Осевые насосы

Для перекачивания больших количеств жидкости с относитель­но малыми напорами обычно используют осевые насосы. По ГОСТ 9366-71 осевые насосы типа О и Оп выпускают на пара­метры: Q = 0,072÷ 40,5 м³/с, Н = 2,5÷ 26 м: п = 250÷ 2900 об/мин. В настоящее время разработаны высоконапорные осевые насосы с напором до 25 м в одноступенчатом исполнении для крупных насосных станций. Подача таких насосов составляет 137 000 м³/ч.

Преобладающее распространение получили одноступенчатые осевые насосы консольного типа. Чаще всего выполняют насосы вертикального типа, хотя известны также некоторые типы насо­сов с горизонтальным и наклонным расположением оси агрегата. При вертикальном исполнении валы насоса и приводного электро­двигателя жестко соединяются фланцами либо непосредственно, либо через промежуточный вал.

Рабочее колесо насоса имеет от двух до шести лопастей. Ло­пасти крепят к втулке жестко (тип О), или так, что они могут поворачиваться относительно нее (тип Оп). В соответствии с этим насосы называют жестколопастными или поворотиолопастными. Для изменения режима работы насоса лопасти поворачивают как при остановленном, так и при работающем насосе.

Продольный разрез насоса типа Оп приведен на рис. 62. Корпус насоса состоит из фундаментного кольца, камеры рабочего колеса, выправляющего аппарата и отвода. Корпусные детали имеют фланцевые разъемы в плоскостях, перпендикулярных оси насоса. Камера рабочего колеса, кроме того, имеет разъем в осевой плоскости. В зависимости от конструкции в камере рабочего колеса выполняют сферическую или цилиндрическую расточку. Выправ­ляющий аппарат представляет собой отливку с цилиндрическими неподвижными лопатками и корпусом нижнего подшипника. Литой отвод выполнен в виде колена, изогнутого под углом 120°, с при­литым опорным узлом верхнего подшипника и сальника. Отвод опирается на лапы насоса, а фундаментное кольцо — на закладное кольцо со стороны подвода.

Лопастное колесо на фланце присоединено к полому валу. Во втулке рабочего колеса расположен механизм поворота ло­пастей, который штоком, расположенном в полом вале, соединен с приводным устройством.

Опорами ротора являются верхний и нижний подшипники скольжения с лигнофолевыми или резиновыми вкладышами. Вал под подшипниками имеет защитные втулки из нержавеющей стали. Смазываются подшипники перекачиваемой водой. В период пуска к подшипникам подводится вода от технического водопровода.

Осевое усилие воспринимается пятой электродвигателя. В зару­бежной практике известны насосы, баббитовые подшипники ко­торых смазываются консистентной смазкой от масленок, а осевое усилие воспринимается упорным подшипником насоса.

Насосы с диаметром лопастей D > 1 м имеют подвод в виде колена, мелкие—камерный подвод.

Известны конструкции осевых насосов, которые могут работать при погружении в воду в любом положении: горизонтальном, вертикальном и наклонном.

Схема многоступенчатого осевого насоса примени­тельно к условиям его работы в очень узких скважинах дана на рис. 63. Такие насосы строятся на размер скважины от 100 мм и выше, при этом их производительность будет 20 м³/час при диаметре скважины 100 мм и 100 м³/час при диаметре 150 мм. Более крупные двухступенчатые насосы с расходом до 6 м³/сек и напором до 20 м изготовлял завод «Борец» для подачи охлаждающей воды в конденсаторы, тепловых станций. Этим же заводом были выполнены про­пеллерные насосы для станций канала Москва — Волга.

Каждый изнасосов рассчитан на подачу 25 м³;воды в секунду при напоре 8,5 ч-9 м и приводится в действие верти­кальным синхронным электромотором мощностью 3 000 кВт с числом оборотов 214 в минуту.

Стальные лопасти рабочего колеса подвижно закреплены в его втулке и могут быть установлены на любой угол откры­тия, что позволяет в широкой мере регулировать производи­тельность насоса.

Поворот лопастей осуществляется помощью поршневого масляного сервомотора, расположенного во втулке колеса. Масло под давлением подается к нему по специальным

тру­бам внутри полого сверления вала из распределительной го­ловки, расположенной на верхней части электродвигателя.

Изогнутая всасывающая труба и напорный патрубок на­соса выполнены в железобетоне с облицовкой части их ли­стовой сталью.

Изготовлению насосов предшествовала длительная иссле­довательская работа, для чего на заводе была построена спе­циальная модельная установка.

Ниже дается сравнительная оценка трех основных типов установок пропеллерных насосов, приведенных на рис. 64, 65, 66.

Горизонтально-сифонная установка (рис. 64) имеет такое расположение, при котором концы трубо­проводов вводятся под уровень воды — один в приемной ка­мере, другой в головной части напорного канала, а средняя часть трубопровода, собственно насос, находится выше верх­него уровня последнего. В этом случае насос работает при вакууме, причем для заполнения его жидкостью требуется удалить из него воздух, что вызывает необходимость установки вспомогательного вакуум-насоса или эжектора. Насос ре­комендуется пускать в ход без воды, и. лишь по достижении долного числа оборотов из него удаляют воздух. Это необхо­димо, во-первых, для уменьшения потребного пускового мо­мента двигателя, а во-вторых, для устранения возможности

обратного тока воды в том случае, если отсутствует обратный клапан. Из эгих же соображений вакуум устраняют и перед остановкой насоса.

Вертикальная установка с затопленным колесом (рис. 65) имеет по сравнению с первым типом установки то преимущество, что рабочее колесо находится ниже уровня воды в приемной камере, а поэтому насос не нужно заливать перед пуском в ход. Кроме того, здесь можно применять более высоконапорные насосы.

Наклонный тип установки (рис. 66). Она имеет наряду с хорошими условиями для протока воды также постоянную готовность к работе, характерную для верти­кальных установок.