строя сальникового уплотнения вала насоса, а у герметичного насоса – к выходу из строя подшипников и перегреву электродвигателя, так как смазка подшипников герметичных насосов осуществляется перекачиваемой жидкостью. [9]
Пуск центробежного насоса на открытую задвижку и обратный клапан возможен на станциях, оборудованных обратными клапанами, при достаточно большом давлении за обратным клапаном, при достаточной пусковой мощности и требует специального расчета на гидравлический удар во всасывающих и напорных трубопроводах, возможность кавитационного срыва в работе насоса. Исключение могут составлять небольшие низконапорные насосные станции систем ирригации с короткими водоводами с сифонным водовыпуском. При достаточном запасе мощности электродвигателя пуск насосов на таких станциях может осуществляться на опорожненный от воды трубопровод. [10]
Пуск центробежного насоса на подтопленный обратный клапан при низком давлении за ним имеет другой характер. Первый этап пуска затягивается, агрегат набирает синхронную частоту вращения за 4 с. Режимная точка в момент синхронизации попадает в правую часть характеристики – зону с малым напором и значительным расходом. Вследствие инерции жидкости в сети происходит гидравлический удар, и давление у насоса повышается до73 – 104Па, что вообще говоря, близко к расчетному для данного типа насоса, но существенно больше давления в сети при работе одного насоса. Вода получает значительное ускорение, приводящее к отрицательному гидравлическому удару. Давление снижается до ( 10 – 15) 104 Па, насос выпадает из рабочей зоны характеристики далеко вправо. Кавитационный запас оказывается существенно меньше требуемого для таких подач. [11]
Пуск центробежных насосов на не подтопленный со стороны нижнего бьефа обратный клапан существенно осложняется рядом обстоятельств, приводящих к возможному увеличению гидравлического удара при подходе воды к обратному клапану. При наличии клапана выпуска воздуха перед обратным клапаном возрастает величина удара. [12]
Пуск центробежного насоса производится при заполненной полости водой. При этом напорная задвижка может быть закрыта, тогда двигатель запускается без нагрузки, а потом уже открывается задвижка. Однако пуск чаще производится при открытой задвижке. В этом случае не тратится время на открывание. Останавливать насос нужно после закрытия задвижки, иначе насос начнет работать в режиме турбины под действием тока жидкости. [14]
ООО Свой Мастер & PoliStyle
15 февраля 2020
Статьи:
Неисправности центробежных насосов
Перед началом работы насоса его необходимо полностью заполнить водой и спустить воздух через воздухоспускное устройство. Если в корпусе останется воздух, то может полностью отсутствовать напор на подающем трубопроводе, или же будет слабый напор сопровождающийся шумами при работе.
Уменьшение номинального напора насоса может быть вызвана засорением всасывающего трубопровода, сетчатого фильтра или лопастей рабочего колеса. Что бы предотвратить засорение лопастей, на всасывающем трубопроводе необходимо устанавливать фильтры грубой очистки.
Напор насоса (м) – это энергия, которую получает жидкость весом 1 Ньютон при прохождении через насос. Обычно напор рассматривают с геометрической точки зрения, как высоту на которую можно поднять жидкость за счет энергии вырабатываемой насосом.
Правильно заполненный насос может не достигать номинальной подачи если общая высота напора не совпадает с параметрами насоса. Для проверки напора устанавливаются манометры на всасывающем и напорном трубопроводах. Если напора недостаточно для преодоления необходимой высоты, нужно увеличить либо частоту вращения вала, либо установить большее рабочее колесо. Если же наоборот подача больше высоты напора, то на валу насоса увеличивается мощность, что приводит к перегрузке двигателя. Что бы этого избежать, необходимо отрегулировать режим работы задвижкой на напорном трубопроводе.
Подача (м 3 /с) – это производительность насоса, т.е. объем жидкости перекачиваемой за единицу времени
Направление движения вала насоса должно соответствовать заданному. В противном случае насос может выйти из строя в результате заклинивания вала рабочего колеса, что в свою очередь приведет к повреждению корпуса. Для предотвращения раскручивания вала в обратную сторону на напорном трубопроводе устанавливается обратный клапан.
Увеличение максимально допустимой высоты всасывания является распространенной причиной поломки насосов. Это приводит к вероятности разрыва потока, вызывает явление кавитации, а так же существенно уменьшает мощность. Максимальная высота всасывания зависит от температуры температуры жидкости, ее скорости во всасывающем трубопроводе а так же от сопротивления на отводах и потерь на трение. При увеличении температуры перекачиваемой жидкости максимальная высота всасывания уменьшается, так как возрастает давление парообразования. Потери на трение можно сократить сделав всасывающий трубопровод как можно большим диаметром и небольшой длины с минимально необходимым количеством запорной арматуры. Так же необходимо регулярно чистить сетку фильтра, так как скопившаяся в нем грязь значительно увеличивает потери мощности.
Допустимая высота всасывания (м) – это максимальное расстояние по вертикали от уровня жидкости в расходном резервуаре до всасывающего патрубка насоса, при котором не возникает кавитации.
Установка насоса с завышенным напором приводит к его не надежной работе, так как допустимая высота всасывания будет сильно превышена из-за большой подачи.
