1. Технологія монтажу вертикальних насосів.
1.1. Принцип дії насосів.
Насосами називають гідравлічні машини, призначені для переміщення рідин. Насос здійснює свою роботу за рахунок енергії двигуна. Частина цієї енергії витрачається на подолання гідравлічних і механічних опорів, інша - на створення надлишкового тиску (розрідження), за рахунок якого рідина переміщається від насоса до місця її споживання.
В усіх галузях промисловості застосовують насоси різних конструкцій. Найбільш поширені лопатеві насоси - відцентрові, осьові і вихрові. При необхідності створення високого напору рідини або точної її дозування застосовують насоси об'ємного типу - поршневі і роторні.
Рис.1. Схема відцентрового насоса: 1-сітка, 2, 7-приймальний і зворотний клапан, 3-резервуар, 4, 8-всмоктуючий і нагнітальний трубопроводи, 5-вакуумметр, 6, 13-патрубки, 9-засувка, 10-маноматр, 11 - насос, 12-робоче колесо.
Відцентрові насоси (рис.1) прості по конструкції і зручні в експлуатації. Головними частинами відцентрового насоса є робоче колесо з вигнутими лопатками, посаджене на валу, і нерухомий корпус насоса спіральної форми, що ізолює колесо від зовнішнього середовища. Корпус насоса має патрубки для приєднання його до всмоктуючого і нагнітального трубопроводів. Між усмоктувальним патрубком корпусу і колесом щоб уникнути циркуляції рідини усередині насоса влаштовано лабіринтове ущільнення. Для пуску відцентрового насоса всмоктуючий трубопровід і корпус насоса повинні бути залиті рідиною, так як виникає при обертанні робочого колеса відцентрова сила з-за невеликий щільності повітря (в порівнянні з щільністю рідини) недостатня для створення необхідного розрідження. Для того щоб залита рідина не йшла в резервуар, служить приймальний клапан. Сітка охороняє насос від забруднення, а також від попадання в нього сторонніх предметів, які можуть викликати поломку.
При обертанні робочого колеса рідина, залита в насос перед його пуском, захоплюється лопатками, під дією відцентрової сили рухається від центру колеса до периферії вздовж лопаток і подається через спіральну камеру в нагнітальну трубу. Тому на вході в колесо в тому місці, де усмоктувальна труба з'єднується з корпусом насоса, створюється розрідження, під дією якого вода з резервуару всмоктується в насос. Таким чином, створюється безперервний рух рідини з резервуара через всмоктувальну трубу, насос, засувку, зворотний клапан у нагнітальну трубу. На насосі встановлюють вакуумметр і манометр.
Відцентрові насоси розрізняють:
- За кількістю коліс - одноколісні або одноступінчаті і Багатоколісне або багатоступінчасті (до 10-12 коліс);
- По створюваному тиску: низького тиску - до 0,2 МПа, середнього тиску - до 0,6 МПа, високого тиску - понад 0,6 МПа;
- За способом підведення рідини до колеса - з одностороннім і двостороннім підведенням рідини до колеса;
- За розташуванням вала насоса - горизонтальні (найбільш поширені) і вертикальні (застосовуються головним чином для відкачування води з глибоких свердловин);
- За способом роз'єму корпусу: з горизонтальним роз'ємом - корпус ділиться на верхню і нижню частини і з вертикальним роз'ємом - секційні, корпус яких складається з секцій, стягаються між собою стяжними шпильками.
Відцентровий насос типу В (рис.2) - вертикальний, одноступінчатий, з робочим колесом одностороннього входу, призначений для перекачування води або іншої чистої рідини при напорі до 90м стовпа рідини. Вхідний патрубок насоса відлитий разом з нижньою кришкою і спрямований вертикально вниз, напірний патрубок - горизонтально. Корпус насоса має верхню і нижню кришки, виготовлені з чавуну або сталі, робоче колесо насоса чавунне, вал насоса сталевий. Корпус насоса спирається двома лапами на фундаментні плити. Робоче колесо насоса скріплене призматичної шпонкой і гайкою з шайбами. Ковпак служить для кращого напрямку потоку. Біля входу рідини в робоче колесо між нижньою кришкою і колесом встановлені кільця - сталеве і чавунне захисне ущільнююче. Сальник насос складається з корпусу, кришки і промасленим бавовняної набивання. Сальник набивають за допомогою втулки. На верхній кришці встановлений спрямовує підшипник з водяною мастилом. Осьова навантаження, маса ротора електродвигуна, трансмісія валу і робочого колеса насоса сприймаються опорним підшипником електродвигуна. Вали насоса та електродвигуна з'єднані за допомогою муфт і трансмісійного вала.
