Арматура для систем водоснабжения, отопления, канализации и пожаротушения позволяет управлять потоком и предотвращать аварийные ситуации. Одним из таких изделий является обратный клапан. Он нашел применение в системах транспортировки жидких сред, где нужно предотвращать обратный ток. Как работает, для чего нужен канализационный обратный клапан, на что обратить внимание при выборе.

Принцип действия

Клапаны позволяют управлять пропускной способностью трубопровода и полностью перекрывать его при необходимости. Обратный имеет свои особенности. Прежде всего, он не оборудован приводом, поскольку срабатывает автоматически. При попытке жидкой среды течь в обратную основному направлению сторону, изделие полностью перекрывает проходное отверстие. Тем самым предотвращая ток жидкости.

Чтобы рассказать, как работает канализационный обратный клапан, рассмотрим его конструкцию.

• Корпус. В изделии, разработанном и выпускаемом заводом «Взлет», применен долговечный чугун марки СЧ20. Преимущество такого выбора материала — его устойчивость к агрессивной среде. Что важно для применения в канализационной системе.
• Перекрывающий элемент. Стальной диск вулканизированный в резину, фиксирующийся в верхней точке корпуса клапана. Такой способ крепления позволяет закрывающему элементу свободно открываться и закрываться.
• Отжимной болт — опция. Позволяет слить столб жидкой среды, скопившейся над местом установки клапана. Используется при обслуживании системы. Болт закручивается в корпус. При этом он отжимает диск от седла, образуя щель для слива стоков.

Наибольшую эффективность изделие приобретает при монтаже на восходящем участке трубы. Соблюдение направления установки контролируется по стрелке. Она нанесена на внешнюю часть корпуса.

Принцип работы обратного канализационного клапана в подвале состоит в открытии перекрывающего элемента силой принудительного потока среды в одном направлении и автоматическом перекрытии при его ослаблении или возникновении отрицательного давления.

Диск закрывается за счет гравитации, усиленной массой скопившихся над ним стоков. Поэтому важно устанавливать изделие в восходящем потоке, чтобы достичь максимума этой силы, а значит — большей герметичности перекрытия.

Обратные клапаны устанавливают в трубопроводе, когда нужно добиться тока жидкой среды только в одном направлении. Пример такого использования — канализационная станция. Клапан устанавливают на восходящем участке трубы над насосом. После отключения агрегата поток перекрывается автоматически. Стоки не могут попасть в накопитель снова.

Пять признаков качественного обратного канализационного клапана

• Прочные материалы. Использование чугуна, толстой углеродистой стали, паронита или резины в качестве уплотнителя гарантирует больший ресурс использования изделия. С учетом сферы использования, замена и обслуживание этой арматуры — сложная операция. Поэтому так важно обеспечить ее безупречную работу до 30 лет и более.
• Минимальное гидродинамическое сопротивление. Чтобы его достичь, инженеры добились полного открытия диска в момент возникновения тока среды в основном направлении. Он не перекрывает проход и не уменьшает его эффективное сечение. В идеале, оно должно быть равным диаметру трубы, чтобы не возникало кавитационных процессов, шума.
• Большая площадь контакта диска с седлом в закрытом состоянии клапана. Чем больше этот параметр, тем большее обратное давление способен выдерживать перекрывающий элемент. И тем герметичнее перекрытие потока.
• Наличие сертификата качества. Ответственные производители сертифицируют свои изделия по российским и международным стандартам. Что дает эксплуатантам дополнительную гарантию качества приобретаемой арматуры. Одновременно стандартизация позволяет упростить подбор клапанов и обеспечить возможность их установки совместно с изделиями других производителей.
• Простота обслуживания. Это важная характеристика канализационного обратного клапана, поскольку позволяет снизить количество рабочего времени обслуживающих систему специалистов. На нее, в частности, влияет разработанная инженерами особая конструкция корпуса, не позволяющая стокам и загрязнениям накапливаться на элементах изделия, нарушая его работу.

Таким образом, качественный обратный канализационный клапан это долговечная арматура, не требующая обслуживания, привода. Завод Взлет изготавливают такие изделия и постоянно совершенствует их конструкцию. За основу была взята модель ведущего европейского производителя, но внесены коррективы в конструкцию для учета реального опыта эксплуатации в России.

Сообщение Для чего нужен канализационный обратный клапан появились сначала на Представительство "Предприятия "Взлет" в Новосибирске.

Что такое вихревой насос, какие виды этого оборудования существуют — в этой статье.

Конструкция и принцип работы

Рассмотрим, из чего состоит вихревой насос и чем отличается от близкого по конструкции центробежного. Внешне эти агрегаты отличить сможет только профессионал. Поскольку разница между ними скрыта за стенками непрозрачной камеры.

Как и у центробежных агрегатов, у вихревых основным элементом является рабочее колесо. Располагается оно в корпусе перпендикулярно входящему потоку жидкости. Приводится в движение с помощью вала, связанного с электромотором напрямую или с помощью ременной передачи.

Основное отличие рабочего колеса, установленного в вихревой насос, это форма лопастей и их расположение. В этих агрегатах они выполнены только по краю и имеют ровные ребра. Работают они в специально выполненном в корпусе концентрическом канале.

Что значит название вихревой насос

Разберемся, что значит название «вихревой насос», и чем оно обусловлено. Конструкция этого агрегата позволяет образовывать завихрения и области низкого давления, увлекающие жидкость и направляя ее с высоким напором к выходному патрубку. Что ведет к удлинению пути воды внутри канала. При этом на всем его протяжении ей передается кинетическая энергия.

Образование вихрей позволяет значительно ускорять перекачиваемую среду. Но при этом возникают потери энергии, не приводящие к решению основной задачи агрегата — транспортировке объема жидкости. Поэтому насос вихревого типа имеет КПД не выше 45%.

При перекачке значительных объемов жидкости такой агрегат проиграет по скорости перекачки центробежному со сравнимой мощностью силовой установки и размером крыльчатки. Поэтому характеристики вихревого насоса не позволяют изготовить эффективный агрегат с электродвигателем более 30 кВт. Дальнейшее увеличение мощности повлечет за собой значительные потери. Что делает его экономически невыгодным.

Конструктивные особенности и преимущества

Но основное преимущество вихревого насоса — крыльчатка особой формы, позволяет ему эффективно работать с газожидкостными смесями. Такие агрегаты без труда перекачивают воду с большим содержанием воздуха. Обладают хорошими характеристиками в части самовсасывания. Совокупность этих свойств позволяют использовать насосы для перекачки топлива, в скважинных насосных станциях.

Второе следствие формы крыльчатки — возможность разгонять жидкость до высоких скоростей. Что позволяет вихревым моделям иметь напор до 190 метров. Скорость перекачивания жидкости при этом не превышает 10 л/с. 

Конструктивной особенностью является невозможность перекачки сред с твердыми абразивными включениями. Эти частицы могут нанести серьезные повреждения камере и нарушить работу агрегата. Поэтому при установке в системах полива необходимо использовать механические фильтры. Они позволят удалить из жидкости абразивные частицы крупнее 0,05 мм в поперечнике.