При возникновении высокого давления парообразования на всасывающем трубопроводе, следует обеспечить подпор, который так же будет перекрывать потери на трение. Минимальная высота подпора обычно определяется изготовителем и указывается в технических характеристиках насоса. Что бы обеспечить бесперебойную работу насоса, необходимо выдерживать требуемую высоту подпора, которая зависит от температуры перекачиваемой жидкости и подачи насоса. Если жидкость перекачивается из закрытого резервуара, то высоту подпора можно обеспечить путем повышения давления в нем.
При большой длине всасывающего трубопровода, его необходимо прокладывать с уклоном в сторону насоса, что бы предотвратить попадание в него воздуха. При заборе жидкости из резервуара, всасывающий патрубок должен быть погружен в нее не менее чем на 0,8 м.
После насоса на напорном трубопроводе обязательно ставится запирающая задвижка, так как включение и выключение циркуляционного насоса производится при закрытом напорном трубопроводе. Если напор превышает 10 – 15м, то между задвижкой и насосом устанавливается обратный клапан. Он предотвращает обратное движение жидкости через насос во время аварийной остановки (например, отключение электроэнергии). Так же отсутствие обратного клапана может привести к обратному вращению вала насоса при кратковременном перебое электроэнергии.
Несвоевременное обслуживание сальников может послужить причиной поломки центробежного насоса. Причинами повреждения сальниковой набивки являются неравномерность вращения и биение рабочего вала. Подтягивать буксу сальника выполняют с таким усилием, что бы из под нее немного прокапывала вода. Таким образом сухое трение сальниковой набивки, и обеспечивается ее охлаждение. Сильная затяжка сальника приводит к возникновению сухого трения, вследствие чего уменьшается долговечность втулки, а так же при возникновении сильного местного нагрева она может разрушиться.
При замене сальниковой набивки необходимо менять все уплотнительные кольца, так как в процессе эксплуатации сальниковая набивка становится сухой и твердой и перестает выполнять свои функции. Нельзя забивать набивку молотком, так как она теряет свою работоспособность из-за потери упругости.
Работоспособность и долговечность торцевых уплотнений во многом зависит от спокойной работы вала. При биениях или неравномерной работе уплотнительные поверхности интенсивно изнашиваются и преждевременно теряют свои свойства.
Долговечность сальников и подшипников сильно зависит от правильной центровки вала приводного двигателя и насоса. Упругие муфты, которые применяются для соединения двигателя с насосом передают только крутящий момент и не компенсируют погрешности монтажа, поэтому соосность валов двигателя и насоса должны быть безупречны.
Трубопроводы присоединяемые к насосу не должны создавать чрезмерные напряжения на корпус насоса, иначе это может привести к повреждению корпуса, создавать вибрацию вала, задевание рабочих колес за уплотнения, разрушение муфтового соединения.
Неисправность
Причина
Способ устранения
Насос не подает жидкость после пуска
Работа насоса на закрытую задвижку последствия
Казанский государственный технологический университет
Лабораторная работа №9
Испытание центробежного насоса
Сущность работы. В центробежном насосе (рис.1) передача энергии от электродвигателя потоку жидкости осуществляется при помощи колеса с профилированными лопатками. При вращении рабочего колеса насоса жидкость, заполняющая пространство между лопатками, также приводится во вращение. Под влиянием центробежных сил, развивающихся при этом, жидкость перемещается к периферии колеса и выбрасывается в канал, окружающий колесо. Одновременно на входе в рабочее колесо давление понижается (становится ниже атмосферного). Под действием образовавшегося перепада давлений (атмосферного, действующего на свободную поверхность питательного бака, и давления в центре рабочего колеса) жидкость непрерывно всасывается насосом. Так как окружная скорость на периферии колеса больше, чем у входа на лопатки, абсолютная скорость жидкости на выходе с лопатки становится больше, чем на входе. Таким образом, жидкость, пройдя через рабочее колесо, получает приращение энергии.
Рис. 1. Схема центробежного насоса
В дальнейшем кинетическая энергия, полученная жидкостью, преобразуется в потенциальную (энергию давления) в спиральной камере (улитке) насоса, поперечное сечение которой постепенно увеличивается к выходному патрубку. При этом скорость жидкости снижается, и кинетическая энергия потока частично преобразуется в энергию давления.
Центробежные насосы перед пуском необходимо заливать перекачиваемой жидкостью. Для того, чтобы жидкость могла удерживаться в насосе, на нижнем конце всасывающей трубы, спускаемой в питательный бак или водоём, устанавливают приёмный (обратный) клапан с сеткой-фильтром. Приёмный клапан пропускает жидкость только в одном направлении – к насосу.
При одном и том же числе оборотов центробежный насос может иметь
различные значения напора Н и производительности Q в зависимости от сопротивления сети. Напор и производительность – это основные параметры насоса. Напор – приращение полной удельной энергии жидкости внутри насоса
(измеряется высотой столба перекачиваемой жидкости). Объёмная производительность насоса – объём жидкости, перекачиваемый насосом в линию нагнетания в единицу времени.
Установление зависимости между
Рис. 9.2. Рабочие характеристики
напором и производительностью H = f1(Q) при постоянном числе оборотов имеет большое практическое значение, поскольку сеть, по которой насос перекачивает жидкость, может иметь различное сопротивление. Указанная зависимость обычно получается опытным путем и называется главной характеристикой насоса.
Характеристики мощности N = f2(Q) и полного КПД η = f3(Q), также
получаемые при испытании насоса, дают ясное представление о взаимной зависимости всех рабочих параметров насоса при данном числе оборотов. Характеристики насосов широко используются при изучении работы центробежных насосов и при проектировании гидравлических установок.
