5 Буквы г и м в обозначении указывают исполнение насоса; г - для перекачивания горячей волы. М - для перекачивания масла.

Рис.7.23. Насос ЦНСГ 38-132: 1- крышка всасывания; 2- кольцо направляющего аппарата; 3- направляющий аппарат; 4- рабочее колесо; 5- вал; 6- крышка нагнетания; 7- шарикоподшипник; 8- диск разгрузки

Рис. 7.23. Насос ЦНСГ 38-132:

б- общий вид: 1- палец; 2 - резиновая втулка; 3 - уплотнение типа УМА; 4 - втулка сальника;

5, 26 - уплотнительные кольца; 6 - крышка всасывания; 7- направляющий аппарат;

8- направляющий аппарат при выдаче; 9 - крышка нагнетания; 10- втулка разгрузки;

11 - дистанционная втулка; 12 - втулка гидрозатвора; 13 - задний кронштейн;

14 - перепускная трубка; 15- сквозная крышка: 16 - шарикоподшипник;

17- глухая крышка; 18 - специальная гайка; 19 - гайка вала: 20 - втулка сальника;

21 - диск разгрузки; 22 - кольцо разгрузки; 23 - стяжная шпилька; 24- рабочее колесо;

25 - кольцо направляющего аппарата; 27 - передний кронштейн; 28 - отражательное кольцо;

29 - вал; 30 - полумуфта насоса; 31 полумуфта электродвигателя

Выйдя из рабочего колеса, жидкость поступает в каналы направляющего аппарата и затем во второе рабочее колесо с давлением, созданным в первой ступени, оттуда жидкость поступает в третье рабочее колесо с увеличенным давлением, созданным второй ступенью, и т. д. (количество ступеней может быть от 2 до 10) (рис. 7.23. 7.24). Выйдя из последнего рабочего колеса, жидкость переводится через направ­ляющий аппарат в крышку нагнетания, откуда поступает в нагнетательный трубопровод. Благодаря тому, что корпус насоса состоит из отдельных секции, имеется возможность, не меняя подачи, менять напор путем установки нужного числа рабочих колес, направляющих аппаратов с корпусами. При этом меняется только длина вала, стяжных шпилек и обводной трубки. Не рекомендуется слишком сильно затягивать сальники насоса. Необходи­мо, чтобы перекачиваемая жидкость могла всегда просачиваться между валом и сальниковой набивкой наружу для охлаждения сальника. Насос приводится во вращение через упругую втулочно-пальцевую муфту. Вращение ротора насоса - правое (по часовой стрелке, если смотреть со сторо­ны привода). Конструкция насосов для горячей воды не предусматривает охлаждение сальников, охлаждение подшипников производится водой от постороннего источника. Охлаждающая вода должна подаваться с давлением не свыше 3 кгс/см². Насос подсоединяется к напорному трубопроводу через обратный клапан и за­движку. Обратный клапан необходим для защиты насоса от гидравлического удара, могущего возникнуть вследствие обратного тока жидкости при внезап­ном прекращении подачи электроэнергии. Выйдя из последнего рабочего колеса, жидкость переводится через направ­ляющий аппарат в крышку нагнетания, откуда поступает в нагнетательный трубопровод. Благодаря тому, что корпус насоса состоит из отдельных секции, имеется возможность, не меняя подачи, менять напор путем установки нужного числа рабочих колес, направляющих аппаратов с корпусами. При этом меняется только длина вала, стяжных шпилек и обводной трубки. Не рекомендуется слишком сильно затягивать сальники насоса. Необходи­мо, чтобы перекачиваемая жидкость могла всегда просачиваться между валом и сальниковой набивкой наружу для охлаждения сальника. Насос приводится во вращение через упругую втулочно-пальцевую муфту. Вращение ротора насоса - правое (по часовой стрелке, если смотреть со сторо­ны привода). Конструкция насосов для горячей воды не предусматривает охлаждение сальников, охлаждение подшипников производится водой от постороннего источника. Охлаждающая вода должна подаваться с давлением не свыше 3 кгс/см². Насос подсоединяется к напорному трубопроводу через обратный клапан и за­движку. Обратный клапан необходим для защиты насоса от гидравлического удара, могущего возникнуть вследствие обратного тока жидкости при внезап­ном прекращении подачи электроэнерги ..

Меры безопасности при эксплуатации насосов

1. Воспрещается во время работы подтягивать втулку сальника.

2. Смену сальниковой набивки разрешается производить только при останов­ленном насосе.

3. Па муфту должен устанавливаться ограждающий кожух.

4. Перед пуском агрегата а работу необходимо проверить заземление элек­тродвигателя.