Чтобы совместить преимущества насосов обоих типов: вихревых и центробежных, разработаны центробежно-вихревые агрегаты. Они оснащаются двумя установленными последовательно крыльчатками. Первая имеет характерные для центробежных признаки, вторая — для вихревых.

Виды вихревых насосов

Ниже рассмотрены три наиболее распространенных промышленных агрегата.

• ВКО. Консольные агрегаты, оснащенные крыльчаткой вихревого типа. Буква «О» в маркировке указывает на наличие системы обогрева. Она может использоваться как для нагрева камеры, так и для снижения ее температуры. В первом случае в нее подается нагретый до +160° пар. Во втором — охладитель с температурой от -15 °C. Что позволяет существенно расширить диапазон задач, решаемых агрегатом. В частности, допустимая для вихревого насоса ВКО температура воды может достигать +85 °C.

• ВКС. Эти консольные агрегаты обладают высокими самовсасывающими свойствами. Отличительная особенность — наличие напорного колпака. Что позволяет отделить газ от жидкости при перекачке. Воздуховод также позволяет создать разряжение до 0,7 атм. При первом пуске необходимо выполнить заливку камеры. Работа насоса в замкнутом цикле самовсасывания допускается не более 10 минут.

• ЦВК. Эти агрегаты относятся к классу двухступенчатых. По конструкции их относят к центробежно-вихревым. Поскольку использованные в агрегате крыльчатки разных типов. Первая — центробежная, вторая — вихревая. Основное направление использования агрегатов типа ЦВК — питающие системы котельных, водяное отопление. Температура воды может достигать +105 °C. Они также эффективны для поддержки давления в трубопроводах водоснабжения.

Все мощные промышленные агрегаты комплектуются электромотором. Существуют исполнения под 220 В, однофазное напряжение, и 380 В — трехфазное. Выбор модели облегчается указанием основных характеристик агрегата в названии модели. Пример расшифровки ВКО 4/28, изготавливаемого заводом Взлет, выглядит следующим образом.

• ВКО — указание типа агрегата. В данном случае — консольный, со встроенным контуром отопления/охлаждения. Монтаж осуществляются на фундаментной плите для устранения вибраций.

• 4 — указанная производителем номинальная производительность, в л/с. Что в пересчете на кубометры воды составляет около 14,4 м³/час.

• 28 — напор, указывается в метрах водного столба. Предельным для моделей серии ВКО является 45 метров.

Для моделей линейки ЦВК может использоваться более подробная маркировка. Например, ЦВК 6,3/160-Е У3.1 означает:

• Перед нами центробежно-вихревой агрегат. Компоновка элементов консольная.

• 6,3 — подача, выраженная в л/с.

• 160 — напор, указанные в метрах водного столба.

• Е — указание на исполнение электромотора. В данном случае — взрывозащищенное.

• У3.1 — климатическое применение. В нашем случае — установка предполагается в помещениях. Эксплуатация — в умеренном климате.

Автор статьи: Александр Шихов

Сообщение Вихревой насос — что это появились сначала на Представительство "Предприятия "Взлет" в Новосибирске.

Что это такое КНС в строительстве, какие особенности имеют эти канализационные станции — в этой статье.

Принцип действия и конструкция

Принципиальная схема канализационной насосной станции включает следующие элементы:

• Накопитель — бак, выполненный из стали, полиэтилена или стекловолокна. Благодаря заглубленному в грунт монтажу снижается нагрузка на стенки. Поскольку масса стоков распределяется на окружающий накопитель грунт. При монтаже выше уровня земли прочность стенок приобретает критическое значение. Такие станции выполняются преимущественно из стали.

• Входная труба. В нее организуется подача собранных стоков. Часто для КНС в строительстве применяют дополнительный измельчитель, устанавливаемый внутри корпуса на выходе из сливной трубы. Это позволяет уменьшить размер твердых включений. Тем самым предотвратив засорение труб и повреждение оборудования станции.

• Насосные агрегаты. Наибольшей эффективностью отличаются погружные агрегаты. Они устанавливаются на дне накопителя. Для обслуживания агрегатов используется система направляющих и цепи из нержавеющей стали — для подъема насосов.

• Запорная арматура. Устанавливается на восходящих трубопроводах, отходящих от насосов. Это позволяет обеспечить надежную работу обратных канализационных клапанов. Также предусматривают установку задвижек для постоянного перекрытия труб на время проведения работ по обслуживанию КНС.

Принцип действия КНС состоит в накоплении стоков, поступающих в бак под воздействием гравитации или нагнетаемых принудительно. При превышении установленного уровня жидкости включаются насосы. Они удаляют из накопителя достаточное количество стоков и подают их на дальнейшие этапы очистки.

Оборудование КНС

Расчетная производительность используемых насосов зависит от объема накопителя и скорости поступления стоков. В некоторых сценариях использования имеет место неравномерная во времени загрузка оборудования. Например, в строительстве КНС для канализации для сбора сточных вод с дорог и тротуаров пиковая нагрузка во время осадков может в 10 и более раз превышать среднюю. Для учета этого фактора инженеры предусматривают следующие меры:

• Устанавливают два и более насосных агрегата. Как правило, с одинаковыми характеристиками. Это позволяет кратно увеличивать скорость откачивания стоков из накопителя на период пиковой нагрузки.

• Предусматривают системы автоматического управления оборудованием для экономии ресурса насосов. При малых объемах поступления стоков агрегаты могут вообще не задействоваться. Включаются они только при достижении жидкости определенного уровня.

• Монтируют системы мониторинга работоспособности агрегатов. С использованием различных датчиков можно оперативно определять ряд аварийных ситуаций. Таких, как перегрев насоса, попадание воды в масляную камеру подшипников, отказ агрегата. Система принимает решение автоматически. Например, задействуя резервный агрегат при отказе основного. Или подает аварийный сигнал на пульт диспетчера.

Автоматика КНС

Расшифровка КНС в строительстве — канализационная насосная станция, предполагает отдельную установку сооружения. Часто на значительном удалении от места расположения диспетчерской. Это накладывает требование организации удаленного или автоматического управления оборудованием.

Инженерами разработана система автоматики, работающая на основе простых и надежных поплавочных выключателей и контроллера, устанавливаемого в шкаф управления КНС. Они располагаются на разных уровнях накопителя и позволяют реализовать следующий алгоритм работы агрегатов:

• При достижении уровнем жидкости точки установки второго датчика (нумерация от дна накопителя) система активирует один насос. Начинается откачка стоков.

• Когда жидкость достигает третьего датчика, включается в работу второй агрегат. Производительность откачки увеличивается. Этот режим создан для отработки пиковых нагрузок во время осадков или большого единовременного сброса производственных стоков.

• Если жидкость достигает четвертого датчика, производительности агрегатов недостаточно для откачки поступающих стоков. Система подает сигнал аварии в диспетчерскую.