С увеличением подачи Q потребляемая насосом мощность N непрерывно возрастает. При закрытой задвижке (Q=0) насос потребляет минимальную мощность, которая расходуется лишь на преодоление трения в подшипниках и сальниках, а также на перемешивание жидкости рабочим колесом в корпусе насоса. Во избежание перегрузки электродвигателя необходимо пускать центробежный насос при закрытой задвижке на нагнетательной линии.
При изменении числа оборотов центробежного насоса от n1, до n2; его подача, напор и потребляемая мощность также изменяются в соответствии с законом пропорциональности:
(1)
Изменение сопротивления сети и, следовательно, режима работы машины производится путем открытия (закрытия) задвижки. В опытах желательно охватить всю область от Q=0 (полное закрытие задвижки) до Q=Qmax(полное открытие задвижки).
В условиях эксплуатации, когда центробежный насос подаёт жидкость в определенную сеть, рабочие параметры насоса могут быть установлены при совмещении его главной характеристики с характеристикой сети (рабочая точка). Режим работы насоса при наибольшем КПД называется оптимальным режимом работы. При проектировании гидравлических установок выбор насоса необходимо производить с учетом того, чтобы рабочая точка лежала в области, близкой к оптимальному режиму.
Цель работы: 1) ознакомление с конструкцией насосной установки; 2) проведение испытания центробежного насоса типа Кс 10-55/2; 3) построение рабочих характеристик насоса при n =const по опытным и расчетным данным; 4)определение оптимальных параметров насоса при данном числе оборотов.
Описание установки (рис. 3). Центробежный насос 1 соединен с помощью упругой муфты с асинхронным электродвигателем 2. Вода всасывается насосом из питательного бака 3, свободная поверхность воды в котором выше уровня насоса. В связи с этим насос не требует заливки. На всасывающем трубопроводе установлена задвижка 4, служащая для создания дополнительного сопротивления на всасывающей линии, а также для отключения насоса от сети во время ремонта. На нагнетательном трубопроводе установлены задвижка 5 для регулирования производительности насоса и счетчик 11 для измерения подачи. Гидравлическая система замкнута, т. е. насос всасывает воду из питательного бака 3 и подает её в тот же бак. На пульте управления насосной установкой смонтированы манометр 7, вакуумметр 10, амперметр 9, вольтметр 6, тахометр 8,секундомер.
Порядок проведения работы. Перед включением электродвигателя насоса необходимо открыть задвижку на всасывающей линии. После этого, проверив наличие воды в питательном баке, включают насос. Первое наблюдение проводится при полностью закрытой задвижке на нагнетательной линии. Во избежание нагрева воды работа насоса при
Рис. 3. Схема установки
закрытой задвижке не должна продолжаться более 5 минут. Последующие наблюдения проводят при постепенном открытии задвижки для каждого нового режима работы (не менее 7-8 опытов). Последнее наблюдение проводят при полностью открытой задвижке. Для каждого режима измеряют следующие величины: 1) объём воды V (показание водомера типа ВВ-50), прошедшей за время τ (примерно 60-120с); 2) давление в нагнетательной рм и всасывающей рв линиях насоса (показания манометра и вакуумметра); 3) напряжение U и силу тока I (показания вольтметра и амперметра); 4) число оборотов n (показание тахометра).
Обработка результатов опытов. Производительность насоса определяется по формуле
. (2)
Напор Н, развиваемый насосом, находится следующим образом:
, (3)
где рм – давление в нагнетательной линии; рв – разрежение во всасывающей
линии; ρ – плотность жидкости (воды); Zм – расстояние от оси насоса по вертикали до центра манометра; Z – расстояние по вертикали между точками присоединения вакуумметра и манометра.
Мощность, потребляемая насосом, определяется из зависимости:
, кВт (4)
где U – напряжение; I – сила тока; ηдв – КПД электродвигателя; соsφ –
коэффициент мощности. При расчетах принять соsφ =0,85, ηдв ==0,8.
Полный КПД наcоса вычисляется по формуле (в СИ)
. (5)
При увеличении подачи насоса нагрузка на электродвигатель также возрастает, что приводит к некоторому уменьшению числа оборотов асинхронного электродвигателя. В случае заметного изменения числа оборотов насоса найденные значения параметров насоса (Q, Н, М) следует пересчитать на одно и то же число оборотов np (по указанию преподавателя). Пересчет производится в соответствии с зависимостями (1).
Все величины, измеренные в процессе испытания и полученные расчетом, заносятся в таблицу:
Почему выходят из строя погружные насосы
По статистике, погружные дренажные и фекальные насосы в 95% случаев ломаются по вине потребителя из-за неправильной эксплуатации, и только в небольшом количестве случаев есть какие-то иные причины (заводской брак или какие-то непредвиденные факторы).
Часто приходится слышать от клиентов, что:
– все насосы плохие (а особенно тот, который продали именно мне – изначально некачественный насос, наверное «левый» китайский).
– мы всё сделали правильно, по инструкции, а насос почему-то сгорел.
– мы поставили автомат защиты, который должен был всё отключить.
– а в насосе, вообще, по паспорту стоит тепловая защита (если он на 220В), а она не сработала.
– и т.д. и т.п.
Давайте попробуем разобраться.
1. По поводу продажи некачественных насосов:
Ни одна торгующая компания не будет продавать заведомо некачественный товар, так как иначе придется постоянно конфликтовать с потребителями, ремонтировать товар за свой счёт и нести смежные издержки, не говоря уже о том, что страдает имидж компании и т.д.
