Центробежный насос подбирается потребителем исходя из заданных условий, таких как: тип перекачиваемой среды, условия работы, необходимый напор.

Подбор подходящего насоса – непростая задача, так как расчетные параметры зачастую отличаются от фактических рабочих параметров, при которых проявляются некоторые недостатки и сбои в работе центробежных насосов. К основным недостаткам центробежных насосов относятся:

1) Необходимость заполнения насосов водой перед их пуском;

2) Ограниченность применения центробежных насосов для малых производительностей, вследствие:

а) Низкого КПД, небольших насосов;

б) Сложности отливки корпуса с узкими проточными каналами;

в) Необходимости увеличения числа ступеней вследствие небольшой производительности насоса.

На практике вывод насоса из эксплуатации на ремонт может быть вызван рядом причин:

1) Основная причина – недостаточность обеспечения нужного дебита перекачиваемого вещества или недостаточный напор жидкости.

2)  Помимо первой причины существует масса других причин, по которым эксплуатация насоса должна быть немедленно прекращена. Например, проблемы связанные с недостатками уплотнения, что ведет к утечкам, потере герметизации, охлаждения, пожарной безопасности;

3) Проблемы, связанные с неисправностью подшипниковой опоры двигателя насоса, которые ведут к ухудшению смазки, её загрязнению, потере охлаждения, неестественному шуму, возникающему в процессе работы;

4) Недостатки корпуса насоса, чрезмерно высокий уровень шума и вибрации.

Устранение возможности возникновения вышеописанных неисправностей и недостатков является одним из направлений, для которых необходимо разрабатывать новые конструкторские решения.

Модификация насосов ЦНС направлена на наиболее значимые для потребителя параметры, отраженные в рисунке. 

Рис. 3. Основные направления усовершенствования центробежных насосов

К другим целям модификации можно отнести достижение максимального удобства монтажа, эксплуатации и ремонта насоса. К основным узлам центробежного насоса относятся: рабочее колесо, направляющий аппарат, корпус насоса, вал, подшипники, уплотнители.

В химической промышленности представители технического руководства, эксплуатационного и ремонтного персонала все чаще проявляют интерес к насосам и арматуре в корпусах из черных металлов с футеровкой проточной части полимерами или в полном полимерном исполнении - как оптимальному варианту по критерию «стоимость/эффективность».

По данным Exxon Chemical 80% насосов выводятся из эксплуатации по причине механической неисправности сальникового уплотнения, остальные 20% - по причине поломки подшипников. Стоимость ремонта в течение первых 5 лет эксплуатации примерно в два раза превысит стоимость самого насоса. На данный момент на рынке присутствуют насосы с электромагнитным приводом и магнитной муфтой вместо сальникового уплотнителя, что позволяет существенно уменьшить затраты на эксплуатацию.

В химическом насосостроении для различных узлов является актуальным применение таких материалов как: ПВДФ, ПВХ, полипропилена, полиэтилена, фторсодержащего каучука, этилен-пропиленового каучука и керамики. Материалы подбираются исходя из агрессивности перекачиваемой среды и её температуры.

В нефтедобыче помимо обычных ЦНС насосов используют другой тип ЦНСН, который используется в системах внутри промыслового сбора, подготовки и транспортировки нефти без сероводорода. Из-за того, что в нефти содержится некоторое количество воды и других примесей то направления технической модификации центробежных насосов для нефтедобычи можно охарактеризовать следующим образом:

1. 100% насосов с вынесенной в осевой опорой (схема импортного оборудования);

2. Гидрозащита;

3. Насос должен быть максимально коротким, износостойким, коррозионностойким;

4. Необходимо компрессионное исполнение, когда рабочие колеса имеют жесткую связь с валом. Наиболее эффективной является компрессионно-пакетная сборка;

5. Минимальная длина насоса должна достигаться за счет увеличения числа оборотов. Однако зависимость износа от частоты оборотов является кубичной,  что требует применения нестандартных материалов, повышающих износостойкость;

6. КПД насоса также можно увеличить за счет уменьшения шероховатости поверхности его рабочих органов.

В энергетике направления движения технической модификации можно охарактеризовать следующим образом: увеличение КПД и напора, с уменьшением мощности и стоимости эксплуатации и ремонта. В энергетике используются насосы типа ЦНС для перекачивания холодной воды до 45⁰С, для перекачки горячей воды используются насосы типа ЦНСГ работающего в температурном диапазоне от 45 до 105⁰С.

В настоящее время существует огромный выбор ЦНС насос с разными параметрами для разных потребностей. Модификация насосов типа ЦНС будет проходить в нескольких направлениях.

Увеличение КПД. Одним из характерных приемов повышения к.п.д. для центробежных насосов является обточка рабочего колеса. Конкретный подбор рабочего колеса под нужные режимы (подача и напор) позволяет, особенно на крупных насосах, получать значительную экономию энергии.

Увеличение надёжности. Надёжность насос в процессе эксплуатации является важным фактором. Для увеличения надёжности применяются различные конструкционные материалы: легкий алюминий- для тяжелых строительных работ и шахт, износостойкий чугун- для коррозионной среды или работы с морской водой, нержавеющая сталь - для обеспечения дополнительной коррозионный стойкости и алюминиевая бронза - для исключительно коррозионных сред.

Одними из направлений технической модификации могут служить следующие улучшения

•  применение новой проточной части (новые рабочие колеса, направляющие аппараты);

•  установка торцевых уплотнений с системой промывки в процессе эксплуатации или сальниковых уплотнений из графита, позволяющих работать насосу без протечек с подтяжкой сальников один раз в год;

•  установка на валу защитных резиновых колец, предотвращающих размыв посадочных мест вала и рабочих колес;

•  применение в межступенчатых уплотнениях твердосплавных эррозионностойких колец;

•  установка оптимизированного узла разгрузочного устройства;

•  применение в качестве соединительного узла (насос-двигатель) гибкой пластинчатой муфты;

•  установка датчика осевого сдвига с автоматической сигнализацией допустимого износа гидропяты.

В результате применения данных модификаций :

•  увеличен ресурс работы в 2 - 2,5 раза;

•  расширена допустимая оптимальная зона работы;

•  повышена эффективность в рабочей зоне эксплуатации;

•  уменьшен уровень вибрации;

•  снижены до минимума внешние утечки;

•  обеспечен легкий доступ ко всем узлам;

•  максимально упрощена схема сборки;

•  улучшен дизайн.

Производство насосов осуществляется в специализированных цехах, оснащенных самым современным технологическим оборудованием. На всех стадиях производства от выплавки металла до изготовления деталей, сборки и испытания узлов и готового изделия предусмотрен всесторонний контроль всех конструктивных и технологических параметров.

С анализом российского рынка ЦНС насосов  Вы можете познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок насосов типа ЦНС в России».

Автор:

Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков
Тел.: (495) 918-13-12, (495) 911-58-70
E-mail: mail@akpr.ru
WWW: www.akpr.ru

Об авторе:
Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков оказывает три вида услуг, связанных с анализом рынков, технологий и проектов в промышленных отраслях - проведение маркетинговых исследований, разработка ТЭО и бизнес-планов инвестиционных проектов.
• Маркетинговые исследования
• Технико-экономическое обоснование
• Бизнес-планирование

www.newchemistry.ru