17. Особенности насосов горячего водоснабжения

Влияние высоких температур перекачиваемых жидкостей сказывается на конструкции подшипников, сальников, способе крепления корпуса насоса к станине.

В горячих насосах зна­чительное количество теплоты подводится к подшипнику через вал от сальников и перемещаемой жидкости. Эта теплота совместно с теплотой трения может создавать недопустимо высокие температуры элементов подшипника, приводящие к вытеканию смазки и полусухому трению. Отсюда следует необходимость охлаждения подшипников, что достигается введением холодной воды в трубчатый змеевик, размещенный в масля­ной ванне подшипника или в отдельной полости охлаждения масла.

Сальники у насосов для горячих жидкостей также выполняются охлаждаемыми. Здесь возможны различные конструктивные решения, как с внешним отводом теплоты, так и с отводом теплоты водой, непосредственно омывающей поверхности втулок сальника.

Значительные тепловые деформации и неравномерность их приводят к своеобразным конструктивным формам отдельных элементов насосов для горячих жидкостей.

Рис.17. Два варианта опорных лап насосов

Обычная схема расположения опорных лап корпуса насоса для по­дачи холодной воды показана на рис.17а. Расположение лап здесь нижнее. Применение такой конструкции в насосах для горячих жидкостей вызывает существенные затруднения с центровкой насоса и двига­теля, если они соединяются непосредственно при помощи муфты.

Действительно, правильная центровка, произведенная при низкой монтажной температуре, неизбежно нарушится в течение короткого периода после пуска, как только насос разогреется до своей рабочей температуры. Размер r для электродвигателя практически останется без изменений, а для насоса он изменится за счёт тепловой деформации.

Таким образом, после разогрева насоса совпадение геометрических осей насоса и двигателя нарушается и возникает вибрация агрегата. Это обстоятельство заставляет располагать опорные поверхности лап насоса на уровне его геометрической оси (рис. 176). При этом тепловые деформации корпуса насоса будут распространяться симмет­рично и нарушений центровки при разогреве наблюдаться не будет.

В насосах для горячих жидкостей предусматривается также надежная компенсация тепловых деформаций продольного и поперечного направ­лений. С этой целью производят фиксацию насоса шпонками, распола­гаемыми на лапах и корпусе и входящими в канавки на станине насоса.

18. Теплоэнергетическое насосное оборудование

Питательные насосы. Рабочие параметры питательных электронасосов паровых котлов лежат в пределах: Q =65÷900 м³/ч; p = 3,9÷29,4 МПа; N = 108÷6360 кВт.

Обозначение питательных электронасосов ПЭ–Q–р; где П– питатель­ный, Э – электро- приводной, Q– подача насоса, м³/ч, р – давление насоса, бар.

Питательные насосы подают воду с высокими температурой и дав­лением, что отражается на конструкции насосов.

Для котлов с давлением пара до 13,7 МПа применяются однокорпусные секционные питательные насосы (на­сосы ПЭ–150–145; ПЭ–270–150; ПЭ–250–180). Количество ступе­ней давления насосов этого типа в зависимости от требуемого давления может быть различным (до 14) при полной идентичности всех ступеней, кроме первой. Рабочее колесо первой ступени выполняется с увеличенным входным сечением (для предохранения от кавитации).

При дав­лениях пара 13,7 МПа и выше применяют двухкорпусные питательные насосы: внутренний корпус секционной конструкции, наружный толстостенный кованый. К этому типу насосов относятся ПЭ-500-180, ПЭ-720-85, ПЭ-900-185 и др.

Привод питательных электронасосов производится электродвигате­лями с синхронной частотой вращения 3000 об/мин, мощность которых ограничена по конструктивным соображениям значением 8000 кВт. Поэтому на ТЭС нашли применение питательные насосы с турбоприводом, получающим пар из промежуточных ступеней турбины­ энергоблока.

Питательные паротурбонасосы имеют рабочие параметры в следующих пределах: Q=30÷1150 м³/ч; р=5,3÷З3,2 МПа; n=5000÷10000 об/мин; N=115÷12500 кВт. Обозначение питательных турбонасосов: ПТН Q-р-р_т, где П – пи­тательный, Т – турбо -приводной, Н – насос, Q – подача насоса в но­минальном режиме, м³/ч; р – давление насоса, бар, р_т – давление пара на входе в приводную турбину, бар.

В зависимости от параметров пара подаваемого в турбину и конструкции её проточной полости частота вращение вала насоса может достигать 7000 об/мин. Однако при столь высоких частотах вращения первая ступень насоса становится ненадежной с точки зрения кавитации. Это определяет необходимость использования специального пред­включенного (бустерного) насоса.

Соответственно питательная установка будет состоять из основного питательного насоса высокого давления и предвключенного низконапорного насоса, соединенных последовательно.

Конденсатные насосы. Их назначение – подача конденсата отрабо­танного пара из конденсатора турбин и конденсата греющего пара из теплообменников ТЭС в трубопроводную систему регенеративного цикла.

Рабочие параметры горизонтальных конденсатных насосов находят­ся в пределах: Q= 12÷125 м³/ч; Н=50÷140 м; N=3,6÷77 кВт; n =3000 и 1500 об/мин; Те же параметры для вертикальных насосов: Q=200÷2000 м³/ч; H = 40÷180 м; N=100÷1226 кВт; n=1000,1500, 3000 об/мин.

Обозначение конденсатных насосов: горизонтальные Кс, вертикальные КсВ, первая цифра - подача, м³/ч; вторая - напор, м.

Конденсатные насосы работают в режимах нагрузки, близких к кавитационным. Чтобы обеспечить надежную, без кавитационных срывов работу насоса, частоту вращения ограничивают и первое рабочее колесо выполняют с широким входным сечением.

Циркуляционные насосы служат для подачи охлаждающей во­дой в конденсаторы паровых турбин и отличаются большой подачей и отно­сительно низким напором. Циркуляционные насосы используются двух типов: осевые и центробежные.

Обозначения осевых насосов: ОВ №-d , где О - осевой, В – вертикальный, № – номер модели рабочего колеса, d - диаметр рабочего колеса, см.

Обозначение центробежных насосов: dВ-Q/Н, где d – диаметр на­порного патрубка, мм; В – вертикальный; Q – подача, м³/ч; Н – на­пор, м.

Параметры выпускаемых насосов типов ОВ : d = 470÷ 2600 мм; Q = 1700 ÷145000 м³/ч; H = 4÷28 м; N = 27÷12500 кВт; n = 250÷960 об/мин; М =1800 ÷ 75000кг.

Параметры центробежных насосов типа В: Q=5500÷54000 м³/ч; Н=26÷90 м; N=1300÷9500 кВт; n=250÷750 об/мин; М= 8500÷100000 кг.

Сетевые насосы служат для подачи горячей воды в теплофикаци­онные сети коммунальных и промышленных систем теплоснабжения; устанавливаются на ТЭЦ и насосных станциях районов. Сетевые насо­сы центробежные, горизонтальные, одно и двухступенчатые.

Обозначение сетевых насосов: СЭ-Q-Н, где С - сетевой; Э - электронасос;

Q – подача, м³/ч; Н - напор, м.

Рабочие параметры сетевых насосов: Q=160÷5000 м³/ч; Н=50÷180м; N=30÷2370 кВт; температура подаваемой воды до 453 К.