Рис.2. Вертикальний насос типу В: 1, 14-фундаментні плити, 2-ковпак, 3-шайба, 4-робоче колесо, 5-корпус, 6-шпонка, 7-набивання, 8-кришка, 9-вал, 10-корпус сальника, 11-захисна втулка, 12-підшипник, 13, 15-верхня і нижня кришки корпусу, 16, 17-захисне і ущільнююче кільця, 18-гайка.
Об'ємні насоси. Об'ємними називають насоси, в яких подача рідини, що перекачується здійснюється витісненням рідини робочими органами насоса - поршнем, плунжером, шестернями або гвинтом.
За принципом дії і основними конструктивними ознаками ці насоси підрозділяють на дві групи: поршневі і роторні - шестеренні (зубчасті) і гвинтові. Найбільш поширені поршневі, для яких характерні: високий коефіцієнт корисної дії, можливість досягнення високих напорів, хороша усмоктувальна здатність, можливість перекачувати різноманітні рідини - гарячі і холодні, в'язкі і нев'язки, чисті і з домішками в підвішеному стані.
Недоліком поршневих насосів є: тихохідні, великі габаритні розміри, значна маса, пульсуюча подача і коливання тиску.
Залежно від конструкції, призначення і умов роботи поршневі насоси розрізняють:
- По приводу - ручні, приводні з кривошипно-шатунним механізмом і парові прямодействующіе, у яких паровий і гідравлічний поршні змонтовані на одному штоку;
- За розташуванням циліндрів - горизонтальні і вертикальні;
- За конструкцією робочого органу - власне поршневі насоси з дисковим поршнем, що переміщається в циліндрі, плунжерні (скальчатие) насоси з плунжером у вигляді порожнього стакана і діафрагмові насоси, робочим органом яких є діафрагма з м'якої гуми або інших матеріалів;
- За способом дії та за кількістю робочих камер - одинарної дії (односторонній поршень або плунжер) одно-, дво-, трициліндрові і т.д. і подвійної дії (двосторонній поршень) одно-, дво-, трициліндрові і т.д.
Поршневий насос складається з двох основних частин: гідравлічної, перекачувальної рідина, і приводний, передає енергію від двигуна до насоса.
Рис.3. Схема приводного поршневого насоса одинарної дії: 1-резервуар, 2, 5-всмоктуюча і напірна труби, 3, 4-всмоктуючий і нагнітальний клапани, 6-поршень, 7-шток, 8-крейцкопфа, 9-шатун, 10-кривошип.
Гідравлічна частина горизонтального поршневого насоса одинарної дії (рис.3) складається з циліндра, в який поміщений поршень, з'єднаний зі штоком з приводний частиною насоса. До циліндру приєднана клапанна коробка, в якій знаходяться два клапана: всмоктуючий і нагнітальний. Простір між поршнем і клапанами називається робочою камерою. До всмоктуючого клапану підведена знизу усмоктувальна труба, яка з'єднує насос з приймальним резервуаром, з якого відкачується рідина. Над нагнітальним клапаном поміщена напірна труба, по якій подається насосом рідина. Пристрій клапанів таке, що в одному напрямку (у даному випадку знизу верх) вони пропускають рідину, в зворотному - не пропускають.
Поршень, з'єднаний штоком з приводний частиною, переміщається всередині циліндра на довжину S, звану довжиною ходу. При цьому ущільнюючі пристрої (поршневі кільця, манжети) на боковій поверхні поршня щільно прилягають до внутрішньої стінки циліндра, перешкоджаючи витоку рідини між поршнем і циліндром. Під час роботи насоса поршень пересувається всередині циліндра зворотно-поступально на довжину ходу. Крайні (ліве і праве) положення поршня називаються мертвими положеннями.
При русі поршня з лівого положення в праве об'єм робочої камери збільшується, в ній відбувається розрідження. Рідина під впливом атмосферного тиску на вільну поверхню резервуару піднімається з нього по всмоктувальній трубі, відкриває всмоктуючий клапан і заповнює простір, що звільняється поршнем. Після досягнення поршнем крайнього правого положення всмоктування рідини припиняється і всмоктуючий клапан закривається. При русі поршня справа наліво він тисне на що знаходиться в робочій камері рідину і витісняє її через нагнітальний клапан у напірну трубу. Два наступних один за іншим ходу поршня (всмоктуючий і нагнітальний) називаються одним подвійним ходом.
1.2. Монтаж вертикальних насосів.
Монтаж вертикальних насосів виробляють як в зібраному, так і в розібраному вигляді. Найбільш складний монтаж насоса, що надходить на майданчик у розібраному вигляді. Перед такою установкою насоса (рис. 4) перевіряють фундамент під насос і через отвір для електродвигуна на нижній поверх до місця монтажу подають складальні одиниці.
