Лопастные насосы, применяемые в мелиорации и сельскохозяйственном водоснабжении

На мелиоративных насосных станциях обычно применяют на­сосы общего назначения, допускающие перекачку воды температу­рой до 85 °С и с содержанием твердых включений не более 3 г/л, размером не более 0,5 мм, из них абразивных не более 2 %. Ниже кратко описаны различные типы насосов, которые наиболее часто используют в мелиорации и сельскохозяйственном водоснабже­нии.
Центробежные насосы типов К и КМ. Это горизонтальные, одно­ступенчатые центробежные насосы с рабочим колесом односто­роннего входа, консольно расположенным на конце вала насоса. Напорный патрубок насоса может быть повернут на 90,180 или 270° в зависимости от условий компоновки. Смазка подшипников жид­кая. Осевые усилия через вал воспринимаются шарикоподшипни­ками. Для снижения осевых усилий на рабочем колесе делают дву­стороннее щелевое уплотнение, разгрузочную камеру и разгрузоч­ные отверстия.

Моноблочные насосы типа КМ в отличие от насосов типа К не имеют опорной стойки и отдельного вала, поскольку рабочее колесо насажено непосредственно на вал электродвигателя. Сводные характеристики H=f(Q) насосов типов К и КМ показаны на рисун­ке 4.2, а.
Центробежные горизонтальные насосы типа Д. Это центробеж­ные, одноступенчатые с горизонтальным двусторонним подводом воды к рабочему колесу насосы. Корпус насоса чугунный, имеет горизонтальный разъем в плоскости расположения оси вала, по­этому разбирать и ремонтировать насос можно без демонтажа тру­бопроводов. Опорами ротора насосов Д 6300-80 и Д 5000-50 служат подшипники скольжения, насосов Д 3200-33, Д 2500-17, Д3200-75, Д 2500-45, Д 5000-32, Д 3200-20, Д 6300-27 и Д 4000-22 - под­шипники качения с жидкой смазкой, а для всех остальных насо­сов — подшипники качения с консистентной смазкой. Для охлаж­дения сальников и предотвращения подсоса воздуха из атмосферы в насосах предусмотрены уплотнения с гидравлическим затвором.
Насосы типа Д по сравнению с насосами типов К и КМ имеют более высокие КПД. Они удобнее в эксплуатации благодаря нали­чию у них горизонтального разъема. Поэтому предпочтительнее применять эти насосы.
Сводные характеристики насосов типа Д приведены на рисунке 4.2, б.Центробежные горизонтальные насосы типов ЦН и ЦНС. Высоко­напорные центробежные насосы типа ЦН — горизонтальные, многоступенчатые, имеющие горизонтальный разъем, с рабочими колесами одностороннего входа. Их можно использовать на высо­конапорных насосных станциях в качестве основных насосов, а так­же на крупных осушительных и оросительных насосных станциях в качестве вспомогательных насосов.

Рис. 4.2. Сводные характеристики насосов:
а —типов К и КМ (продолжение рис. см. с. 102…105)

Рис. 4.2. (продолжение):
■ типов Д; в — типов ЦН и ЦНС; г — типа В с повышенной частотой вращения (Г) и с пониженной частотой вращения (II)

Высоконапорные центробежные насосы типа ЦНС — горизон­тальные, многоступенчатые, секционные, с рабочими колесами од­ностороннего входа, могут быть использованы в качестве как ос­новных, так и вспомогательных насосов. Сводные характеристики этих насосов приведены на рисунке 4.2, в.

Рис. 4.2. (продолжение)

Центробежные вертикальные насосы типа В. Это центробежные вертикальные, одноступенчатые насосы, с рабочим колесом одно­стороннего входа, консольно расположенным на конце вала насоса. Корпус насоса по периферии имеет спиральную форму с горизон­тальным напорным патрубком. К верхнему фланцу корпуса насоса прикреплена крышка, на которой установлены направляющий подшипник и сальниковое уплотнение.

Рис. 4.2. (продолжение)

д — типов О и ОП; е — типа ЭЦВ; ж— типов А и АТН

 Вода к рабочему колесу на­соса подводится снизу. Осевая гидравлическая сила и вес вращаю­щихся деталей через валы насоса и двигателя воспринимаются пя­той электродвигателя. Направляющие подшипники насосов типа В с резиновыми или лигнофолевыми вкладышами смазываются пере-качив’аемой водой, если содержание в ней взвешенных частиц не более 50 мг/л при допустимой их крупности и абразивности. При перекачивании загрязненной воды подшипники должны смазы­ваться технически чистой водой, подаваемой из специальной систе­мы. Последние конструкции крупных насосов с диаметрами напор­ных патрубков более 1600 мм имеют баббитовые подшипники с масляной смазкой.
Сводные характеристики H=f(0 насосов типа В приведены на рисунке 4.2, г.
Осевые насосы типов О и ОП. Эти насосы имеют горизонтальное и вертикальное исполнение, состоят из рабочего колеса, вала и кор­пуса. В свою очередь, корпус насоса состоит из подвода, камеры ра­бочего колеса, выправляющего аппарата, диффузора, закладно­го и переходного колец. Осмотр и ремонт рабочего колеса возмож­ны без демонтажа и разборки насоса. Вода к насосам обычно под­водится изогнутыми всасывающими трубами. Для насосов с рабочими колесами диаметром 1100 мм и менее разрешен камер­ный подвод [6].