Пуск центробежного насоса

с электродвигателем

1. Проверяют наличие масла в подшипниках или включают водяное охла­ждение сальников н подшипников.

2. Заполняют насос водой (открывая задвижку (вентиль) на всасе ). Задвижка (вентиль) на напоре должна быть закрыта (см. рис. 7.4).

3. Включают электродвигатель.

4. Медленно открывают задвижку на напоре. Регулируя степень открытия задвижки, можно получить нужную подачу или напор. Не следует слиш­ком долго работать при закрытой задвижке, т. к. это приводит к нагре­ванию жидкости в насосе.

Предполагается, что вода на насос поступает сверху – насос работает с подпором.

Остановка центробежного насоса

При остановке центробежного насоса сначала постепенно закрывают запорную арматуру на нагнетательной линии, а затем выключают электродвигатель.

Обслуживание центробежного насоса

Во время работы насоса необходимо:

1. Следить за показаниями амперметра электродвигателя и манометра на нагнетательной линии.

2. Контролировать нагрев подшипников и их смазку. Установившаяся тем­пература подшипников не должна превышать 80 °С.

3. Периодически проверять показания манометра.

4. Проверять состояние и работу сальников насосов.

5. Своевременно удалять воздух, скапливающийся во время работы в кор­пусе насоса, периодически продувая воздушные краники.

6. Не допускать ненормальных явлений в работе насоса и электродвигателя (вибраций, шума, ударов). О всех замеченных ненормальностях в работе насоса сообщать руководству и делать записи в сменном журнале.

Основные неисправности центробежных насосов

1. Вибрация (посторонний шум) - плохая центровка валов, износ подшип­ников, ослабление крепления фундаментной рамы, насос работает в ка­витационном режиме.

2. Перегрев подшипников - недостаточное охлаждение водой (при водяном охлаждении), неудовлетворительная смазка подшипников (плохое каче­ство смазочного масла, утечки масла, в подшипниках с кольцевой смаз­кой кольца не вращаются вместе с валом).

3. Электродвигатель вращается в обратную сторону - перепутаны фазы при подключении электродвигателя.

Поршневые насосы

Насосы марок ПДГ (рис. 7.25) (паровой двухцилиндровый горизонтальный) и ПДВ (рис. 7.27) (вертикальный) используются для подачи воды в паровые котлы в случае отключения электроэнергии⁷. Насосы работают насыщенным и перегре­тым паром. Насос состоит из двух блоков: верхних (паровых) цилиндров и ниж­них (водяных) цилиндров, соединенных между собой стальными стойками (насос ПДВ) или средником (насос ПДГ). Паровая часть - привод насоса, состоит из блока паровых цилиндров, отлитого совместно с золотниковыми коробками, двух поршней со штоками и двух золотников. Парораспределение осуществляет­ся цилиндрическими золотниками, размещенными внутри парового блока.

В блоке водяных цилиндров находятся четыре нагнетательных и четыре зсасывающих бронзовых тарельчатых клапана. Поршни водяных цилиндров имеют диаметр в 1,5 раза меньше паровых. Поршни парового и водяного цилиндров связаны общим штоком, который, в свою очередь, механически со­единен со штоком золотника. При перемещении штока цилиндров вниз (насос ПДВ) шток золотника перемещается вверх (см. рис. 7.28). Сальники парового блока снабжены асбестопроволочной набивкой, а сальники гидравлическою блока - бумажной пропитанной набивкой.

Гидравлическая часть состоит из блока гидроцилиндров, отлитого совместно с клапанными коробками, двух поршней с уплотняющими кольцами и восьми клапанов - четыре всасывающих и четыре нагнетательных. Клапаны поперемен­но разделяют всасывающую и нагнетательную полости. Гидравлические порш­ни, перемещаясь в запрессованных в цилиндры втулках, создают попеременно в одной из рабочих полостей давление, в другой разрежение (см. рис. 7.28). Паровая часть насоса смазывается прессмасленкой, отлитой заодно с ры­чажной стойкой, гидравлическая часть - перекачиваемой жидкостью⁸.

Смазку рабочих поверхностей внутри парового блока осуществляют с по­мощью масленок, установленных на крышках цилиндров. Все шарнирные со­единения смазываются вручную. В табл. 7.6 даны технические характеристики насосов ПДГ, а в табл. 7.7 - материалы основных деталей. Паровая часть насоса смазывается прессмасленкой, отлитой заодно с ры­чажной стойкой, гидравлическая часть - перекачиваемой жидкостью⁸. Смазку рабочих поверхностей внутри парового блока осуществляют с по­мощью масленок, установленных на крышках цилиндров. Все шарнирные со­единения смазываются вручную. В табл. 7.6 даны технические характеристики насосов ПДГ, а в табл. 7.7 - материалы основных деталей.