Общий уровень качества производимых в 21-м веке насосов стабильно высок, за очень редким исключением. Фирма “НАСОСЫ АМПИКА” не продаёт плохо зарекомендовавшие себя модели, исключая их из своего ассортимента.
Благодаря многолетнему опыту продаж насосов, у нас сложился устойчивый ассортимент качественных, проверенных временем моделей от самых разных производителей.
2. По поводу изготовителя:
Не существует на рынке качественных европейских погружных насосов по цене ниже 7…10 тысяч рублей.
Всё, что продается ниже этой цены – изготовлено в Китае. Многие европейские фирмы лишь наклеивают наклейки и упаковывают китайские насосы.
Не менее 70% европейских компаний производят свои насосы в Китае и продают их под своей маркой. Это не значит, что они плохие. Невозможно собрать качественную продукцию «на коленке». Современное производство почти полностью автоматизировано.
Что-либо испортить в процессе сборки крайне сложно. К тому же уже прошло то время, когда в Китае не следили за качеством продукции. Это целая индустрия и терять огромный рынок сбыта продукции в России никто не станет.
Естественно, что покупая погружной насос в крупном супермаркете за 500…900 рублей, не стоит рассчитывать на его безотказную работу в течение всей оставшейся жизни.
Такие товары продаются в качестве «завлекалочки», как сопутствующие. Всем понятно, что покупатель не станет из-за 500…900 рублей ехать в сервисный центр для ремонта насоса на другой конец города, отправлять его по почте в сервисный центр(иногда это «приятный» сюрприз для покупателя) или пытаться произвести ремонт насоса своими руками.
Из-за такой «суперпродукции» и теряется доверие к китайским товарам (но, еще раз повторяем, что в больших магазинах важен лишь валовый объём продаж).
Подведем итог:
– не бывает дешёвых европейских насосов,
– 2/3 европейских насосов реально произведены в Китае и вы заплатите половину цены только за марку производителя,
– не нужно покупать насосы в крупных супермаркетах за 30 копеек. Пословицу про «дешевый сыр» никто не отменял.
3. Мы (клиенты) все делали правильно, по инструкции.
Половина людей, которые «всё делали по инструкции», её не открывало. Достаточно задать 2 вопроса, чтобы это определить.
Не ленитесь прочитать инструкцию по эксплуатации насоса. Это отнимает немного времени, но зато даёт представление о том, что хорошо, что плохо для насоса.
4. У нас стоял автомат защиты.
Автомат защиты ставят обычный, который не отслеживает небольших изменений тока. Его мощность выбирают в 2,5 раза выше мощности электродвигателя насоса (из-за большого пускового тока). Пока такой автомат «раскачается», насос уже перегреется и выйдет из строя.
По-уму, нужно ставить не обычный автомат (который, в основном, только от КЗ в сети спасает), а автомат защиты электродвигателя. Это специальный прибор, который позволяет точно выставить рабочий ток двигателя и отслеживает его малейшее увеличение вследствие подклинивания вала насоса.
При этом, автомат защиты двигателя допускает превышение установленного значения тока электродвигателя в момент его пуска.
Обычно мы предлагаем автоматы защиты двигателя производства ABB серии MS. Эти автоматы защиты двигателя дороже обычных сетевых автоматов, но позволяют надёжно защитить электродвигатель насоса от перегрева.
Вывод:
– для защиты электродвигателя требуется установка АВТОМАТА ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, а не обычный сетевой автоматический выключатель, не нужно на этом экономить,
– следует читать инструкцию, особенно места, которые выделены – там как раз про всё это написано.
5. По поводу тепловой защиты:
Тепловая защита встраивается в обмотку и представляет собой какое-либо реле, которое при внешнем нагреве отключает питание электродвигателя.
Следует понимать, что каждый раз при перегреве обмотки, происходит оплавление ее изоляции, то есть происходят необратимые изменения. Через какое-то время (при очередном перегреве), изоляция обязательно в каком-то месте оплавится полностью и произойдет короткое замыкание обмотки, что приведет к выходу из строя электродвигателя.
То есть тепловая защита – это не панацея от всех бед, а лишь аварийная защита, которая способна несколько раз спасти электродвигатель и не более того.
6. Работа без воды.
Электродвигатель погружного насоса охлаждается перекачиваемой жидкостью. Погружные насосы есть двух типов: с рубашкой охлаждение и без нее.
Насосы с рубашкой охлаждения могут работать не полностью погруженными в жидкость, т.к. вода будет проходить через окружающий насос кожух и охлаждать электродвигатель.
Насосы без рубашки охлаждения должны всегда находиться полностью погруженными в перекачиваемую среду.
Отсюда возникают 2 основные ошибки при установке насоса, которые приводят к перегреву и выходу из строя электродвигателя:
– работа насоса в воде, с температурой выше указанной в паспорте на насос (в обычном исполнении до +35…40°С, и до +60°С в термостойком исполнении).
Этим часто грешат сотрудники коммунальных служб при возникновении аварий в системе горячего водоснабжения.
При прорыве трубы с горячей водой требуется откачка ее из колодцев, для проведения ремонта. Наружный насос не работает, т.к. просто не всасывает горячую воду из-за того, что она закипает во всасывающей трубе и приходится использовать погружной насос, который через несколько минут «умирает» от перегрева.
Существуют решения для этой проблемы, но здесь мы не будем их затрагивать.