Насосы ОВ2-42МК и ОВ8-42МК (вертикального исполнения) применяют только с камерным подводом. Валы всех осевых насо­сов имеют две подшипниковые опоры. Осевые силы и вес вращаю­щихся деталей воспринимаются пятой электродвигателя. Осевые насосы могут быть поставлены с жестко закрепленными лопастя­ми во втулке рабочего колеса (тип О) и поворотными лопастями (тип ОП). Последние могут быть с ручным механизмом разворота лопастей при остановленном насосе, с электроприводом или с электрогидроприводом разворота лопастей рабочего колеса на ходу.
В последнее время осевые вертикальные насосы с диаметром ра­бочих колес £р.к< 0,55 м стали делать моноблочными — насос и двигатель составляют единый узел, изготовляемый на заводе. Свод­ные характеристики осевых насосов типов О и ОП приведены на рисунке 4.2, д.
Низконапорные осевые насосы типа ОГ8-55 (Q=O,9m3/c, Н = 10 м) и ОГ5-70М ((2 =2,25 м3/с, Я=11м)с горизонтальным расположением вала поставляют с жестко закрепленными лопас­тями рабочего колеса и приводом от электродвигателя через со­единительную муфту. Агрегат поставляют на общей фундамент­ной плите.
Погружные (капсульные) насосы. Рекомендуют применять для оборудования временных насосных станций и станций с малым периодом работы. По конструктивному исполнению погружной насос представляет собой моноблочный агрегат со встроенным электродвигателем, который расположен в герметичном корпусе в потоке воды преимущественно со стороны всасывающей части аг­регата. В нижней части электродвигателя имеется сборник воз­можных протечек через уплотнения вала в корпусе агрегата. Про­сочившуюся воду удаляют оттуда, повышая давление воздуха в по­лости двигателя путем подачи его от компрессора.
Электроэнергия к двигателю подводится гибким кабелем через станцию управления, поставляемую комплектно с агрегатом. По­гружные насосы [6] могут быть изготовлены в двух вариантах: на салазках (на рельсах, уложенных по укрепленному откосу) или на шарнире. Установка погружного агрегата на шарнире позволяет довольно быстро поднимать агрегат из воды в случае необходимос­ти, а также быстро устанавливать его в рабочее положение, что очень важно при недостаточной надежности гидроизоляции по­гружного электродвигателя. Насосы устанавливают на открытом воздухе (без здания).
Насосы для подъема воды из скважин. Насосы типа ЭЦВ, А и АТН предназначены для забора воды из артезианских скважин. Сводные характеристики насосов приведены на рисунке 4.2, е, ж.

Насосы марки ЭЦВ — одно- или многоступенчатые погружные центробежные вертикальные с рабочими колесами односторонне­го входа. Электронасос ЭЦВ состоит из насоса, погружного элект

родвигателя, токоподводящего кабеля, водоподъемного трубо­провода, оборудования устья скважины и системы автоматическо­го управления. Подшипники насоса смазываются и охлаждаются водой.
Насосы типа А — центробежные секционные вертикальные с трансмиссионным валом, вращающимся в лигнофолевых подшип­никах, для смазки которых используют чистую воду, подаваемую вдоль колонны напорных труб и насоса по специальному трубопро­воду.
Насосы типа АТН — центробежные секционные вертикальные с радиальными подшипниками приводного вала и насоса, смазы­ваемыми перекачиваемой водой. Насосы АТН менее надежны, по­этому их применение должно быть обосновано расчетом.
В дальнейшем насосы типа А и АТН будут иметь единое обозна­чение: ЦТВа-(2ч-#, где а — внутренний диаметр скважины, мм, уменьшенный в 25 раз; Q4— подача, м3/ч; Я— напор, м.
При расчетах насосных станций, оборудованных насосами типа ЭЦВ, А и АТН (ЦТВ), следует учитывать дополнительные по­тери напора в водоподъемных трубах насосов в размере: для насо­сов ЭЦВ —3…6 % напора насоса, для насосов А —4…6, для насо­сов АТН 8 — 16…18, для насосов АТН 10 — 12…14 и для насосов АТН 14-6…8%.