• При снижении уровня жидкости до места установки первого датчика агрегаты обесточиваются полностью. Что позволяет исключить их перегрев и неэффективное использование электроэнергии.

Приведенный выше сценарий использования поплавочных выключателей для КНС с двумя насосами является одним из возможных. Он может модифицироваться инженерами под особенности задач, стоящих перед насосной станции, частоты возникновения пиковых нагрузок, скорости поступающих стоков.

Дополнительные функции автоматики

На автоматику можно возложить и дополнительные функции:

• Равномерное расходование ресурса агрегатов. Система учитывает отработанное каждым насосом время. Включает их поочередно для равномерного распределения нагрузки.

• Контроль работоспособности агрегатов. Наиболее эффективный способ быстрого выявления работоспособности насоса — установка датчика давления на отрезке трубопровода после исходящего патрубка. В случае засорения или выхода из строя агрегат обесточивается системой. На пульт диспетчера подается сигнал аварии.

• Включение резервной линии электроснабжения. Системы АВР позволяют повысить надежность работы канализационных насосных станций. Они быстро и безопасно для подключенного оборудования выполняют подключение к резервной линии при отказе основной.

Использование автоматики при управлении КНС позволяет снизить стоимость обслуживания оборудования за счет уменьшения участия человеческого фактора и численности персонала. Также эти системы позволяют продлить срок службы агрегатов, обеспечивая им комфортный режим работы и отдыха.

Автор статьи: Александр Шихов

Сообщение КНС в строительстве появились сначала на Представительство "Предприятия "Взлет" в Новосибирске.

Как устроен асинхронный трехфазный электродвигатель, какие правила его подключения существуют — в этой статье.

Конструкция

Принципиально асинхронный трехфазный двигатель состоит из двух основных частей:

• Статор. Неподвижная часть, представляющая собой комбинацию корпуса, системы охлаждения и обмоток.

• Ротор. Подвижная часть, вращающаяся во время работы под воздействием наведенного обмотками электромагнитного поля. Закрепляется в корпусе электромотора на системе подшипников. Герметичность достигается применением сальников. Вал выходит за пределы корпуса. Что позволяет подключать к нему полезную нагрузку.

Классические трехфазные асинхронные двигатели оснащаются ротором, выполненным из металлических стержней. Из них изготавливается так называемая «беличья клетка». Рассчитан ротор на весь срок службы. Замена по мере выработки ресурса предусмотрена только для подшипников и сальников.

Напряжение на ротор не подается. Что заметно упрощает конструкцию и увеличивает надежность. Трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором можно эксплуатировать в особо сложных условиях: экстремальные температуры, влажность. В отличие от моделей с токосъемным кольцом, он не имеет постоянно трущихся частей.

Принцип действия

Принцип действия основан на способности обмотки генерировать магнитное поле при прохождении по ней электрического тока. В трехфазном моторе их три. Каждая подключается к своей линии фазы.

При подаче качественного электропитания:

• Каждая фаза имеет правильную, синусоидальную форму импульсов электрического тока. При этом частота смены направления соответствует 50 Гц. Это определено в ГОСТ. Таким образом, за каждую секунду ток в обмотке меняет направление течения 50 раз. Одновременно происходит смена полюсов ее магнитного поля.

• Сдвиг фаз составляет 120°. Упрощенно говоря, если наложить графики импульсов трехфазного напряжения, пики синусоид будут расположены последовательно с равным интервалом.

Теперь перейдем к магнитным полям обмоток трехфазного двигателя переменного тока. Обмотки располагают внутри корпуса на равном удалении от ротора и со сдвигом в 120°. При верном подключении фаз наводимое такой системой катушек электромагнитное поле можно представить как равномерно вращающееся.

Ротор из металла с магнитными свойствами будет разгоняться равномерно под воздействием вращающегося магнитного поля. При этом скорость не будет расти безгранично. В какой-то момент ее рост прекратится и она будет оставаться стабильной. Этот предел определяется скоростью вращения электромагнитного поля. Он может быть изменен только за счет увеличения/уменьшения частоты переменного напряжения с помощью преобразователя. О чем мы расскажем ниже.

Стабильная скорость вращения ротора отстает от частоты смены фаз на величину скольжения. Это отставание устранить нельзя, так как оно обусловлено трением и рядом других противодействующих сил. Поэтому двигатели этого типа называют асинхронными. Название указывает именно на разницу скорости вращения ротора и электромагнитного поля, наводимого обмотками.

Особенности подключения

Как описано выше, для эффективной работы трехфазного асинхронного двигателя важно соблюдение принципа точного сдвига фаз. Это позволяет раскручивать ротор последовательно, что положительно сказывается на эффективности работы электромотора. Поэтому при подключении нужно соблюдать соответствие обмоток и номеров фаз.

В большинстве моделей моторов асинхронного типа для подключения используется 6 выводов. Обычно производитель располагает их в виде матрицы 2×3. Она составлена из трех пар выводов: начала и концы обмотки. Назначение можно обнаружить на металлической табличке, прикрепленной к корпусу мотора.

Если инструкция утеряна, выводы начал и концов обмоток определяют экспериментально. Для этого можно использовать простое диагностическое приспособление в виде источника тока, лампочки и пары проводов. Для работы достаточно однофазного переменного напряжения. При подключении такой системы к началу и концу обмотки, обладающей сравнительно невысоким сопротивлением, лампочка загорится.

Важный момент: описанным способом можно определить принадлежность выводов к одной катушке. Но выяснить, какой из них начало, а какой — конец, заметно сложнее. Проще найти схему аналогичной модели в открытом доступе, на специальных форумах.

Обозначение фаз

Со стороны источника фазы обозначаются L1, L2, L3 или с использованием иного стандарта. Проверить качество подаваемого питания можно с помощью осциллографа и вольтметра.

Начала и концы обмоток могут обозначаться одним из двух основных стандартов:

• Номер обмотки обозначается буквами u, v, w. Порядок вывода: начало/конец — цифрой 1/2. Таким образом, в этом стандарте первая обмотка имеет выводы u1 и u2. При схеме треугольник, например, u2 подключается к v1, v2 к w1, w2 к u1.

• Используется буква С и цифра — от 1 до 6. Первые, от 1 до 3, выводы соответствуют началам обмоток, остальные — концам. Например, первая — С1, С4. В схеме треугольник С4 подключают к С2, С5 к С3, а С6 к С1.

Схемы подключения

После определения номеров фаз и порядка следования обмоток выполняется подключение по одной из двух возможных схем.

• Треугольник. Конец первой обмотки подключен к началу второй и так далее. На электрической схеме катушки образуют правильный треугольник. Чем и обусловлено название метода подключения. Выводы фаз подключаются к вершинам этого треугольника.

• Звезда. Концы всех обмоток сходятся в одной точке. При подключении в клеммной коробке они соединяются жесткими перемычками, идущими в комплекте с мотором. Фазы подключаются к началам обмоток.