Рис.4. Установка вертикального насоса типу В: 1-електродвігаетль, 2-трансмісія, 3-корпус насоса, 4-напірний патрубок, 5-вхідний патрубок.
Спочатку встановлюють фундаментні плити насоса і попередньо вивіряють їх з висотної позначки металевою лінійкою, в горизонтальній площині - рівнем. Відхилення не повинні перевищувати по вертикальній позначці ± 1мм; по горизонтальній площині - 0,3 мм на 1м. Потім встановлюють і закріплюють болтами корпус насоса. На верхній поверх подають статор електродвигуна з закріпленими нижньої хрестовиною і фундаментними плитами і встановлюють його на заданій відмітці. Статор в горизонтальному положенні вивіряють рівнем з ціною поділки 0,1 мм на 1 м, який поміщають на верхньому кільці корпусу. Відхилення не повинні перевищувати по вертикальній позначці +1 мм; по горизонтальній площині - 0,1 мм на 1м.
Потім приступають до центрівці агрегату по вертикальній осі струною і схилом. За базу приймають ущільнююче кільце корпусу насоса (мал. 5). Струну натягують через центр насоса і статора. Зазори між струною і ущільнюючим кільцем насоса заміряють штіхмассом електроакустичним методом. Він полягає в тому, що ланцюг з радіонавушників і джерелом струму у вигляді батарейки для кишенькового ліхтаря одним кінцем приєднують до струни, а іншим кінцем до рами (або циліндрах). При вимірах співвісності один кінець штіхмасса встановлюють на оброблену поверхню рами або циліндра і підбирають його довжину, при якій другий кінець легко стосується струни. У момент торкання ланцюг замикається і в навушниках чути тріск. Відстань до струни вважається заміряних правильно, якщо зменшення довжини штіхмасса на 0,02 мм не дає контакту в ланцюзі навушників. Неспіввісність рами і циліндра не повинна перевищувати 0,15-0,2 мм. Після попередньої центрування насоса і статора підливають бетонною сумішшю фундаментні болти, а коли бетон затвердіє, агрегат центр остаточно. Допустимі відхилення за співвісності не повинні перевищувати 0,03-0,05 мм.
Рис.5. Вивірка корпусу насоса типу В: 1-плита опорна, 2-болт фундаментний, 3-лінійка контрольна, 4-рівень брусковий, 5-корпус насоса, 6-струна.
Ротор насоса встановлюють на нижню кришку корпусу. Після цього ставлять верхню кришку насоса з вкладишами підшипника і попередньо вивіряють вертикальність валу насоса рівним рівнем; допустиме відхилення від вертикалі не більше 0,04 мм на 1м. зазначеної точності домагаються шляхом установки в зазор між шийкою валу і вкладками підшипника півкілець, заздалегідь виготовлених з металевих пластин товщиною 0,1-0,4 мм. Після попередньої вивірки вертикальності валу монтують трансмісії. Потім збирають електродвигун і перевіряють зазори межжелезного простору між ротором і статором вгорі і внизу в чотирьох діаметрально протилежних точках. Зазори (рис.6) не повинні перевищувати ± 10% проектного розміру. Неспіввісність ротора по відношенню до статора можна усунути пересуванням валу ротора за сегментами підп'ятника опорного підшипника за допомогою притискних болтів.
Рис.6. Установка сегментів направляючого підшипника: 1-болти, відтягували сегменти, 2-болти, що притискають сегменти, 3-прокладки ізоляційні, 4-зазори.
Після вивірки вертикальності валу і зазорів в підшипниках підливають бетонну суміш під плити насоса та електродвигуна. Після затвердіння бетонної суміші перебирають сальники, ставлять допоміжне обладнання та. Потім приступають до випробування та випробування насосного агрегату.
1.3. Випробування насосів.
До пуску і випробуванню насосних агрегатів повинні бути закінчені роботи з облаштування верхнього покриття підлоги і вентиляції, монтаж усього обладнання трубопроводів насосного агрегату, КВП і автоматичних пристроїв, мастильних систем, електромонтажні роботи та ін
При підготовці агрегату до пуску перевіряють затягування всіх кріпильних виробів, видаляють пил і бруд і продувають стисненим повітрям мастильні системи трубопроводів. Потім через сітку заливають чисте масло в картер насоса, редуктор і зубчасті муфти, перевіряють затягування сальників. Муфту вручну приводять у рух, при цьому обертання ротора чи колінчастого валу і хід поршнів або плунжерів насоса повинен бути плавним і без ривків. Насоси, призначені для перекачування гарячих рідин, перед пуском прогрівають пором, температура якого може бути на 40 о С нижче температури рідини, що перекачується. Напір рідини і продуктивність агрегату регулюють у відцентрового, вихрового або відцентрово-вихрового насоса засувкою, встановленої на напірному трубопроводі, у регульованого приводного поршневого і плунжерного насоса - зміною ходу поршня або плунжера, у парового поршневого насоса - замочний вентилем свіжої пари. Пробний пуск агрегату роблять при малому навантаженні насоса.
