§ 41. Центробежные герметичные электронасосы. Насосы из неметаллических материалов

Промышленность выпускает центробежные герметичные элек­тронасосы и специальные герметичные электронасосы.

Основными отличительными особенностями герметичных элек­тронасосов служат отсутствие внешних уплотнений вращающихся частей, а также моноблочность конструкции, объединяющей а од­ном агрегате насос и специальный электродвигатель.

Насосная часть герметичных электронасосов всех типов вклю­чает центробежные рабочие колеса, направляющие аппараты или специальные корпуса и корпусные детали с всасывающим и напор­ным патрубками.

Рабочие колеса установлены непосредственно на консольную часть вала ротора электродвигателя. Корпусные детали насосной части прикреплены к электродвигателю.

Электродвигатель состоит из статора, короткозамкнутого рото­ра, радиальных и опорных подшипников, коробки выводов. Ротор электронасоса расположен в радиальных подшипниках скольжения. Для восприятия осевых сил в электронасосе предусмотрены опор­ные подшипники или пяты.

Охлаждение наружной поверхности статора электродвигателя может быть естественным воздушным или принудительным — га-зовым или жидкостным. Статор и ротор защищены от воздействия перекачиваемой жидкости тонкостенными коррозионно-стойкими гильзами.

Работа герметичных электронасосов без утечек обеспечивает точность проведения технологических процессов, улучшает сани­тарно-гигиенические условия труда и повышает безопасность рабо­ты обслуживающего персонала при перекачивании агрессивных, высокотоксичных, пожаро- и взрывоопасных жидкостей, чистоту ок­ружающей среды, а также возможность полной автоматизации процессов.

Безопасность эксплуатации герметичных электронасосов обеспе­чивают средства защитной автоматики, которые отключают элек­тронасос от сети при отклонении параметров от допустимых зна­чений.

Центробежные герметичные электронасосы выпускают типов ЦГ, ХГ и ХГВ.

Центробежные герметичные насосы типа ЦГ — одноступенчатые насосы со спиральным отводом и осевым подводом жидкости на колесо. Рабочее колесо одностороннего входа распо­ложено на валу электродвигателя.

Условное обозначение электронасосов типа ЦГ (например, ЦГ-200/50-А-45-4-У2): Ц — центробежный, Г —герметичный, 200 — номинальная подача (м3/ч), 50 — напор при номинальной подаче (м), А — условное обозначение, характеризующее материал про­точной части, 45 — номинальная мощность электродвигателя (кВт), 4 — конструктивное исполнение, У — климатическое исполнение, 2—-категория помещения.

В корпусе 1 электронасоса типа ЦГ расположено рабочее коле­со 2 (рис. 62). Вал ротора вращается в переднем 3 и заднем 9 под­шипниках. Для восприятия осевой силы установлены упорные подшипники (пяты) 4 и 8. Электродвигатель состоит из ротора 6 и статора 7. В охлаждающей рубашке размещен змеевик 5, по ко­торому проходит часть перекачиваемой жидкости, используемой для охлаждения электродвигателя, а также смазывания и охлажде­ния подшипников, задняя крышка 11 и вспомогательное кольцо 10.

Насосная часть электронасосов типа ХГ представляет собой соответственно одно-, двух- и трехступенчатый насос (рис. 63). В каждую ступень входит центробежное рабочее колесо 2, 5, 9 и направляющий аппарат 3, 6, 8. Колеса установлены на консольном конце вала электродвигателя. Ступени расположены в корпусе насоса 4, на котором размещен напорный патрубок 7. Со стороны входа ступени закрыты крышкой 1 с всасывающим па­трубком. Корпус насоса 4 шпильками 18 стягивается с крышкой 1 и фланцем электродвигателя 17. Изоляция обмотки статора 13 —

класса Н. Ротор 12 установлен в двух подшипниках скольжения 10 и 15, изготовленных из силицированного графита СГ-Т. Неболь­шие осевые силы, возникающие в процессе работы, воспринимают­ся установленными на вал ротора упорными пятами 11 и 14 из графитопласта KB или фторопласта-4.

Смазывание подшипников и охлаждение внутренней полости электродвигателя осуществляются перекачиваемой жидкостью, ко­торая поступает из напорной зоны насоса через щелевой зазор между ступицей рабочего колеса 9 и корпусом переднего подшип­ника 10. Перекачиваемая жидкость смазывает передний подшип­ник, проходит между статором и ротором, охлаждая их поверхно­сти, смазывает задний подшипник и отводится через отверстие в задней крышке 16 в линию всасывания или приемную емкость. Для увеличения потока жидкости, проходящего между статором и ро­тором в корпусах подшипников предусмотрены дополнительные от­верстия.