Первый способ — треугольник, обеспечивает больший крутящий момент. Его используют в мощных агрегатах. Но большая мощность влечет увеличение нагрева обмоток и корпуса. Увеличивается и нагрузка на электросеть, к которой подключен агрегат. Особенно это заметно в момент пуска электромотора.

Второй способ — звезда, не позволяет достигать максимально возможной мощности электромотора. Но при этом заметно снижает нагрузку на электросеть, сравнительно уменьшает нагрев при работе.

Интересная особенность метода подключения «звезда» состоит в меньшей критичности точного определения начал и концов обмоток. Часто он является единственной надежной схемой при подаче напряжения на мотор с неизвестной схемой выводов. В некоторых случаях даже разбор корпуса не позволяет выявить начала и концы обмоток. Но мощность электромотора, в сравнении со схемой «треугольник», будет ниже.

Повышение эффективности работы электромотора

Для повышения эффективности работы трехфазного асинхронного электродвигателя на этапе пуска и после выхода на рабочий режим используют три метода:

• Смена варианта подключения на ходу. В этом случае подключение обмоток к фазам выполняется через клеммный блок с возможностью переключения положения перемычек. В момент старта используется схема звезда. Она позволяет эффективно разогнать ротор. Затем оператор или автоматика выполняют переключение клеммного блока. Что приводит к соединению обмоток по типу треугольника. Мощность и крутящий момент увеличиваются.

• Установка преобразователя частоты. Управляя частотой, можно влиять на скорость вращения ротора. Это свойство используется в устройствах плавного пуска. Во время пуска оно постепенно увеличивает частоту по заранее заданному алгоритму. Ротор раскручивается равномерно. Отбор мощности из электросети имеет менее выраженный характер. Что позволяет не нарушать стабильность электропитания других приборов, к ней подключенных.

Подходящий вариант подключения выбирается исходя из мощности агрегата и особенностей его эксплуатации. Современные устройства плавного пуска отличаются низкими потерями энергии и удобным форм-фактором в виде модуля для установки на DIN-рейку. Их удобно устанавливать в щит управления электромотором, насосной станцией и так далее.

Относительно возможности подключения трехфазного асинхронного двигателя к однофазной сети следует отметить следующее:

• Подключение напрямую невозможно. Необходимый для эффективной работы угол сдвига фаз обеспечить без специальных устройств невозможно.

• Подключение через преобразователь частоты возможно. При условии, что его производителем заявлена возможность работы от однофазного напряжения. На выходе можно получить трехфазный электроток с правильной формой импульсов.

• Подключение через конденсатор. Использование конденсаторов позволяет имитировать три фазы при использовании однофазного напряжения. Но потери энергии будут значительно выше, чем при использовании преобразователя частоты. В схеме используются два конденсатора: пусковой и рабочий. Емкость приблизительно подбирается по специальным формулам, учитывающим мощность агрегата.

При использовании любой из двух описанных выше схем подключения трехфазного двигателя к однофазной сети необходимо использовать схему «треугольник». При этом важно, чтобы производитель заявлял возможность использования 220 В. В этом случае на табличке, прикрепленной к корпусу, можно увидеть обозначение 220/380 В с указанием типа подключения: треугольник/звезда.

Обслуживание и ремонт

Как было отмечено выше, асинхронные электрические двигатели отличаются высокой надежностью. Реальный срок службы зависит от качества изготовления мотора и условий его эксплуатации. Постоянная повышенная нагрузка ускоряет выход электромотора из строя. 

Также важно обеспечивать нормальный режим эксплуатации. Прежде всего предусматривают чередование циклов работы и отдыха оборудования. Для раннего выявления неисправностей применяется следующий способ диагностики, операции которого проводятся в начале каждой рабочей смены:

• Осмотр. Выявляется наличие потеков масла, других загрязнений, механических повреждений на корпусе, оболочке проводов.

• Проверка свободы вращения вала. Проверяется отсутствие сопротивления при проворачивании ротора вручную. Наличие скрипов, скрежета укажет на выход из строя подшипников. Это расходные материалы, заменяемые до нескольких раз за срок службы агрегата. Максимальный ресурс при реальной эксплуатации редко превышает 5 лет. В то время как сам агрегат может проработать 10 лет и более.

• Проведение ТО. Типичный регламент предусматривает проведение этих работ не реже одного раза в 3 месяца. Но при эксплуатации в пыльных помещениях интервал сокращают в два раза — до 1,5 месяцев.

Еще одна распространенная неисправность асинхронных электрических трехфазных двигателей — нарушение изоляции обмотки. Косвенно наличие проблем можно обнаружить по снижению мощности мотора и наличию посторонних шумов в его работе, перегреве.

Объективная оценка исправности обмоток выполняется с помощью мегаомметра. Этим прибором определяют их сопротивление, сравнивают его с нормальным для этого типа электромоторов. Установить норму можно экспериментально. Например, измерив сопротивление на новом электродвигателе. Или запросить информацию у производителя.

При выявлении неисправности обмотки мотор демонтируется. При этом он отключается от агрегата. Большинство промышленных насосов допускают такую возможность. Поскольку в их конструкции используется разборное соединение валов: муфта, фланец, ремень, цепь.

Восстановление работоспособности трехфазного асинхронного электродвигателя возможно с помощью так называемого «перематывания обмоток». Процесс состоит в замене проволоки катушки на новую. При этом желательно использовать ту же площадь сечения жилы и длину. Что позволяет обеспечить оптимальные условия работы.

Крупные предприятия выполняют перемотку электромоторов самостоятельно. Для этого на территории организуется мастерская со специальным оборудованием. В некоторых случаях экономически эффективнее прибегнуть к услугам специализированных организаций.

Автор статьи: Александр Шихов

Сообщение Трехфазный асинхронный двигатель появились сначала на Представительство "Предприятия "Взлет" в Новосибирске.

Об особенностях самовсасывающих насосов, принципе их действия — в этой статье.

Принцип действия и конструкция

Самовсасывающий насос — это агрегат, способный перекачивать небольшое количество газовой среды. Хотя делает это с меньшей эффективностью, чем жидкость. Это обстоятельство позволяет устанавливать его выше уровня воды. Способность самостоятельно выкачивать воздух из трубы — черта, отличающая эти устройства от традиционных нормально всасывающих моделей. 

С точки зрения конструкции самовсасывающий насос может быть:

• Центробежным. За счет вращения рабочего колеса с лопастями особой формы вода отбрасывается от центра камеры к ее краю. Где и располагают выходное отверстие. Центробежные модели отличаются достаточно высоким КПД, надежностью и ремонтопригодностью.

• Вихревым. В этой модели рабочее колесо отличается по форме лопастей и их расположению от центробежного. За счет быстрой скорости вращения создается вихрь, засасывающий воду и газовую среду из входного патрубка. Отсюда и название.

• Объемным. Эти насосы близки по конструкции к компрессорам. Напор воды достигается за счет изменения объема камеры. Наибольшее распространение получили поршневые и диафрагменные модели. В промышленных агрегатах такая конструкция встречается редко, так как проигрывает по эффективности центробежным и вихревым.