Пуск в роботу відцентрових, вихрових і відцентрово-вихрових агрегатів здійснюють наступним чином. Всі засувки або вентилі на всмоктуючому напірному та допоміжних трубопроводах, а також крани вакуумметра, манометрів і витратомірів закривають. Не закривають засувку на всмоктуючому трубопроводі насоса, що працює під тиском, а також на напірному трубопроводі вихрового або відцентрово-вихрового агрегату. У відцентрового агрегату при необхідності засувка може бути закрита тільки на 80%.
Потім відкривають крани, що подають змазує або охолоджуючу рідини до сальнику, підшипників або охолоджувача. Всмоктуючий трубопровід і насос заповнюють рідиною, що перекачується. Після заповнення насоса рідиною закривають кран для випуску повітря, і якщо у агрегату передбачений байпас, то його відкривають. Потім включають електродвигун агрегату і відкривають крани манометрів.
У вихрового або відцентрово-вихрового насоса перед пуском електродвигуна відкривають засувку на всмоктуючому трубопроводі. Забороняється пуск насосів без води або рідини, що перекачується і з відключеною системою охолодження. Не допускається робота відцентрового насоса при закритій засувці на напірному трубопроводі більше 2-3мінут.
Коли частота обертання вала відцентрового насоса досягне передбаченої, а манометр при напірному патрубку буде показувати номінальний тиск, необхідно відкрити засувку на напірному трубопроводі і закрити байпас (якщо він передбачений). Напірну засувку слід відкривати поступово, щоб проходження рідини було мінімальним, що виключає нагрівання корпусу насоса та електродвигуна. При відкритті напірної засувки необхідно стежити за рівномірним зростанням навантаження електродвигуна до робочого режиму. У разі його перевантаження потрібно негайно зупинити агрегат для виявлення причин. При зупинці агрегату спочатку повільно перекривають засувку на всмоктуючому (якщо вона передбачена) трубопроводі, потім засувку на напірному трубопроводі і вимикають електродвигун.
При пуску в роботу приводних поршневих і плунжерних агрегатів відкривають засувки або вентилі на всмоктуючому і напірному трубопроводах і крани вакуумметра, манометрів та витратоміра. У насоса з байпасом слід закрити засувку на напірному трубопроводі і відкрити засувку байпаса. Потім заливають маслом шестерний насос і наповнюють рідиною всмоктуючий трубопровід і камеру гідравлічної частини насоса. Відкривають вентилі на допоміжних трубопроводах підвідних охолоджуючу воду або олію до сальника, циліндрах або охолоджувача. Далі включають електродвигун. Навантаження насоса до робочого режиму має підвищуватися рівномірно. У разі перевантаження електродвигуна потрібно негайно зупинити агрегат для з'ясування причин.
Під час роботи агрегату необхідно стежити за показаннями контрольно-вимірювальних приладів. Підвищений тиск вказує на великий опір в напірному трубопроводі, викликане його засміченням чи неповним відкриттям напірної засувки.
При нормальній роботі насоса стрілки приладів, за винятком вольтметра, повинні рівномірно коливатися щодо значення вимірюваного параметра; скачки стрілок показують, що насос підсмоктується повітря. У цьому випадку необхідно усунути негерметичність стиків всмоктувального трубопроводу.
Підвищена сила струму (показання амперметра) в порівнянні з паспортним значенням вказує на несправність в насосі (заїдання повзунів, перетяжка шатунних підшипників, сальників, штоків), неправильну збірку редуктора і т.п.
При появі різких стукотів і надмірного нагрівання корпусу насос слід негайно зупинити для усунення несправностей.
У процесі випробовування агрегатів необхідно забезпечити: роботу агрегату без стуку й надмірного шуму, а також без витоків перекачуваних, змащувальних і охолоджуючих рідин в стикових з'єднаннях деталей і складальних одиниць; температуру масла в картерах або масляних ваннах (баках) не вище 60 о С; нагрів підшипників і тертьових поверхонь деталей і складальних одиниць агрегату (при перекачуванні холодної рідини) не вище 65 о С. Якщо в якому-небудь підшипнику температура буде вище зазначеної, то необхідно перевірити якість масла і надходження його в підшипник.
Випробування насоса вважається закінченим при досягненні стійкої роботи агрегату протягом 2год. Після випробування насосні агрегати проходять індивідуальне випробування під робочим навантаженням протягом 4ч.