Рис.7.25. Насос паровой горизонтальный ПДГ:

а - общий вид; б – схема; 1 - блок парового цилиндра; 2, 10 - паровой и водяной поршни;

3 - золотник; 4 - шток; 5 - тяга; 6 - рычаг привела золотника; 7 - муфта; 8 - средник;

9 - блок гидроцилиндров; 11, 12 - всасывающие и нагнетательные клапаны

Вакуумметрическая высота всасывания - определяется расстоянием от ниж­него уровня жидкости до оси насоса и величиной потерь на трение во всасы­вающем трубопроводе и местных сопротивлений.

Давление нагнетания насоса определяется высотой геометрического подъе­ма жидкости (разностью уровней жидкости в приемном и нагнетательном ре­зервуарах и величиной потерь на трение в трубопроводе и местных сопротив­лений). Максимально допустимое давление нагнетания определяется проч­ностью насоса.

Активное давление пара - разность между давлением свежего пара на входе в насос и противодавлением отработавшего пара на выходе из насоса.

Рис. 7.27. Паровой поршневой насос ПДВ:

1,4- паровые и водяные цилиндры; 2 - механизм парораспределения; 3 - стойка; 5 - масленка; 6, 8 поршни;

7 - клапаны; 9 - золотник

Перед пуском в работу насос необходимо прогреть паром я открыть за­движки на входе и выходе поды. Пар подается в парораспределительное уст­ройство под давлением, откуда попеременно поступает то в правый, то в левый паровой цилиндр, приводя в движение паровые поршни и находящиеся на дру­гом конце штока гидравлические поршни (см. рис. 7.28).

Каждый паровой цилиндр имеет свой золотник, представляющий собой ко­робку, управляющую при своем движении впуском и выпуском пара. Золотник приводится в движение от золотникового штока, которому сообщается движе­ние от штока соседнего цилиндра при помощи системы рычагов. В золотнико­вой коробке под золотником расположено пять каналов: два впускных (ближе к крышке цилиндра) для впуска пара, два выпускных для выпуска пара и одно­го выхлопного, соединенного с выхлопной трубой для отработавшего пара. Внизу у паровых цилиндров имеются продувочные краники для продувки ци­линдров от воды.

Золотники отрегулированы так, что не бывает такого положения, при кото­ром паровпускные окна у обоих золотников одновременно были бы закрыты; достаточно открыть пусковой вентиль на паровпускной трубе, как насос нач­нет работать.

Если паровой поршень одного из цилиндров находится в крайнем положе­нии, то золотник этого же цилиндра в этот момент находится в среднем поло­жении и движется, открывая с одной стороны впускное, а с другой стороны выпускное окно. Паровой поршень передвигается вверх и вниз, увлекая за собой водяной плунжер, находящийся с ним на одном штоке.

Гидроструйные насосы

Гидроструйные (струйные) насосы по имеют движущихся частей. Перекачи­ваемая среда перемещается внешним потоком (струей) рабочей жидкости. При этом передача энергии от одного потока к другому осуществляется непосред­ственно без промежуточных узлов. Струйный насос состоит из следующих ос­новных элементов (рис.7.29): рабочего сопла, входного участка (конфузора), камеры смешения (горловины), диффузора. Полость, куда поступает перекачи­ваемая жидкость, называется рабочей или всасывающей камерой.

Согласно уравнению Бернулли, для идеальной жидкости суммаудельной потенциальной и кинетической энергий потока во всех его сечениях постоянна (H=р/ g+ /2 • g, где р - давление; - плотность потока жидкости, кг/м³; - скорость потока, м/с). В сопле жидкость за счет сужения поперечного сечения приобретает большую скорость, кинетическая энергия ее возрастает, а потен­циальная, следовательно, уменьшается. При этом давление снижается и при оп­ределенной скорости становится меньше атмосферного, т. е. во всасывающей камере возникает вакуум. Под действием вакуума жидкость по всасывающей трубе поступает во всасывающую камеру и далее в камеру смешения. В камере смешения происходит перемешивание потока рабочей жидкости и перекачи­ваемой жидкости, при этом рабочая жидкость отдает часть энергии перекачи­ваемой жидкости. Пройдя камеру смешения, поток поступает в диффузор, где его скорость постепенно уменьшается, а статический напор увеличивается. Да­лее жидкость поступает в напорный трубопровод с расходом Q_n + Qp., где Q_п- расход перекачиваемой жидкости; Q_р - расход рабочей жидкости.