– работа не полностью погруженного насоса или насоса без воды. И в одном и в другом случае электродвигатель перегревается и выходит из строя. Обычный автомат защиты это не отследит.
Решение проблемы:
– установка насоса в приямке,
– использование автоматики контроля уровня воды (например, поплавковый выключатель).
Частая ошибка: установка небольшой производительности в емкость большой площади.
В этом случае, уровень воды при откачке уменьшается очень медленно, и насос может длительное время оставаться не полностью погруженным в жидкость.
Например, такая ошибка была допущена нашим клиентом при установке насоса в ремонтном доке, где планировалась откачка воды после установки в него судна.
7. Работа насос вне рабочего диапазона подачи и напора.
Разберем на конкретном примере: дренажный насос ГНОМ 40/25Т.
Насос стоял в котловане и подавал воду на высоту 7 метров по шлангу 100 мм. Далее шел излив воды на землю.
Осмотр насоса выявил, что в электродвигателе насоса сгорели все 3 фазы, что говорит о том, что он был перегрет.
Рекомендуемый напор такого насоса, по паспорту, составляет 18-25 метров. То есть это диапазон, в котором электродвигатель работает без перегрузки.
При работе насоса с напором 7 метров, насос работает в диапазоне подачи, который значительно превышает рабочий диапазон (чем меньше напор, тем больше подача в любом центробежном насосе). В этом случае, сильно повышается рабочий ток в обмотках насоса, что приводит к перегреву электродвигателя.
При работе вне рекомендуемого диапазона напора, следует установить задвижку на выходе насоса и установить такую подачу, чтобы рабочий ток в обмотках электродвигателя соответствовал указанному в паспорте (в данном случае 12,5А) + установить автомат защиты электродвигателя .
В противном случае, насос будет работать с перегрузкой, и электродвигатель может выйти из строя.
При работе насоса с напором 7-10 метров, наиболее оптимально использование насоса ГНОМ 53-10Т. В этом случае, не потребуется регулировка подачи.
Как видно из приведенного примера, не нужно брать насос с «запасом» по напору, т.к. это может привести к его выходу из строя (хотя кажется, что раз насос подает на 25 метров, то при подаче на 7 метров проблем быть не должно).
8. Работа насоса на закрытую задвижку/ работа через зауженую трубу
Иногда требуется отвод стоков в канализацию, в которой есть какое-то давление (так называемую напорную канализацию). В этом случае, требуется выбирать насос, давление которого будет на 0,5 атмосферы выше, чем давление в канализации.
Причем давление на входе в канализационную трубу должно учитывать потери напора в линии от насоса до точки входа в канализацию.
Если давления на входе в канализацию будет недостаточно, то жидкость из канализационной трубы потечет через насос в септик.
Для предотвращения перетекания жидкости, в этом случае, обязательно устанавливают обратный клапан.
Если давление насоса выбрано неверно (меньше, чем в напорной трубе), то при включении насоса он будет работать постоянно на закрытую магистраль, что приведет к его перегреву и выходу из строя.
Часто, клиенты экономят на трубах и покупают трубы меньшего диаметра, чем требуется. Это приводит к тому, что:
– снижается производительность насоса (он может начать работать вне рабочего диапазона), что приводит к его перегреву,
– труба может забиться, что приведет к работе насоса на закрытую магистраль, то есть работу с перегрузкой, и, следовательно, к перегреву э/д и выходу его из строя.
Некоторые умудряются использовать фекальный на насос, который может перекачивать частицы до 50 мм с трубой 32…38 мм и потом удивляются, что почему-то труба забилась и насос вышел из строя.
Если ОЧЕНЬ хочется сэкономит на трубах, то можно поставить фекальный насос с измельчителем.
В этом случае, труба не будет забиваться крупными частицами (но диаметр трубы все равно предварительно рассчитать, чтобы насос не работал с перегрузкой).
Диаметр трубы зависит от производительности насоса и ее длины.
Ниже приводим таблицу, по которой можно это определить:
9. Работа насоса с жидкостями большой плотности и вязкости.
При работе с жидкостями, которые не соответствуют паспортным данным, электродвигатель начинает работать с перегрузке, что приводит к его перегреву. Дальше все идет по описанному выше сценарию.
10. Работа с высокоабразивными жидкостями; большим количеством крупных твердых частиц.
При перекачке жидкостей с большим количеством абразива быстро изнашивается уплотнение вала, что приводит к попаданию жидкости в корпус электродвигателя и выводу его из строя.
Часто, читая в инструкции, что насос может перекачивать жидкости с частицами до 35…50 мм (большинство бытовых фекальных насосов), потребители думают, что такими частицами могут быть камни, гвозди, арматура, куски цемента и т.п. и в больших количествах. На самом деле это совсем не так. Если будут постоянно попадать такие частицы, то это приведет к разрушению рабочего колеса и уплотнения. Такие насосы могу пропускать крупные частицы, но в основном, мягкие.
Достаточно часто строительные организации, роющие котлованы, экономят на промышленном оборудовании и покупают бытовые насосы для откачки воды (почему, будет понятно ниже).
Заканчивается это всегда одинаково: приносят насосы, которые полностью забиты песком и камнями, насосы с разбитыми рабочими колесами и корпусами.
И, как всегда, слышим одно и тоже: насосы плохие, сразу сгорели и т.п.
А теперь, для справки: для откачки воды из котлованов, требуются специальные шламовые насосы. Они изготавливаются из специальной износостойкой стали и имеют электродвигатели повышенной мощности.