1.1. Принцип дії насосів.
Насосами називають гідравлічні машини, призначені для переміщення рідин. Насос здійснює свою роботу за рахунок енергії двигуна. Частина цієї енергії витрачається на подолання гідравлічних і механічних опорів, інша - на створення надлишкового тиску (розрідження), за рахунок якого рідина переміщається від насоса до місця її споживання.
В усіх галузях промисловості застосовують насоси різних конструкцій. Найбільш поширені лопатеві насоси - відцентрові, осьові і вихрові. При необхідності створення високого напору рідини або точної її дозування застосовують насоси об'ємного типу - поршневі і роторні.
Рис.1. Схема відцентрового насоса: 1-сітка, 2, 7-приймальний і зворотний клапан, 3-резервуар, 4, 8-всмоктуючий і нагнітальний трубопроводи, 5-вакуумметр, 6, 13-патрубки, 9-засувка, 10-маноматр, 11 - насос, 12-робоче колесо.
Відцентрові насоси (рис.1) прості по конструкції і зручні в експлуатації. Головними частинами відцентрового насоса є робоче колесо з вигнутими лопатками, посаджене на валу, і нерухомий корпус насоса спіральної форми, що ізолює колесо від зовнішнього середовища. Корпус насоса має патрубки для приєднання його до всмоктуючого і нагнітального трубопроводів. Між усмоктувальним патрубком корпусу і колесом щоб уникнути циркуляції рідини усередині насоса влаштовано лабіринтове ущільнення. Для пуску відцентрового насоса всмоктуючий трубопровід і корпус насоса повинні бути залиті рідиною, так як виникає при обертанні робочого колеса відцентрова сила з-за невеликий щільності повітря (в порівнянні з щільністю рідини) недостатня для створення необхідного розрідження. Для того щоб залита рідина не йшла в резервуар, служить приймальний клапан. Сітка охороняє насос від забруднення, а також від попадання в нього сторонніх предметів, які можуть викликати поломку.
При обертанні робочого колеса рідина, залита в насос перед його пуском, захоплюється лопатками, під дією відцентрової сили рухається від центру колеса до периферії вздовж лопаток і подається через спіральну камеру в нагнітальну трубу. Тому на вході в колесо в тому місці, де усмоктувальна труба з'єднується з корпусом насоса, створюється розрідження, під дією якого вода з резервуару всмоктується в насос. Таким чином, створюється безперервний рух рідини з резервуара через всмоктувальну трубу, насос, засувку, зворотний клапан у нагнітальну трубу. На насосі встановлюють вакуумметр і манометр.
Відцентрові насоси розрізняють:
- За кількістю коліс - одноколісні або одноступінчаті і Багатоколісне або багатоступінчасті (до 10-12 коліс);
- По створюваному тиску: низького тиску - до 0,2 МПа, середнього тиску - до 0,6 МПа, високого тиску - понад 0,6 МПа;
- За способом підведення рідини до колеса - з одностороннім і двостороннім підведенням рідини до колеса;
- За розташуванням вала насоса - горизонтальні (найбільш поширені) і вертикальні (застосовуються головним чином для відкачування води з глибоких свердловин);
- За способом роз'єму корпусу: з горизонтальним роз'ємом - корпус ділиться на верхню і нижню частини і з вертикальним роз'ємом - секційні, корпус яких складається з секцій, стягаються між собою стяжними шпильками.
Відцентровий насос типу В (рис.2) - вертикальний, одноступінчатий, з робочим колесом одностороннього входу, призначений для перекачування води або іншої чистої рідини при напорі до 90м стовпа рідини. Вхідний патрубок насоса відлитий разом з нижньою кришкою і спрямований вертикально вниз, напірний патрубок - горизонтально. Корпус насоса має верхню і нижню кришки, виготовлені з чавуну або сталі, робоче колесо насоса чавунне, вал насоса сталевий. Корпус насоса спирається двома лапами на фундаментні плити. Робоче колесо насоса скріплене призматичної шпонкой і гайкою з шайбами. Ковпак служить для кращого напрямку потоку. Біля входу рідини в робоче колесо між нижньою кришкою і колесом встановлені кільця - сталеве і чавунне захисне ущільнююче. Сальник насос складається з корпусу, кришки і промасленим бавовняної набивання. Сальник набивають за допомогою втулки. На верхній кришці встановлений спрямовує підшипник з водяною мастилом. Осьова навантаження, маса ротора електродвигуна, трансмісія валу і робочого колеса насоса сприймаються опорним підшипником електродвигуна. Вали насоса та електродвигуна з'єднані за допомогою муфт і трансмісійного вала.