Что такое самовсасывающий насос для воды и как он работает, рассмотрим на примере вихревой модели НС завода Взлет. Агрегат представляет собой собранную на одной консоли комбинацию следующих элементов:

• Центробежный насос. В исполнении НС2 предусматривается возможность перекачивания дренажной воды. Что делает эту модель удобной для откачивания стоков из накопителя, накопившейся воды из цоколя здания и других подобных задач.

• Электромотор. В промышленных моделях используются трехфазные электромоторы мощностью 1,5 кВт и более. 

• Ременная передача или муфта. Используется для передачи вращения от ротора электромотора валу насоса, на котором закреплено рабочее колесо. Благодаря разборной конструкции передачи облегчается обслуживание агрегата. Мотор можно осматривать и ремонтировать, даже заменять без отключения насоса от системы.

Отметим, что агрегаты серии НС по способу монтажа относятся к стационарным поверхностным. Поскольку их вес 200 кг и более, перевозка между объектами и использование в качестве переносных затруднены.  Существует два варианта компоновки элементов:

• Горизонтальная с соосным соединением двигателя и насоса. В таких моделях используется муфта.

• Горизонтальная, с параллельно расположенными валами мотора и насоса. Такая компоновка позволила сделать агрегат компактным, поскольку длина консоли в этом случае меньше. Для передачи вращения от вала мотора используется система шкивов и ремней.

Чтобы понять, что значит понятие «самовсасывающий насос для воды», рассмотрим его схему установки применительно к дренажному колодцу. Сам агрегат устанавливается на поверхности земли. На схеме выше обозначен цифрой 8. 

Со скважиной его связывает труба — 1, один конец которой погружен в воду на достаточную глубину. Также может применяться армированный шланг. Обычный резиновый рукав для работы самовсасывающего агрегата не подходит, так как при создании вакуума в момент пуска он деформируется. Что угрожает перегревом и поломкой насоса.

Для отвода воздуха в момент старта агрегата предусмотрена байпасная линия — 4, оснащенная воздушным клапаном — 3. Трубопровод для отвода водяного пара опускается в накопительную емкость и фиксируется с помощью поддержки — 2. Напорный трубопровод — 5 начинается восходящим участком от исходящего патрубка — 7 и оснащается задвижкой, обратным клапаном — 6. 

Как увеличить глубину всасывания

Для увеличения глубины всасывания используют два основных метода:

Заливка камеры

В таких моделях предусмотрена откручивающаяся пробка. Через нее перед пуском агрегата заливают воду таким образом, чтобы камера агрегата заполнилась. При запуске мотора рабочее колесо начинает выталкивать воду в выходной патрубок. Одновременно на входном образуется зона низкого давления. В нее устремляется вода из скважины по присоединенной трубе.

По наличию заливной пробки можно с определенной уверенностью утверждать, что это самовсасывающий насос. Регулярно пользоваться ею для запуска агрегата не удобно. Поэтому при монтаже рекомендуется установить обратный клапан в нижней части подводящей воду трубы. 

Срабатывает этот вид запорной арматуры автоматически, под действием веса столба жидкости в восходящем участке трубы. В результате при остановке насоса воздушная пробка имеет минимальные размеры. Что позволит запустить устройство без предварительной заливки камеры.

Наличие обратного клапана также позволяет предотвратить попадание потенциально загрязненной воды обратно в скважину. При таком способе установки пробку придется откручивать только при обслуживании насоса. Или для заливки камеры после долгого простоя или ремонта.

Эжектор

Специальное приспособление — эжектор, позволяет заметно снизить гидродинамическое сопротивление и облегчить пуск самовсасывающего насоса. По способу монтажа он может быть:

• Встроенным. В этом случае изготовитель насосного оборудования предусматривает ответвление от исходящего патрубка для подключения шланга. Второй его конец врезается в подводящую трубу. В момент старта самовсасывающего насоса рабочее колесо начинает выбрасывать воду из залитой камеры в выходной патрубок и ответвление эжектора. Жидкость под давлением попадает в нижнюю часть подводящей трубы. В месте врезки образуется пониженное давление. Что позволяет эффективно всасывать воду из скважины.

• Внешним. Приспособление работает за счет отдельного насоса малой мощности. Нередко для этого задействуют погружную модель. В остальном внешний эжектор работает по тому же принципу, что и встроенный.

Стоит отметить, что принципиально насос с эжектором не отличается от аналогичного устройства без него. В нем установлено такое же центробежное или вихревое рабочее колесо, электродвигатель. Что позволяет производителю увеличивать ремонтопригодность и снижать стоимость обслуживания своего оборудования.

В принципе, внешним эжектором можно оснастить и нормальновсасывающий насос. Например, для установки его выше уровня жидкости и облегчения процедуры первого запуска после простоя. Но в этом случае технический и гидравлический расчет системы — ответственность инженера на предприятии. 

Приобретая готовый самовсасывающий насос в заводском исполнении, предприятие заведомо получает работоспособный агрегат с заявленной производителем глубиной всасывания. Что особенно важно при установке однотипных насосных станций, пожарных систем и прочее. 

Преимущества и недостатки самовсасывающих насосов

Главное преимущество оборудования этого типа следует из определения, что это такое — самовсасывающий насос. Они могут по умолчанию устанавливаться выше уровня воды. Эта техническая особенность особенно важна в следующих сценариях использования:

• Дренажные системы. В них могут использоваться стационарные самовсасывающие насосы типа НС2 и аналогичные. Также производители предлагают переносные модели с глубиной всасывания до 7,6 метров. Что позволяет осушать карьеры, места проведения аварийных работ на трубопроводе и прочее.

• Системы водоснабжения. В том числе — с забором воды из скважины и водоема. Насос располагается в отдельном павильоне, установленном выше уровня жидкости. Так легче защитить машинный зал от подтопления и обеспечить комфортные условия для работы электронасосов. Поскольку большинство самовсасывающих моделей оборудованы влагозащитой уровня не выше IP54. Что накладывает на инженеров необходимость обеспечить защиту от влаги и пыли.

• Канализационные системы. Установка самовсасывающего насоса вместо погружного позволяет существенно упростить его обслуживание. Также это обеспечивает возможность использования электронасоса для работы с несколькими соседними емкостями для сбора стоков, организовав возможность переключения подводящих трубопроводов.

К минусам этого насосного оборудования относят меньшую эффективность — в сравнении с аналогичными по характеристикам нормальновсасывающими. И тут снова стоит вспомнить что это значит — «самовсасывающий насос». Поскольку конструкторы реализуют возможность выкачивания воды с большой глубины, они вынуждены вносить некоторые коррективы в конструкцию или допустить потерю части энергии для облегчения подъема жидкости к всасу — установка эжектора. 

И в том и другом случае КПД несколько снижается. Поэтому к установке самовсасывающих агрегатов прибегают в случаях, когда реализация иных схем: применение погружных моделей, реализация накопительных емкостей, расположенных выше уровня монтажа насосного оборудования, технически сложна или не оправдана экономически. 