Цены на такие насосы начинаются от 120 000 рублей (кому интересно, можно посмотреть на нашем сайте в разделе «Песковые и шламовые насосы»).
А покупают насосы, для этих же целей (особо экономные строители), за 10-20 тысяч рублей.
11. Частые включения/выключения электродвигателя насоса.
Любой электродвигатель при включении, потребляет ток в разы превышающий рабочий. По этому, существует ограничение на количество запусков насоса в час (чем мощнее электродвигатель, тем меньшее количество запусков в час он допускает).
Для сравнения, приводим таблицу:
Частой ошибкой при установке насоса бывает то, что пользователи уменьшают длину кабеля поплавкового выключателя, чтобы он включался «по чаще». Иногда он включается настолько часто, что превышает допустимые пределы, что приводит к перегреву обмоток и выходу насоса из строя.
Или же насос опускают в узкий колодец, в который устанавливают насос большой мощности. Если в этот колодец сливается много воды, например при затяжном ливне, то производительный насос быстро выкачивает воду, отключается, далее вода быстро заполняет узкий колодец, насос включается и т.д. При этом также может быть превышена допустимая частота включений электродвигателя, что приведет к его выходу из строя.
Бывает, что насос стоит в узком колодце и откачивает воду по длинной трубе вверх по склону. Если не установить на выходе насоса обратный клапан, то это приведет к тому, что насос будет откачивать воду и отключаться (если снабжен поплавком). После чего вода из этой трубы из-за уклона, будет стекать обратно в колодец и наполнять его, что приведет к включению насоса. Этот процесс может повторяться до тех пор, пока насос не сгорит.
И естественно, что мы услышим знакомую фразу: «насос плохой».
Эта неисправность достаточно хорошо выявляется при осмотре насоса – у насосов на 220В сгорает пусковая обмотка.
12. Работа насоса при пониженном напряжении; скачки напряжения.
При работе насоса на пониженном напряжении (отличающимся от установленного более чем на 5%), сильно возрастает рабочий ток в обмотках электродвигателя, что приводит к его перегреву.
Такая ситуация может возникнуть по двум причинам:
– проблемы в сети питания (у нас в половине страны в час пик напряжение в сети понижено),
– использование длинного кабеля питания, без правильного выбора его сечения в зависимости от длины и мощности электродвигателя.
Если поставить длинный кабель небольшого сечения, то из-за возросшего сопротивления напряжение, которое дойдет до электродвигателя насоса может быть значительно отличаться от напряжения в сети питания.
– электродвигатель может выйти из строя из-за скачков напряжения в сети.
Например, если у вас на даче сеть 220В, а рядом сосед-рукодельник непрерывно что-то сваривает электродуговой сваркой, а при этом он сидит на другой фазе, то в момент работы его чудо аппарата (хорошо, если он фабричного производства, а не изготовлен самим умельцем) происходят очень большие колебания напряжения. Все это вместе может привести к выходу из строя электродвигателя насоса.
13. Вытягивание погружного насоса на поверхность за кабель питания (за поплавок).
Это один из самых распространенных способов «убийства» насоса.
При вытягивании за кабель происходит нарушение герметичности вводного соединения кабеля в корпус электродвигателя. Это приводит к попаданию воды внутрь мотора и выход его из строя.
Также бывает, что нарушается герметичность кабеля (например, при переноске насоса его уронили на кабель питания).
Внешне это никак не проявляется, но, со временем, вода через кабель попадает в электродвигатель и выводит его из строя.
14. Использование некачественной пуско-регулирующей аппаратуры.
У нас был один клиент, который с интервалом в один день «убил» 2 насоса. При дефектовке было выявлено, что электродвигатель работал на 2-х фазах вместо трех (сгорели 2 обмотки электродвигателя).
Когда принесли первый насос. мы настоятельно рекомендовали проверить пускатель насоса. Но, как обычно, было сказано, что мы сами все знаем, и т.д. и т.п., а у вас «насосы плохие».
После того, как с такой же неисправностью принесли второй насос, у наших покупателей хватило ума, все-таки заменить пускатель (цена – 500 рублей). После чего проблема исчезла. Вот так из-за нежелания прислушиваться к советам профессионалов, можно сэкономить 500 рублей на пускателе и заплатить за ремонт насосов 30000 рублей.
15. Подключение насоса электриками, которые вообще не понимают, что происходит.
Сейчас появилось много некомпетентных «работников», которые ничего не понимают в электротехнике, но, тем не менее, берутся за подключение любого оборудования. Экономия может выйти не только потерей денег, но и травмами и пожаром.
Недавно, звонил один такой человек и был недоволен, что у него никак 3-х фазный насос не работает с поплавковым выключателем. Как выяснилось, для выключения насоса он разрывал одну из фаз трехфазного электродвигателя.
Хорошо, что хозяин насоса заподозрил что-то неладное и позвонил нам самостоятельно.
До «убийства» его насоса оставалось совсем немного…
16. Работа в агрессивных средах.
Многие думают, что если насос из нержавейки, то его можно засунуть в любую емкость и качать им любую химию. Обычно, это убеждение заканчивается через несколько минут работы насоса (последних минут в его жизни).
Несомненно, что существуют и такие насосы, да вот только стоят они от 150000 рублей и выше.
В насосе есть еще много деталей, которые должны выдерживать контакт с агрессивной средой. Обычные насосы для этих целей не предназначены.