Рис.2. Вертикальний насос типу В: 1, 14-фундаментні плити, 2-ковпак, 3-шайба, 4-робоче колесо, 5-корпус, 6-шпонка, 7-набивання, 8-кришка, 9-вал, 10-корпус сальника, 11-захисна втулка, 12-підшипник, 13, 15-верхня і нижня кришки корпусу, 16, 17-захисне і ущільнююче кільця, 18-гайка.
Об'ємні насоси. Об'ємними називають насоси, в яких подача рідини, що перекачується здійснюється витісненням рідини робочими органами насоса - поршнем, плунжером, шестернями або гвинтом.
За принципом дії і основними конструктивними ознаками ці насоси підрозділяють на дві групи: поршневі і роторні - шестеренні (зубчасті) і гвинтові. Найбільш поширені поршневі, для яких характерні: високий коефіцієнт корисної дії, можливість досягнення високих напорів, хороша усмоктувальна здатність, можливість перекачувати різноманітні рідини - гарячі і холодні, в'язкі і нев'язки, чисті і з домішками в підвішеному стані.
Недоліком поршневих насосів є: тихохідні, великі габаритні розміри, значна маса, пульсуюча подача і коливання тиску.
Залежно від конструкції, призначення і умов роботи поршневі насоси розрізняють:
- По приводу - ручні, приводні з кривошипно-шатунним механізмом і парові прямодействующіе, у яких паровий і гідравлічний поршні змонтовані на одному штоку;
- За розташуванням циліндрів - горизонтальні і вертикальні;
- За конструкцією робочого органу - власне поршневі насоси з дисковим поршнем, що переміщається в циліндрі, плунжерні (скальчатие) насоси з плунжером у вигляді порожнього стакана і діафрагмові насоси, робочим органом яких є діафрагма з м'якої гуми або інших матеріалів;
- За способом дії та за кількістю робочих камер - одинарної дії (односторонній поршень або плунжер) одно-, дво-, трициліндрові і т.д. і подвійної дії (двосторонній поршень) одно-, дво-, трициліндрові і т.д.
Поршневий насос складається з двох основних частин: гідравлічної, перекачувальної рідина, і приводний, передає енергію від двигуна до насоса.
Рис.3. Схема приводного поршневого насоса одинарної дії: 1-резервуар, 2, 5-всмоктуюча і напірна труби, 3, 4-всмоктуючий і нагнітальний клапани, 6-поршень, 7-шток, 8-крейцкопфа, 9-шатун, 10-кривошип.
Гідравлічна частина горизонтального поршневого насоса одинарної дії (рис.3) складається з циліндра, в який поміщений поршень, з'єднаний зі штоком з приводний частиною насоса. До циліндру приєднана клапанна коробка, в якій знаходяться два клапана: всмоктуючий і нагнітальний. Простір між поршнем і клапанами називається робочою камерою. До всмоктуючого клапану підведена знизу усмоктувальна труба, яка з'єднує насос з приймальним резервуаром, з якого відкачується рідина. Над нагнітальним клапаном поміщена напірна труба, по якій подається насосом рідина. Пристрій клапанів таке, що в одному напрямку (у даному випадку знизу верх) вони пропускають рідину, в зворотному - не пропускають.
Поршень, з'єднаний штоком з приводний частиною, переміщається всередині циліндра на довжину S, звану довжиною ходу. При цьому ущільнюючі пристрої (поршневі кільця, манжети) на боковій поверхні поршня щільно прилягають до внутрішньої стінки циліндра, перешкоджаючи витоку рідини між поршнем і циліндром. Під час роботи насоса поршень пересувається всередині циліндра зворотно-поступально на довжину ходу. Крайні (ліве і праве) положення поршня називаються мертвими положеннями.
При русі поршня з лівого положення в праве об'єм робочої камери збільшується, в ній відбувається розрідження. Рідина під впливом атмосферного тиску на вільну поверхню резервуару піднімається з нього по всмоктувальній трубі, відкриває всмоктуючий клапан і заповнює простір, що звільняється поршнем. Після досягнення поршнем крайнього правого положення всмоктування рідини припиняється і всмоктуючий клапан закривається. При русі поршня справа наліво він тисне на що знаходиться в робочій камері рідину і витісняє її через нагнітальний клапан у напірну трубу. Два наступних один за іншим ходу поршня (всмоктуючий і нагнітальний) називаються одним подвійним ходом.
1.2. Монтаж вертикальних насосів.
Монтаж вертикальних насосів виробляють як в зібраному, так і в розібраному вигляді. Найбільш складний монтаж насоса, що надходить на майданчик у розібраному вигляді. Перед такою установкою насоса (рис. 4) перевіряють фундамент під насос і через отвір для електродвигуна на нижній поверх до місця монтажу подають складальні одиниці.