Еще одной особенностью монтажа самовсасывающих агрегатов являются высокие требования к организации подводящего и исходящего трубопроводов. В частности:

• В подводящей линии нельзя использовать обычный резиновый или пластиковый шланг. Вместо него устанавливают армированный или жесткую трубу. Это связано с образованием вакуума на этапе пуска агрегата — когда из отрезка трубы откачивается воздух вместе с парами воды.

• Диаметр подводящего трубопровода должен быть постоянного и максимально совпадающего с диаметром всасы сечением. Что позволяет минимизировать гидравлическое сопротивление и кавитационные процессы.

• В нижней части подводящей трубы при стационарной установке устройства устанавливают обратный клапан. Он предотвращает ее опустошение в момент отключения электронасоса. Что существенно снижает нагрузку с агрегата при последующем пуске.

Ниже рассмотрим особенности выбора самовсасывающего агрегата.

Критерии выбора насосного оборудования

Ключевыми параметрами выбора, как и для других насосов, являются напор и производительность. Для удобства покупателей и эксплуатантов производители указывают эти характеристики в виде графика. При выборе ориентируются на среднюю часть кривой и учитывают потерю напора в трубопроводе: каждый метр восходящего участка считается за 1 м, горизонтального — 0,1 м. 

Параметры электромоторов, присоединения к сети указаны в названии модели. Рассмотрим для примера расшифровку агрегата НС2 80/230.230-3/6-600:

• НС2 — обозначение типа агрегата — самовсасывающий. Буква «Н» указывает на наружное исполнение электромотора. Цифра 2 — исполнение рабочего колеса. В данном случае двухканальное, закрытое. Агрегат подходит для перекачки чистой и преимущественно чистой воды. Может применяться в дренажных системах.

• 80 — обозначает размер входного патрубка. Указывается номинальный диаметр трубы.

• Две цифры 230, разделенные точкой, указывают соответственно на номинальный и фактический диаметр рабочего колеса.

• Мощность установленного в агрегате мотора. В данном случае — 3 кВт. Подключают такие электродвигатели к трехфазной сети 380 В.

• Через дробь указывается количество полюсов электромотора — 6. Перед тире также может следовать обозначение исполнения электромотора. Например, для взрывозащищенных моделей для применения в рудниках это будет «РВ Ex». Для мотора с частотным преобразователем будет указана буква «Ч». Если дополнительного обозначения нет — электродвигатель поставляется в базовом исполнении.

• Цифра 6 указывает на способ компоновки элементов самовсасывающего насоса — стационарный, на плите, с ременной передачей. Для моделей с муфтой будет указано 4.

• Последние две цифры указываются, если электронасос поставляется с собственным шкафом управления (первая цифра) и системой термозащиты (вторая).

При необходимости специалисты завода Взлет помогут вам с выбором подходящей модели самовсасывающего насоса.

Автор статьи: Александр Шихов

Сообщение Самовсасывающий насос — что это? появились сначала на Представительство "Предприятия "Взлет" в Новосибирске.

О технических характеристиках насосов ЦНС, их видах и правилах выбора — в этой статье.

Устройство и принцип действия

Разберем устройство насоса ЦНС на примере типовой модели с горизонтальной компоновкой секций. В состав конструкции входят:

• Камера с рабочим колесом. На поверхности диска предусмотрены лопасти, образующие отходящие от центра каналы. Под воздействием центробежной силы, возникающей при вращении колеса, жидкость поднимается по ним и отбрасывается к краю камеры. Где и располагают выходное отверстие. Входное находится в центре, где за счет оттока воды образуется зона низкого давления.

• Вал рабочего колеса закреплен на системе подшипников. В месте прохода в камеру имеется герметичное сальниковое или торцевое уплотнение. Что позволяет исключить протечку жидкости и попадание ее на другие компоненты агрегата.

• Двигатель. В большинстве моделей ЦНС это электрический мотор. В промышленных агрегатах — асинхронный трехфазный. Такой мотор обеспечивает необходимую мощность, отсутствие вредных выхлопов. Что позволяет устанавливать насосы ЦНС в машинных залах, цехах, закрытых помещениях насосных станций и так далее.

• Платформа или шасси, на котором закреплены все перечисленные компоненты. Такое конструкторское решение позволило обеспечить простоту монтажа и перевозки насоса ЦНС.

Валы двигателя и рабочих колес могут быть связаны разъемным способом. Например, посредством муфты или с помощью фланцев. Такая конструкция позволяет увеличить ремонтопригодность агрегата, так как позволяет обслуживать и даже заменить мотор, не отключая герметичной рабочей камеры от системы. 

Устройство и принцип работы насоса ЦНС с многосекционной компоновкой аналогичен. С тем отличием, что секций с рабочими колесами в конструкции устанавливают несколько. Выходное отверстие первой связано с входным второй, и так далее. Это позволяет передавать потоку жидкости дополнительную кинетическую энергию на каждом этапе, разгоняя его до максимальной скорости на выходе последней секции. Где и располагают выходной патрубок насоса.

Эти агрегаты часто называют многоступенчатыми. Связано это с конструкцией насосов ЦНС и принципом работы. Каждое рабочее колесо выступает как ступень, разгоняя воду на своем этапе.

Отметим, что характеристики насоса ЦНС определяются размером рабочих колес, скоростью их вращения и числом установленных последовательно секций.

Существуют модели с напором до 600 метров и производительностью до 360 м³/час. С ростом числа секций и увеличением размера рабочего колеса возрастает и мощность требуемой для их вращения силовой установки.

Виды насосов ЦНС и их технические характеристики

Существуют несколько исполнений насосов типа ЦНС, разработанных для эксплуатации в определенных условиях и перекачивания жидкостей с различными характеристиками. Тип уточняется буквой после основного обозначения. Наибольшее распространение получили:

• Насосы ЦНС, без уточняющей тип буквы в конце названия. Используются для перекачивания воды и смесей на ее основе. Как правило, рассчитаны на чистую жидкость. Допустимый размер твердых частиц не превышает 0.1 мм, с долей, не превышающей 0.1 % по объему. Эти агрегаты активно используются для систем холодного водоснабжения, орошения, обеспечения пожарной безопасности зданий и сооружений. Охлаждение насоса ЦНС осуществляется за счет перекачиваемой жидкости. Поэтому ее температура не должна превышать +45 °C.

• Насосы ЦНСг. Буква «г» указывает на возможность перекачивания агрегатом подогретой воды с температурой до +105 °С.  Остальные характеристики насосов ЦНСг соответствует выше описанному типу. Они также способны перекачивать чистую воду с примесью твердых частиц не более 0.1% по объему. При этом размер этих включений не должен превышать 0.1 мм. Основное направление использования этих агрегатов — в системах горячего водоснабжения, отопления и промышленных задач, требующих организации подачи подогретой жидкости, сравнимой с водой по свойствам.