Хотим подытожить все вышесказанное:
1. Все приводимые в этой статье причины выхода из строя насоса, были реальными.
2. Для проектировки работы насоса лучше консультироваться со специалистами и отвечать на ВСЕ задаваемые ими вопросы, какими бы «тупыми» они вам не казались.
3. ОБЯЗАТЕЛЬНО следует устанавливать автомат защиты электродвигателя.
4. Если в месте установки скачен напряжение, устанавливайте стабилизатор напряжения.
5. Насос нужно использовать только по его прямому назначению.
6. Там, где требуется повышенная надежность, стоит комплектовать насосы шкафами управления и защиты.
Организации, которые удалось убедить укомплектовать насосы шкафами управления, со всеми возможными защитами, убедились, что не все насосы «плохие», а лишь те, которые эксплуатируют люди, которые не следят за оборудованием и которым без разницы, что и как с ним происходит.
Автоматика отслеживает различные критические ситуации и имеет защиту от «дурака».
Надеемся, что кому-то это поможет сделать правильный выбор насоса, а кому-то пережить выход из строя своего “верного помошника” и не сваливать всю вину на продавцов и производителя.
Основные неисправности насосного оборудования
Разнообразие конструкций и условий применения насосов определяет разнообразие возможных неисправностей. В руководстве по эксплуатации каждого насоса приводится подробный список характерных неисправностей и способов их устранения.
Здесь приведен краткий обзор типичных неисправностей насосного оборудования.
Основные признаки неисправностей, проявляющиеся в процессе эксплуатации: вибрация агрегата, повышенный уровень шума и изменение его тональности, повышенные рабочие токи, пульсации давления.
Причины выхода насоса из строя можно разделить на несколько групп.
1. Механические неисправности:
1.1. дефекты изготовления, сборки и монтажа насосного агрегата ;
1.2. вызванные износом насосного агрегата.
2. Неисправности системы управления:
2.1. работа в недопустимых режимах (вне рабочей зоны);
2.2. неисправности системы электропитания;
2.3. неисправности электродвигателя.
3. Неисправности гидравлической системы:
3.1. неправильный подбор насоса;
3.2. изменение параметров сети.
4.1. Механические неисправности
Дефекты изготовления или сборки определяются во время предпусковой подготовки и во время пробного пуска. Часть заводских дефектов проявляется лишь через некоторое время работы.
В процессе работы происходит износ подшипников, рабочих колес или роторов, уплотнений, резиновых деталей муфт. У химических насосов кроме этого— коррозия проточной части.
Износ подшипников приводит к повышенной вибрации агрегата. При длительной работе на изношенных подшипниках возможен перекос ротора. Последствия—рост потребляемой мощности, повышенный нагрев подшипников и стойки, задевание за корпус рабочего колеса, перекос и задевание за корпус сальникового уплотнения.
Износ рабочих колес приводит к падению подачи и напора при практически неизменной потребляемой мощности. При сильном износе колеса и щелевого уплотнения на входе нарушается балансировка: возникает неуравновешенная осевая сила. Последствия—нагрузка на подшипники и их износ, смещение рабочего колеса в полости насоса, трение его о корпус (всасывающий патрубок) и износ колеса и корпуса.
Износ торцовых уплотнений особенно опасен для погружных насосов (ГНОМ, НПК, ЦМК. ), так как вода попадает в полость электродвигателя и вызывает повреждение обмотки.
Основные неисправности и их причины приведены в таблице:
Дефекты изготовления,
сборки
нарушение правил эксплуатации
Насос не выдает заявленных подачи и напора
Не выдержаны размеры рабочего колеса или допуски при его установке
Износ рабочего колеса,
смещение рабочего колеса
Объемный насос не выдает заявленных подачи и напора
Износ уплотнений и клапанов
Повышенная потребляемая мощность
Нарушение центровки агрегата
износ рабочего колеса
Нарушение центровки агрегата, неправильная установка подшипников
Неправильная смазка подшипников,
Течь по валу насоса
Не выдержаны допуски изготовления сальникового уплотнения
Низкое качество манжет
Износ сальникового уплотнения,
износ торцового уплотнения
Нарушение центровки агрегата,
недостаточная жесткость рамы
нарушение затяжки резьбовых соединений крепления насоса или двигателя
Не обеспечен требуемый «разбег» ротора в многоступенчатых насосах
Превышение допустимой температуры перекачиваемой жидкости
Попадание твердых частиц
4.2. Работа в недопустимых режимах
Для всех насосов недопустима работа «всухую» (без заполнения полости насоса жидкостью).
Это особенно опасно для погружных насосов (ЭЦВ, ГНОМ, НПК и др.), т.к. нарушается охлаждение двигателя и далее происходит разрушение изоляции. Работа «всухую» приводит к перегреву и разрушению уплотнений. В сальниковом уплотнении истирается набивка, а затем повреждается защитная втулка. В торцовом уплотнении разрушаются кольца. У ряда насосов (ЭЦВ, UPS, ХЦМ) разрушаются подшипники скольжения, которые в нормальных условиях смазываются и охлаждаются перекачиваемой жидкостью.
Для защиты от работы «всухую» необходима установка датчика сухого хода или датчика давления на входе, установка защиты по току (от работы с током, меньшим номинального).
В ряде случаев при вероятности работы «всухую» возможно использование центробежных насосов с двойными уплотнениями (с подводом затворной жидкости).