КПД струйных насосов 15- 25%. Достоинствами насосов являются простота конструкции, надежность в работе, небольшие габариты, невысокая стои­мость. Недостатки: низкий КПД и необходимость подачи к соплу достаточно больших объемов жидкости под высоким давлением.

ЭЛЕВАТОРЫ

Рис. 7.29. Схемы элеваторов традиционного (а) и с регулируемым сечением сопла (б):1 - сопло; 2 - камера всасывания; 3 - камера смешения;

4 - диффузор; 5 - регулирующая игла

Водоструйные элеваторы широко применяют для присоединения систем отопления к тепловым сетям. Элеватор традиционной конструкции включает сопло, камеру всасывания, камеру смешения и диффузор. Работа элеватора ос­нована на использовании кинетической энергии выходящей из сопла струи во­ды подающей магистрали тепловой сети. В камере всасывания струя инжекти рует (подсасывает) охлажденную воду из обратной магистрали системы ото­пления с передачей энергии. Образовавшийся поток направляется в камеру смешения, где происходит выравнивание скоростей и температуры, a за счет высвободившейся кинетической энергии увеличивается статическое давление. В диффузоре происходит дальнейшее снижение скорости и соответствующее увеличение статического давления.

Применение элеваторов с регулируемым сечением рабочего сопла позволя­ет в определенных пределах изменять коэффициент инжекции (всасывания) и. таким образом, осуществлять количественное регулирование в местной систе­ме отопления. Необходимость такого регулирования возникает с повышением температуры наружного воздуха, т. с. при снижении отопительном нагрузки. В эти периоды регулирующая игла вдвигается в сопло и частично перекрывает сечение, в результате чего уменьшается расход сетевой воды, но увеличивается коэффициент инжекции. Импульсами для автоматического устройства регули­рующей иглы является температура наружного воздуха и температура волы в обратной магистрали отопления.

ИНЖЕКТОРЫ

Инжекторомназывается пароструйный насос, в котором струя пара, посту­пающая с большой скоростью, подсасывает воду и подает ее в котел (рис. 7.30).

Пуск инжектора производится следующим образом - при повороте рукоят­ки в положение на пуск клапан приподнимается и открывает доступ пара в су­живающийся паровой конус инжектора. Пар, выходя из парового конуса с большой скоростью, создает вокруг сопла разрежение, и вода засасывается в инжектор. Далее вола поступает в смесительный конус, где пар перемешивает­ся с водой и конденсируется, нагревая при этом воду.

Смесительный конус также суживается, вследствие чего скорость питатель­ной воды при выходе из него возрастает. Питательная вода из смесительного конуса поступает с большой скоростью в расширяющийся нагнетательный ко­нус, где скорость се уменьшается, а давление увеличивается настолько, что становится выше, чем в котле, тогда открывается обратный питательный кла­пан и вода поступает в котел.

В начале пуска инжектора пар увлекает с собой воздух и поэтому не конден­сируется, пока не засосется вода. В этот период между смесительным и нагнета­тельным конусами создается избыточное давление, и вода в смеси с паром вы­брасывается через вестовой клапан и вестовую трубу. Затем, когда воздух будет вытеснен из инжектора и в него засосется вода, пар начнет конденсироваться в смесительном конусе и благодаря большой скорости горячен воды на выходе из смесительного конуса вокруг него создастся разрежение, вестовой клапан присо­сется к седлу, а вода направится в котел. Во избежание срыва работы инжекто­ров температура питательной воды должна быть не выше 40 °С и высота всасывания не более 2 м. Нагрев воды в инжекторах достигает 60 - 80 °С. Чем выше давление пара, тем выше будет температура подаваемой в котел воды.

Рис. 7.30. Инжектор:

а- общий вид;б - схема: 1 - рукоятка пускового клапана; 2, 3, 5 паровой, смесительный и нагнетательный конусы; 4, 6, 8 - вестовой, обратный и пусковой игольчатые клапаны; 7 - корпус инжектора

Инжекторы отличаются простотой устройства и ухода за ними, занимают очень мало места и применяются преимущественно для питания котлов в мел ких стационарных котельных. Основным недостатком инжектора является то, что он расходует очень много пара - до 9% подаваемой воды.

Инжектор не будет подавать воду в котел, если:

1. в него поступает слишком горячая вода (выше 40 ^СС);

2. через всасывающий трубопровод подсасывается воздух;

3. засорился конус или на конусе имеется слой накипи;

4. недостаточное давление пара, поступающего в инжектор.