• Насосы ЦНСм. Буква «м» в конце названия модели определяет основное значение по перекачиваемой среде — масло. Максимальная температура не должна превышать +60 °C. Такие агрегаты устанавливают в составе турбогенераторов. Они являются частью масляной системы различных машин, механизмов. Нагнетают масло в подшипники, решают другие задачи по смазке элементов.

• Насосы ЦНСн. Нефтяные агрегаты, о чем говорит буква «н», уточняющая тип. Плотность перекачиваемой жидкости составляет от 700 до 1050 кг/м³. Допускается наличие в перекачиваемой среде газа в доле, не превышающей 3% по объему, парафина — не более 20%. Увеличен, в сравнении с моделями для перекачки воды, размер твердых частиц — 0.2 мм. Основное направление применения ЦНСн в промышленности — организация транспортировки нефтепродуктов.

• Насосы ЦНСп. Уточнение типа «п» указывает на основное направление применения — питательные системы. Они способны перекачивать воду с температурой до +120 °C, устанавливаются в составе паровых котлов. Также характеристики перекачиваемой среды позволяют применять ЦНСп для удаления конденсата, подачи горячей воды в промышленное оборудование и других задач. Характеристики в части максимального размера твердых частиц — не более 0,1 мм, аналогичны моделям ЦНС и ЦНСг.

Отметим, что все перечисленные выше насосы ЦНС в части конструкции и принципа работы аналогичны. Различаются они только особенностями формы рабочего колеса, инженерными решениями для принудительного охлаждения блока подшипников, корпуса насоса. 

В некоторых случаях производитель разрешает возможность расширения сферы применения агрегата. Например, ЦНСн могут использоваться для перекачивания нагретых до +60 °C нефтепродуктов при условии обеспечения охлаждения подшипников. Без этой меры предел температуры среды ниже — +45 °C.

Преимущество многосекционных агрегатов — в их конструкции используются однотипные секции. Что позволяет производителю обеспечивать низкую стоимость обслуживания насосов. За счет большого объема производства однотипных секций снижается их себестоимость, увеличивается качество и надежность. Что в итоге дает увеличение срока службы. Используемые в конструкции насосов электромоторы также подлежат ремонту силами технических служб эксплуатирующего предприятия или специальными организациями.

Суммарно эти эксплуатационные преимущества и сравнительно высокий КПД, достигающий в ряде моделей 80-85%, позволили ЦНС занять лидирующее положение в промышленном и коммунальном секторах. Ниже мы приведем ряд соображений, позволяющих выбрать модель по напору, производительности и назначению для обеспечения ее эффективной эксплуатации и продления срока службы.

Особенности выбора модели

При выборе модели инженерные службы предприятий должны ориентироваться на три основных соображения:

• Применимость по среде. По сути, это сводится к выбору подходящей модификации: ЦНС, ЦНСг, ЦНСн, ЦНСп, ЦНСм. Выше приведены особенности применимости по среде, позволяющие сделать выбор. 

• Напор. Чем выше напор, тем на большую высоту насос способен поднимать перекачиваемую среду. Традиционно в нашей стране этот параметр указывается в метрах водяного столба. При расчете требуемого напора инженеры учитывают не только вертикальные участки трубопровода, но и горизонтальные. В последнем случае каждые 10 метров трубы приравниваются в расчете к 1 метру вертикальной. Дополнительно учитывается сужение диаметра трубопровода и другие увеличивающие гидравлическое сопротивление моменты.

• Производительность. Характеризует скорость перекачивания жидкости. Для промышленных моделей традиционно указывается производителем как объем, выраженный в м³, перекачиваемый за 1 час.

Отметим, что два последних показателя связаны функциональной зависимостью. При тех же характеристиках (объем камеры, размер рабочего колеса, мощность двигателя) увеличение высоты вертикального подъема воды влечет снижение производительности.

Для оптимального выбора характеристик агрегата используется график зависимости напора — H, м, и производительности — Q, м³/час. Он представляет собой кривую. При выборе модели ориентироваться стоит на среднюю треть. Что позволяет достичь:

• Оптимальной загрузки насоса ЦНС. Она обеспечит достаточное охлаждение элементов конструкции: подшипников, мотора за счет оптимальной скорости вращения вала и рабочего колеса, на нем закрепленного.

• Работы без перегрузки в пиковые моменты. Определенный запас по производительности и напору позволяет насосному оборудованию работать в сравнительно щадящих условиях в момент пиковых изменений нагрузки.

Оба момента позволяют обеспечить высокий КПД и долгий срок службы агрегата.

Для удобства выбора модели производители включают в название оптимальный для агрегата напор и производительность. Так, насос ЦНС 13-350 имеет следующие характеристики:

• Рабочий напор 350 метров водного столба. Отметим, что это значение находится в средней трети описанной кривой. Максимальный напор для этой модели составляет более 360 метров. Но, как мы показали выше, агрегат при такой характеристике будет работать с перегрузкой.

• Рабочая производительность — 13 м³/час. Как и в случае с напором, модель принципиально способна работать с производительностью до 17 м³/час. Но оптимальная нагрузка достигается именно при 13 м³/час.

Важный момент выбора модели заключается в обеспечении оптимального режима подачи воды к входному патрубку агрегата. Насосы центробежной конструкции не являются самовсасывающими по умолчанию. Но могут иметь определенную вакуумметрическую высоту всасывания, позволяющую выкачать воздух из подведенного участка трубы и начать перекачивать жидкость.

В реальных условиях этот параметр может определяться как разность 10 метров — барометрическое давление, и кавитационного запаса. Последний параметр указывается производителем агрегата. Например, для описанной выше модели ЦНС 13-350 он составляет не более 3 метров.

Как выполнять первый запуск ЦНС

Облегчить первый запуск многоступенчатого центробежного насоса помогают следующие меры:

• Установка обратного клапана на вертикальный участок входящего трубопровода. Эта арматура позволит при отключении насоса сохранять трубу наполненной жидкостью и исключить обратное проникновение жидкости в скважину.

• Заливка камеры насоса водой. Некоторые модели насосов ЦНС имеют для этого резьбовую пробку в верхней части.

• Изменения системы трубопровода и его оборудования. Так можно установить два агрегата вместо одного. Тем самым обеспечив подъем жидкости в два этапа и уменьшив требуемое вакуумной высоты всасывания.

Особенности монтажа

При монтаже агрегата необходимо обеспечить:

• Защиту от влаги и пыли. В случае установки скважинных насосов типа ЦНС над ними организуют павильон с крышей. Наиболее подходящее место для установки промышленных агрегатов — машинный зал.

• Возможность доступа для обслуживания. При монтаже оставляют достаточное пространство между соседними насосами и стенами. Оно необходимо для доступа персонала, проводящего обслуживание.

• Исключить ситуацию затопления насосного оборудования при аварийных ситуациях и слив воды при обслуживании. Минимальной высотой установки от пола считается 300 мм. При этом организуется возможность для эвакуации жидкости из машинного зала самотеком или с помощью установленного дренажного насоса.

