Конструкция центробежного насоса

Центробежный насос трехступенчатый с осевым подводом воды. Продольный его разрез представлен на рис.2.4.

Р

Рис.2.4. Насос центробежный: 1 – корпус; 2 – аппарат направляющий третьей ступени; 3 – обратные шаровые клапаны; 4 – аппарат направляющий первой и второй ступени; 5 – втулка; 6 – крышка направляющего аппарата; 7 – крышка насоса; 8 – рабочее колесо; 9 – уплотнение вала переднее; 10,13 – штуцер; 11 – сливной кран; 12 – рукав; 14 – подшипник 5-309; 15 – крышка задняя; 16 – вал; 17 – полумуфта; 18 – уплотнение вала заднее.

Оболочку насоса образуют корпус 1, крышки направляющих аппаратов 6 и крышка насоса 7. Внутри ее на шариковых подшипниках 14 (подшипник 5-309) и подшипнике 5-303 внутри переднего уплотнения 9 вала установлен ротор. В его состав входят вал 16, три рабочие колеса 8 с двоякой кривизной лопастей. В качестве отводящего устройства на первой и второй ступенях используются направляющие аппараты 4. На третьей ступени направляющий аппарат 2, образует с корпусом 1 кольцевую камеру. На ее двух шпильках устанавливают падающий клапан. Направляющие аппараты 4 закреплены в их крышках 6.

Уплотнения колес и магистральные уплотнения щелевого типа.

Подшипник 14 закреплен в корпусе 1 и на валу. Он воспринимает осевые усилия. Он смазывается трансмиссионным маслом ТМ 5-18 (ТАД-18), заливаемого в полость задней крышки 15. Его разгрузка от осевой силы обеспечивается наличием у рабочего колеса разгрузочных отверстий как на рабочих колесах насосов ПН-40УВ.

Подшипник 5-303, установленный в зоне переднего уплотнения (см. рис.2.6), плавающий, т.е. закреплен в осевом направлении.

В крышках направляющих аппаратов 6 имеются обратные шаровые клапаны 3. Внутри канала клапана имеется шарик. Под напором воды он перекрывает калиброванное отверстие в стенке крышек. При прекращении подачи воды шарик не прижимается к отверстию и вода свободно сливается из ступеней насоса. При этом она поступает в кольцевую камеру, а затем по рукаву 12 при открытом сливном кране сливается из насоса.

Сальниковые уплотнения предназначены для герметизации насоса и предотвращения поступления воды из полости насоса к подшипникам. В насосе НЦПВ-20/200 эти уплотнения отличны от традиционных, в которых применяются манжеты.

В насосе имеются два уплотнения вала – заднее и переднее (рис.2.4, поз.18 и поз.9). Их уплотняющие элементы одинаковы, однако назначение их различно.

Заднее уплотнение вала (рис.2.5) состоит из набора уплотнительных колец 7…10 и манжеты 1, размещенных в стакане 3. Этот набор колец сжимается нажимным кольцом 4, крепящимся тремя болтами 5 к стакану 3. Болты фиксируют от проворачивания нержавеющей проволокой, толщиной 0,6 мм, закрепляя ее на нажимном кольце. Назначение этого набора колец – герметизация внутренней полости насоса. Манжета 1 в стакане предотвращает поступление воды к подшипнику (рис.2.4, поз.14). В стакане имеется дренажное отверстие. Оно совмещено с соответствующими отверстиями в направляющем аппарате (рис.2.4, поз.2) и корпусе насоса (рис.2.4, поз.1). Вода из этого отверстия сливается по штуцеру 13.

Уплотнительные кольца 7…10 в стакане 3 обжимают кольцом 4, затягивая болты 5. Неравномерность их затяжки контролируют величиной зазора 13. Различие в его величинах на болтах не должно превышать 0,2 мм. Контролируется и величина момента проворачивания вала. Его величина должна находиться в пределах (2,5…3) кГс٠м (25…30) Нм.

Рис.2.5. Уплотнение вала заднее

1 – манжета 1-52-72-3 ГОСТ 8752; 2 – кольцо уплотнительное 085-090-30 ГОСТ 18829; 3 – стакан; 4 – кольцо нажимное; 5 – болт; 6 – проволока 0,6 мм 12Х18Н9Т (нержавеющая); 7,10 – кольцо уплотнительное из набивки; 8 – кольцо уплотнительное слоеное; 9 – кольцо уплотнительное витое

При недостаточной степени обжатия концевых уплотнений из дренажных отверстий струйками течет вода. Требуется разборка насоса и регулирование степени обжатия уплотнительных колец уплотнений.