Питательные устройства

паровых котлов

Для питания паровых котлет водой применяются:

1. центробежные насосы с электрическим приводом;

2. поршневые насосы с паровым приводом и инжекторы (пароструйные на­сосы);

3. водопровод⁹.

Основные характеристики питательных насосов:

1. номинальная подача при номинальной температуре воды;

2. число оборотов в минуту для центробежных насосов или число ходов в минуту для поршневых насосов;

3. номинальная температура воды перед насосом;

4. максимальный напор при номинальной подаче.

Примечание.

Эти данные указываются в специальной табличке, которая прикрепляется к корпусу каж­дого насоса или инжектора. Кроме этих характеристик также указываются заводской но­мер инаименование предприятия-изготовителя или его товарный знак.

Требования «Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых и водо­грейных котлов» к питательным устройствам:

Питание котлов может быть групповым с общим для подключенных котлов питательным трубопроводом или индивидуальным - только для одного котла.

Включение котлов в одну группу по питанию допускается при условии, что разница рабочих давлений в разных котлах не превышает 15 .

Питательные, насосы, присоединяемые к общей магистрали, должны иметь характеристики, допускающие параллельную работу насосов.

После каждого капитального ремонта насоса должно быть проведено его испытание для определения подачи и напора. Результаты испытаний должны быть оформлены актом.

Напор, создаваемый насосом, должен обеспечивать питание котла водой при рабочем давлении за котлом с учетом гидростатической высоты п потерь давле­ния в трак те котла, регулирующем устройстве и в тракте питательной воды.

Характеристика насоса должна также обеспечивать отсутствие перерывов в питании котла при срабатывании предохранительных клапанов с учетом наи­большего повышения давления при их полном открытии.

При групповом питании котлов напор насоса должен выбираться с учетом указанных требований, а также исходя из условия обеспечения питания котла с наибольшим рабочим давлением или с наибольшей потерей напора в пита­тельном

Подача питательных устройств должна определяться по номинальной паро- производительности котлов с учетом расхода воды на непрерывную или периоди­ческую продувку, на пароохлаждение, на редукционно-охладительные и охла­дительные устройства и на возможность потери воды или пара.

Тип, характеристика, количество и схема включения питательных устройств должны выбираться специализированной организацией по проектированию ко­тельных с целью обеспечения надежной и безопасной эксплуатации котла на всех режимах, включая аварийные остановки. Допускается работа котлов паропроиз-водительностью не более 1 г/ч с одним питательным насосом с электроприво­дом, если котлы снабжены автоматикой безопасности, исключающей возмож­ность понижения уровня воды и повышения давления сверх допустимого.

При установке нескольких питательных насосов, имеющих общие всасы­вающие и нагнетательные трубопроводы, у каждого насоса на стороне всасы­вания и на стороне нагнетания должны быть установлены запорные органы.

На входе питательной воды в котел должны быть установлены обратный клапан, предотвращающий выход воды из котла, и запорный орган (ближе к котлу). Если котел имеет неотключаемый по воде экономайзер, то обратный клапан и запорный орган должны устанавливаться до экономайзера¹⁰. У эко­номайзера, отключаемого по воде, обратный клапан и запорный орган следует устанавливать также и после экономайзера. На стороне нагнетания каждого центробежного насоса до запорного органа должен быть установлен обратный клапан.

На питательном трубопроводе между запорным органом и поршневым на­сосом, у которого нет предохранительного клапана и создаваемый напор пре­вышает расчетное давление трубопровода, должен быть установлен предохра­нительный клапан.

Проверка исправности действия питательных насосов должна проводиться в следующие сроки:

• для котлов с рабочим давлением до 14 кгс/см² включительно - не реже одного раза в смену,

• для котлов с рабочим давлением свыше 14 кгс/см² до 40 кгс/см² включи­-

тельно - не реже одного раза в сутки (кроме котлов, установленных на тепловых электростанциях);

• для котлов, установленных на тепловых электростанциях, - в соответст­вии с графиком, утвержденным главным инженером.

О результатах проверки делается запись в сменном журнале.

Проверка исправности резервных питательных насосов осуществляется пу­тем их кратковременного включения в работу. Между водяным экономайзером «кипящего» типа (изготовленным из стали) и паровым котлом не устанавливается никаких запорных устройств и не делается никаких обводов ни для воды, ни для дымовых газов. Такой экономайзер представляет с котлом единый агрегат - остановка экономайзера влечет за собой остановку котла. На самом экономайзере «кипящего» типа устанавливаются лишь воздушные краники и продувочные вентили, а вся питательная арматура монтируется перед экономайзером (РД 10-319-99, п. 5.10.11 [2])