Рис.4. Установка вертикального насоса типу В: 1-електродвігаетль, 2-трансмісія, 3-корпус насоса, 4-напірний патрубок, 5-вхідний патрубок.
Спочатку встановлюють фундаментні плити насоса і попередньо вивіряють їх з висотної позначки металевою лінійкою, в горизонтальній площині - рівнем. Відхилення не повинні перевищувати по вертикальній позначці ± 1мм; по горизонтальній площині - 0,3 мм на 1м. Потім встановлюють і закріплюють болтами корпус насоса. На верхній поверх подають статор електродвигуна з закріпленими нижньої хрестовиною і фундаментними плитами і встановлюють його на заданій відмітці. Статор в горизонтальному положенні вивіряють рівнем з ціною поділки 0,1 мм на 1 м, який поміщають на верхньому кільці корпусу. Відхилення не повинні перевищувати по вертикальній позначці +1 мм; по горизонтальній площині - 0,1 мм на 1м.
Потім приступають до центрівці агрегату по вертикальній осі струною і схилом. За базу приймають ущільнююче кільце корпусу насоса (мал. 5). Струну натягують через центр насоса і статора. Зазори між струною і ущільнюючим кільцем насоса заміряють штіхмассом електроакустичним методом. Він полягає в тому, що ланцюг з радіонавушників і джерелом струму у вигляді батарейки для кишенькового ліхтаря одним кінцем приєднують до струни, а іншим кінцем до рами (або циліндрах). При вимірах співвісності один кінець штіхмасса встановлюють на оброблену поверхню рами або циліндра і підбирають його довжину, при якій другий кінець легко стосується струни. У момент торкання ланцюг замикається і в навушниках чути тріск. Відстань до струни вважається заміряних правильно, якщо зменшення довжини штіхмасса на 0,02 мм не дає контакту в ланцюзі навушників. Неспіввісність рами і циліндра не повинна перевищувати 0,15-0,2 мм. Після попередньої центрування насоса і статора підливають бетонною сумішшю фундаментні болти, а коли бетон затвердіє, агрегат центр остаточно. Допустимі відхилення за співвісності не повинні перевищувати 0,03-0,05 мм.
Рис.5. Вивірка корпусу насоса типу В: 1-плита опорна, 2-болт фундаментний, 3-лінійка контрольна, 4-рівень брусковий, 5-корпус насоса, 6-струна.
Ротор насоса встановлюють на нижню кришку корпусу. Після цього ставлять верхню кришку насоса з вкладишами підшипника і попередньо вивіряють вертикальність валу насоса рівним рівнем; допустиме відхилення від вертикалі не більше 0,04 мм на 1м. зазначеної точності домагаються шляхом установки в зазор між шийкою валу і вкладками підшипника півкілець, заздалегідь виготовлених з металевих пластин товщиною 0,1-0,4 мм. Після попередньої вивірки вертикальності валу монтують трансмісії. Потім збирають електродвигун і перевіряють зазори межжелезного простору між ротором і статором вгорі і внизу в чотирьох діаметрально протилежних точках. Зазори (рис.6) не повинні перевищувати ± 10% проектного розміру. Неспіввісність ротора по відношенню до статора можна усунути пересуванням валу ротора за сегментами підп'ятника опорного підшипника за допомогою притискних болтів.
Рис.6. Установка сегментів направляючого підшипника: 1-болти, відтягували сегменти, 2-болти, що притискають сегменти, 3-прокладки ізоляційні, 4-зазори.
Після вивірки вертикальності валу і зазорів в підшипниках підливають бетонну суміш під плити насоса та електродвигуна. Після затвердіння бетонної суміші перебирають сальники, ставлять допоміжне обладнання та. Потім приступають до випробування та випробування насосного агрегату.
1.3. Випробування насосів.
До пуску і випробуванню насосних агрегатів повинні бути закінчені роботи з облаштування верхнього покриття підлоги і вентиляції, монтаж усього обладнання трубопроводів насосного агрегату, КВП і автоматичних пристроїв, мастильних систем, електромонтажні роботи та ін
При підготовці агрегату до пуску перевіряють затягування всіх кріпильних виробів, видаляють пил і бруд і продувають стисненим повітрям мастильні системи трубопроводів. Потім через сітку заливають чисте масло в картер насоса, редуктор і зубчасті муфти, перевіряють затягування сальників. Муфту вручну приводять у рух, при цьому обертання ротора чи колінчастого валу і хід поршнів або плунжерів насоса повинен бути плавним і без ривків. Насоси, призначені для перекачування гарячих рідин, перед пуском прогрівають пором, температура якого може бути на 40 о С нижче температури рідини, що перекачується. Напір рідини і продуктивність агрегату регулюють у відцентрового, вихрового або відцентрово-вихрового насоса засувкою, встановленої на напірному трубопроводі, у регульованого приводного поршневого і плунжерного насоса - зміною ходу поршня або плунжера, у парового поршневого насоса - замочний вентилем свіжої пари. Пробний пуск агрегату роблять при малому навантаженні насоса.