Переднее уплотнение размещено в специальном стакане крышки насоса (рис.2.4, поз.9). Его устройство представлено на рис.2.6. Пакет уплотнительных колец 1…4 аналогичный пакету уплотнительных колец заднего уплотнения. Его обжимают гайкой 11. Момент трогания вала по окончании обжатия должен находиться в пределах (1,5…1,8) кГс٠м (15…18) Нм. Следовательно, суммарная величина момента должна быть в пределах (40…48) Нм.

Рис.2.6. Уплотнение вала переднее:

1, 4 – кольцо уплотнительное из набивки; 2- кольцо уплотнительное витое; 3 – кольцо уплотнительное слоеное; 5 – стакан; 6 – подшипник 5-303 ГОСТ 8338; 7 – гайка; 8 – колпачок; 9 – проволока 0,6-12Х18Н9Т (нержавеющая); 10 – кольцо; 11 –манжета.

Назначение этого уплотнения и манжеты 11 – предотвратить поступление воды из полости насоса к подшипнику 6. Для подвода воды, просочившейся через пакет уплотнительных колец в стакане 5, предусмотрено дренажное отверстие. Оно совмещено с дренажным отверстием в крышке насоса и штуцером (рис.2.4, поз.10).

Смазывание подшипника 6 осуществляется консистентной смазкой Литол-24. Ею заполняют полость подшипника и пространство под колпачком 8 при ремонтах. Проволока 9 предназначена для удержания колпачка.

Падающий клапан (рис.2.7) предназначен для предотвращения обратного тока воды в случае, если рукавные линии и стропы проложены на высоты, а насос прекратит работу. Он обеспечивает также герметизацию насоса при работе вакуумной системы.

Рис.2.7. Падающий клапан:

1 – аппарат направляющий третьей ступени; 2 – корпус; 3 – датчик заполнения; 4 – корпус падающего клапана; 5 – направляющая втулка; 6 – клапан падающий; 7 – упор; 8 – манометр; 9 – трубка подвода воды к пеносмесителю.

Корпус 4 падающего клапана 6 установлен в верхней части кольцевой камеры, образуемой направляющим аппаратом 1 третьей ступени насоса и корпусом 2 (см.также рис.2.4, поз.1 и поз.2). При отсутствии подачи воды клапан 6, перемещаемый в направляющей втулке 5, находится в исходном положении и перекрывает внутреннюю полость насоса и его коллектор. При подаче воды насосом под ее напором клапан 6 поднимется вверх до упора 7. При этом вода из насоса будет поступать в коллектор, а затем в рукавные линии.

Тахометр ТС-1 предназначен для фиксации частоты вращения вала насоса и продолжительности его работы в часах. Он состоит из блока индикации 11 и датчика с ротором Т (рис.2.1).

При вращении вала насоса ротор Т воздействует на датчик, установленный в задней крышке 15. Возникающие при каждом обороте вала импульсы блоком индикации тахометра (рис.2.8).

При вращении вала насоса ротор Т воздействует на датчик установленный

Рис.2.8. Блок управления системой водозаполнения: 1 – тумблер «Питание»; 2 – тумблер «Режим»; 3 – кронштейн для крепления блока; 4 – кабель соединения с вакуумным агрегатом; 5 – кабель соединения с датчиком заполнения; 6 – кнопка «Стоп»; 7 – световые индикаторы; 8 – кнопка «Пуск».

При работе насоса на индикаторе показаний 2 высвечивается частота вращения вала насоса в об/мин. Это сопровождается высвечиванием индикатора режима 3. При нажатии кнопки 5 на индикаторе показаний высвечивается время в часах и загорается индикатор режима 3. При отпускании кнопки 5 фиксируется частота вращения вала.

Отсчет времени наработки насоса осуществляется только при частоте вращения вала больше 500 об/мин. Запоминание времени отсчета происходит автоматически после полной остановки насоса.

Параметры технической характеристики насоса представлены в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Параметры, приведенные в табл.2.1 получены при n = 2700 об/мин и высоте всасывания 3,5 м.

Максимальное давление при входе в насос принято равным 0,59 МПа (6 кГс/см²), а на выходе 3,43 МПа (35 кГс/см²).

Зависимость Н, N и η от величины Q представлена на рис.2.9.

Рис.2.9. Характеристики ПЦНВ-20/200: 1 – напор, м; 2 – кпд, %;

3 – мощность, кВт.

Параметры этих характеристик получены при частоте вращения вала насоса n = 2700 об/мин и высоте всасывания h_вс = 3,5 м.

Значения Н и N при других частотах вращения вала получают, используя для расчетов формулы теории подобия.