Наружная поверхность статора охлаждается в одних насосах окружающим воздухом, в других — нейтральной жидкостью.

Центробежные герметичные электронасосы ти-п а ХГВ — единый агрегат, состоящий из специального герметич­ного трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкну-тым ротором и насосной части.

Статор электродвигателя представляет собой сердечник из элек­тротехнической стали с обмоткой, запрессованный в корпус ру­башки охлаждения.

Осевые силы, возникающие при работе электронасоса, воспри­нимаются пятой трения, установленной в верхней части электро­насоса. Пята трения состоит из двух колец, сделанных из специа­лизированного графита СГТ и закрепленных в верхней и нижней обоймах.

Насосная часть электронасосов 4ХГВ-6-40-4 и 4ХГВ-6-40-5 пред­ставляет собой одноступенчатый центробежный насос, а электро­насосов ЗХГВ-7Х2-20-4 и 4ХГВ-7Х2-40-4 — двухступенчатый центро­бежный насос.

Для защиты подшипниковых узлов и пяты от попадания твер­дых частиц из перекачиваемой жидкости на опорном патрубке ус­тановлен фильтр.

Смазывание и охлаждение подшипников и пяты (рис. 64, а, б), а также отвод теплоты от гильз статора и ротора электронасосов четвертого исполнения осуществляются перекачиваемой жидкостью (рис. 64, б).

Жидкость из напорной полости, пройдя через фильтр пере­водную трубку 2 и отверстие в нижнем подшипниковом щите, де­лится на два потока. Один поток смазывает и охлаждает нижний подшипник и попадает в корпус насоса, другой проходит через за­зор между гильзами ротора и статора, смазывает и охлаждает верхний подшипник, узел пяты и отводится из полости верхней крышки 3 через дроссельную шайбу 4 по трубе 5 во всасывающий трубопровод или заборную емкость.

Смазывание и охлаждение подшипников и пяты, а также отвод теплоты от гильз статора и ротора электронасосов пятого испол­нения осуществляются перекачиваемой жидкостью следующим об­разом (рис. 64, а). Жидкость из напорной полости, пройдя через фильтр 1, трубку 2, змеевик 6, отверстие в нижнем подшипниковом щите, делится на два потока, как и у насосов четвертого исполне­ния. В рубашку корпуса статора подается охлаждающая жид­кость, которая охлаждает наружную поверхность статора, а также рабочую жидкость, циркулирующую в змеевике.

Специальные герметичные электронасосы ти-па БЭН по своей конструкции близки к электронасосам типов ХГ и ЦГ. Условное обозначение электронасосов типа БЭН (например, БЭН-9-У2): Б — бессальниковый (герметичный), Э — электропри­водной, Н — насос, 9 — порядковый номер проекта, У —климатиче­ское исполнение, 2— категория помещения.

Электронасосы могут работать только под заливом, поэтому категорически запрещается пуск или даже кратковременная рабо­та электронасоса без заполнения его перекачиваемой жидкостью или без полного удаления из него воздуха, пара или газа.

Промышленность выпускает гуммированные, пластмассовые и фарфоровые центробежные насосы. Эти насосы по сравнению с ме­таллическими обладают большей стойкостью и долговечностью при перекачивании агрессивных жидкостей и жидкостей с абразивными включениями.

Гуммированные насосы — горизонтальные, одноступен­чатые, консольного типа; предназначены для перекачивания раз­личных агрессивных жидкостей с абразивными включениями час­тиц размером до 0,5 мм. Детали проточной части насоса, соприка­сающиеся с перекачиваемой жидкостью, покрыты резиной. Темпе­ратура перекачиваемой жидкости зависит от марки резины, при­меняемой для покрытия.

Гуммированные насосы выпускаются следующих марок: 4АХ-5Р-1 и 4ПХ-4Р-1 для перекачивания суспензии диоксида тита­на с абразивными включениями до 40% по массе; 2Х-6Р-1(2), ЗХ-9Р-1(2) и 6Х-9Р-1(2) для перекачивания растворов серной и со­ляной кислот, а также других агрессивных жидкостей с абразивны­ми включениями до 4% по массе; 1Х-2Р-1(2) для перекачивания чистых серной, соляной, фосфорной и других кислот.

Насосы из пластмассы — горизонтальные, консольного типа; предназначены для перекачивания чистых кислот и различ­ных технологических растворов с температурой до 60° С, не содер­жащих взвешенных частиц. Детали насоса, соприкасающиеся с пе­рекачиваемой жидкостью, изготовлены из пластмассы. Уплотнение насоса — торцовое.

Насосы из ф а р ф о р а предназначены для перекачивания различных кислот (кроме плавиковой и фосфорной) любой концен­трации, а также щелочей концентрацией до 10%, не кристаллизу­ющихся и не содержащих твердых частиц.