Пуск в роботу відцентрових, вихрових і відцентрово-вихрових агрегатів здійснюють наступним чином. Всі засувки або вентилі на всмоктуючому напірному та допоміжних трубопроводах, а також крани вакуумметра, манометрів і витратомірів закривають. Не закривають засувку на всмоктуючому трубопроводі насоса, що працює під тиском, а також на напірному трубопроводі вихрового або відцентрово-вихрового агрегату. У відцентрового агрегату при необхідності засувка може бути закрита тільки на 80%.
Потім відкривають крани, що подають змазує або охолоджуючу рідини до сальнику, підшипників або охолоджувача. Всмоктуючий трубопровід і насос заповнюють рідиною, що перекачується. Після заповнення насоса рідиною закривають кран для випуску повітря, і якщо у агрегату передбачений байпас, то його відкривають. Потім включають електродвигун агрегату і відкривають крани манометрів.
У вихрового або відцентрово-вихрового насоса перед пуском електродвигуна відкривають засувку на всмоктуючому трубопроводі. Забороняється пуск насосів без води або рідини, що перекачується і з відключеною системою охолодження. Не допускається робота відцентрового насоса при закритій засувці на напірному трубопроводі більше 2-3мінут.
Коли частота обертання вала відцентрового насоса досягне передбаченої, а манометр при напірному патрубку буде показувати номінальний тиск, необхідно відкрити засувку на напірному трубопроводі і закрити байпас (якщо він передбачений). Напірну засувку слід відкривати поступово, щоб проходження рідини було мінімальним, що виключає нагрівання корпусу насоса та електродвигуна. При відкритті напірної засувки необхідно стежити за рівномірним зростанням навантаження електродвигуна до робочого режиму. У разі його перевантаження потрібно негайно зупинити агрегат для виявлення причин. При зупинці агрегату спочатку повільно перекривають засувку на всмоктуючому (якщо вона передбачена) трубопроводі, потім засувку на напірному трубопроводі і вимикають електродвигун.
При пуску в роботу приводних поршневих і плунжерних агрегатів відкривають засувки або вентилі на всмоктуючому і напірному трубопроводах і крани вакуумметра, манометрів та витратоміра. У насоса з байпасом слід закрити засувку на напірному трубопроводі і відкрити засувку байпаса. Потім заливають маслом шестерний насос і наповнюють рідиною всмоктуючий трубопровід і камеру гідравлічної частини насоса. Відкривають вентилі на допоміжних трубопроводах підвідних охолоджуючу воду або олію до сальника, циліндрах або охолоджувача. Далі включають електродвигун. Навантаження насоса до робочого режиму має підвищуватися рівномірно. У разі перевантаження електродвигуна потрібно негайно зупинити агрегат для з'ясування причин.
Під час роботи агрегату необхідно стежити за показаннями контрольно-вимірювальних приладів. Підвищений тиск вказує на великий опір в напірному трубопроводі, викликане його засміченням чи неповним відкриттям напірної засувки.
При нормальній роботі насоса стрілки приладів, за винятком вольтметра, повинні рівномірно коливатися щодо значення вимірюваного параметра; скачки стрілок показують, що насос підсмоктується повітря. У цьому випадку необхідно усунути негерметичність стиків всмоктувального трубопроводу.
Підвищена сила струму (показання амперметра) в порівнянні з паспортним значенням вказує на несправність в насосі (заїдання повзунів, перетяжка шатунних підшипників, сальників, штоків), неправильну збірку редуктора і т.п.
При появі різких стукотів і надмірного нагрівання корпусу насос слід негайно зупинити для усунення несправностей.
У процесі випробовування агрегатів необхідно забезпечити: роботу агрегату без стуку й надмірного шуму, а також без витоків перекачуваних, змащувальних і охолоджуючих рідин в стикових з'єднаннях деталей і складальних одиниць; температуру масла в картерах або масляних ваннах (баках) не вище 60 о С; нагрів підшипників і тертьових поверхонь деталей і складальних одиниць агрегату (при перекачуванні холодної рідини) не вище 65 о С. Якщо в якому-небудь підшипнику температура буде вище зазначеної, то необхідно перевірити якість масла і надходження його в підшипник.
Випробування насоса вважається закінченим при досягненні стійкої роботи агрегату протягом 2год. Після випробування насосні агрегати проходять індивідуальне випробування під робочим навантаженням протягом 4ч.