Для динамических насосов недопустимым режимом является также выход за пределы рабочей зоны (подача меньше Qmin или больше Q max),т.к. при этом возрастает вероятность возникновения кавитации. Работа с подачей, большей максимальной, приводит также к перегрузке электродвигателя.
4.3. Неисправности системы электропитания
Здесь различают две группы неисправностей: отклонения параметров сети от номинальных и неисправности, связанные с соединительными проводами.
При пониженном напряжении в сети электродвигатель не развивает паспортной мощности, и при запуске насоса возможен срыв параметров. Колебания и броски напряжения, перекос фаз (неравенство напряжений в различных фазах) приводят к колебаниям скорости вращения, повышенным вибрациям электродвигателя и в худшем случае к пробою изоляции обмотки.
Основными неисправностями, связанными с соединительными проводами, являются неправильный подбор кабеля (повышенное сопротивление), обрыв фазы, неправильное чередование фаз (реверс электродвигателя).
При повышенном сопротивлении кабеля может наблюдаться картина, как при пониженном напряжении питания. Как правило, при этом кабель сильно греется, что может привести к повреждению изоляции и короткому замыканию.
При обрыве фазы двигатель продолжает работать, но при этом резко возрастают токи обмоток электродвигателя. Если в этом случае не срабатывает защита, результат—перегрев и разрушение изоляции обмоток.
Направление вращения трехфазного электродвигателя определяется чередованием фаз. При противоположном направлении вращения наблюдаются значительное снижение параметров центробежных насосов и сильный нагрев. У вихревых насосов (ВКС, СВН), шестеренных насосов изменяется направление потока жидкости—из напорного патрубка во всасывающий.
Для стационарных насосов направление вращения электродвигателя определяется при монтаже и может измениться только при проведении работ в электросети. Направление вращения переносных насосов (ГНОМ, НПК. АНС…. ) необходимо проверять при каждом подключении.
Пуск центробежного насоса: особенности процесса
Насос, в котором центробежная сила создает движение жидкости и необходимый напор, называется центробежным насосом. Они широко распространены в коммунальной и промышленной отраслях. Несмотря на низкий КПД и необходимость заполнять воду после каждой остановки, центробежные насосы имеют ряд преимуществ:
- простота и дешевизна установки насоса и его эксплуатации;
- относительно маленькие габариты и вес;
- довольно простой монтаж и демонтаж;
- высокая, надежная работоспособность;
- постоянная и равномерная подача воды;
- возможность перекачивать как воду, так и смеси.
Заливка воды из трубопровода
Заливка воды – это главное условие, которое обеспечивает пуск центробежного насоса. В принципе, вся суть работы такого типа насоса и заключается в движении жидкости.
Стоит отметить несколько моментов, которые важно учитывать при заливке жидкости. Она осуществляется только в том случае, если на всасывающей линии есть приёмный клапан. Определить достаточный уровень воды в насосе просто: как только из крана, через который спускается воздух, пойдет вода, заливку жидкости надо прекратить.
Для заливки может использовать эжектор. Он необходим, когда заливка из напорного трубопровода с высоким давлением. В этом случае эжектор понижает давление и позволяет без проблем осуществить заливку воды в центробежный нанос, который планируется запустить.
Отметим, что при использовании эжектора, откачку воздуха осуществляют до того момента, пока эжектор не начнет перекачивать воду. Когда это происходит, осуществляют пуск центробежного насоса.
Еще один способ залить воду в насос из трубопровода – это использовать вакуум-насос. Отметим, однако, что его используют, когда заливка воды осуществляется на довольно больших и автоматизированных насосных станциях. Заливка с помощью вакуум-насоса похожа на заливку путём отсасывания воздуха эжектором.
Заливка воды из резервуара
Осуществить пуск насоса этого типа можно, и заливая воду из резервуара.
Перед тем, как осуществляется запуск насоса, верхнюю часть резервуара наполняют жидкостью. Что происходит? Вода, проходящая через трубу напора в верхнюю часть резервуара, способствует повышению уровня и разрежению в нижнем отделении. За счет этих процессов вода по трубе попадает в нижний резервуар, а оттуда уже подается насосом.
Особенности пуска насоса
Заметим, что этапы пуска насоса не зависят от способа подачи воды. Важно помнить, что перед запуском центробежного насоса нужно обязательно отвинтить кран возле манометра и запустить электродвигатель. Задвижка напорного трубопровода должна быть в закрытом положении. Кран вакуумметра и краны на трубах подвода воды к сальникам необходимо открывать только тогда, когда скорость вращения насоса достигнет необходимого количества оборотов, а манометр будет показывать нужное давление.
При пуске насоса стоить помнить и другие важные детали.
Так, охлаждение подшипников осуществляется за счет воды, которая в него заливается. Вода к ним поступает, когда открываются краны на трубах подвода воды. При этом после их открытия, можно открыть задвижку напорного трубопровода.
Обслуживание центробежного насоса
При работе с насосом такого типа нужно помнить про правила его обслуживания:
- Необходимо проверять, чтобы кольца (предназначенные для смазки) свободно вращались на валу, а подшипники имели температуру в границах рабочего диапазона температур.
- В подшипниках количество масла должно быть постоянным. Замена масла осуществляется не позже, чем через 1000 часов. При замене масла осуществляют и очистку корпусов подшипников.
- Время от времени сальники насоса нужно подтягивать.
- Всегда следует помнить о том, что вращающиеся части центробежного насоса довольно опасны. Работая с насосом, соблюдайте меры предосторожности и правила техники безопасности.
Загрузка...