Для обеспечения долгого ресурса работы и увеличения производительности в моменты пиковой нагрузки рекомендуется установка нескольких однотипных агрегатов. Для управления ими используются простые средства автоматики на основе поплавковых выключателей. Также создаются более сложные автоматические системы, анализирующие наличие давления в выходном патрубке устройства для включения резервного в случае отказа, равномерного распределения ресурса между насосами ЦНС и решения других задач.

Автор статьи: Александр Шихов

Сообщение Насосы ЦНС — технические характеристики, устройство появились сначала на Представительство "Предприятия "Взлет" в Новосибирске.

Почему скорость вращения электромотора стабильна

Кратко рассмотрим принцип действия трехфазного электромотора. Главными рабочими элементами в нем выступают три обмотки, расположенные под углом 120° друг к другу и установленные вокруг свободно зафиксированного на системе подшипников ротора.

При подключении выводов к системе трехфазного электроснабжения к каждой из них подается электрический импульс. Что приводит к образованию тока внутри обмоток и образованию электромагнитного поля, наведенного им.

Поскольку на обмотку подается переменное напряжение, то индуцированное ею магнитное поле не имеет постоянной полярности. Полюса постоянно меняются местами с частотой, соответствующей скорости изменения амплитуды подаваемого от источника электрического тока.

Таким образом, систему трех обмоток можно представить как вращающееся магнитное поле. Оно увлекает за собой ротор, выполненный в виде решетки из стальных стержней. Направление вращения определяется очередностью фаз. Как мы покажем далее, если поменять два крайних провода в блоке выводов мотора, ротор станет вращаться в обратную сторону.

Бесконечно разгоняться такая система не может. Поскольку вращаться быстрее, чем наведенное магнитное поле, ротор не может. В реальных условиях эксплуатации его скорость отстает на величину скольжения. Что обусловлено, в частности, возникающими силами трения. Поэтому такие электродвигатели называются асинхронными.

Таким образом, при выходе на рабочий режим электродвигатель обеспечивает стабильную скорость вращения ротора. Увеличить и уменьшить ее без изменения параметров электропитания нельзя. А поставщик электроэнергии обеспечивает относительно стабильную частоту — 50 Гц.

Что такое преобразователь частоты

Преобразователь частоты — электронное/электротехническое устройство, способное изменять параметры подаваемого на вход электрического тока. Наиболее эффективными на сегодня являются блоки, выполненные на современной цифровой элементной базе. Поскольку они обеспечивают на выходе качественную форму импульсов и имеют низкий процент потерь энергии при преобразовании.

Какие задачи решает подключение преобразователя частоты

Подключение частотника к электродвигателю 380 В позволяет решать следующие основные задачи:

• Обеспечить плавный разгон ротора при включении мотора. Постепенно увеличивая частоту, блок разгоняет ротор. При этом уменьшаются пусковые нагрузки на систему электроснабжения, влияющие на работу приборов освещения, других видов оборудования, подключенных к одному источнику. Частотник также может плавно затормозить ротор, уменьшая частоту постепенно.
• Выбрать нужную скорость вращения. Диапазон регулировок частотного преобразователя в отношении частоты выходящего напряжения варьируется от 0 до 600 гц. Что дает широкие возможности управления скоростью вращения. При этом изменение это может выполняться в динамическом режиме. Что позволяет выбрать скорость вращения вала электромотора для различных задач и нагрузок.
• Менять направление вращения ротора. Опция реверса заметно расширяет сферу применения трехфазных электромоторов. Например, с ее помощью сравнительно просто организовать обратное движение ленты транспортера на производстве.

Одна из распространенных схем работы этих блоков состоит в предварительном выпрямлении тока. Переменное напряжение сначала преобразуется в постоянное. А затем вступает в работу схема, генерирующая электропитание с импульсами заданной синусоидальной формы и частоты.

Технические ограничения

Отметим, что инженер, выполняющий подключение частотника к электродвигателю 380 Вольт должен учитывать ряд технических ограничений:

• С увеличением скорости вращения ротора увеличивается нагрузка на систему подшипников, сильнее нагревается корпус агрегата и его обмотки. Поэтому перед изменением условий работы мотора необходимо провести пробный пуск в новом режиме. Он позволит оценить перегрев и другие опасные последствия.
• Частотные преобразователи, особенно мощные, не комплектуются влагозащищенными корпусами по умолчанию. Поскольку инженерам необходимо обеспечить эффективное охлаждение компонентов устройства. Поэтому при установке для монтажа блока выбирают место, защищенное от пыли и влаги.
• Частотные преобразователи по умолчанию не комплектуются системами электрической защиты. Обеспечение автоматического отключения при аварийных ситуациях, резких скачках напряжения и других проблемах по питанию — ответственность инженера на предприятии.

Какие виды частотников бывают

Как и другие виды электрооборудования, частотные преобразователи могут поставляться в двух основных исполнениях по питанию:

• 380 В. Такое устройство рассчитано на подключение трехфазной электросети. Имеет три входа для подключения фаз питания. Плюс предусмотрен контакт для присоединения заземления.
• 220 В. Предусмотрены клеммы для подключения фазы нейтрали. Как и в трехфазной модели, есть возможность присоединить устройство к заземлению.

Типовым решением считается размещение блока входных клемм в верхней части корпуса изделия. Выходные устанавливаются на нижней панели. Для удобства монтажа производители оборудуют изделия кронштейном для установки на DIN-рейку. Этот способ размещения частотника — в силовом электрическом шкафу, следует признать наиболее подходящим.

Отметим, что при подключении мощных промышленных агрегатов частотный преобразователь работает с током повышенной мощности. Что приводит к значительному нагреву его элементов. Такие модели комплектуются собственной активной системой удаления тепла на основе вентилятора. Соответственно, при установке необходимо обеспечить приток свежего воздуха из окружающей среды.

Устройства различаются набором поддерживаемых функций. Кроме базовой — изменение частоты исходящего переменного напряжения, опционально могут быть предусмотрены:

• Реверс. Позволяет менять направление вращения ротора подключенного к частотнику мотора. Функция удобна для управления работой промышленного оборудования, подъемных установок. При смене направления вращения частотник плавно останавливает ротор. Затем контроллер меняет порядок смены фаз и разгоняет ротор в обратную сторону.
• Дистанционное управление. Позволяет организовать управление функциями частотного преобразователя из точки, удаленной от места его физического расположения. Например, можно разместить пульт на рабочем месте оператора или на корпусе оборудования.
• Плавный пуск/останов ротора. Этой функцией оснащено большинство частотников. В некоторых моделях производитель также предусматривает возможность выбора одной из шести и более заранее предустановленных программ разгона. Что позволяет подобрать алгоритм, удобный для конкретного сценария применения мотора. Например, это полезно в системах, требующих значительного крутящего момента на старте.

Особенности подключения частотника к электродвигателю

Большинство современных преобразователей частоты имеют выходы для подключения электродвигателей с маркировкой u, v, w. Т.е. производитель использует такой же способ обозначения, как и на выводах обмоток мотора. Что позволяет избежать ошибок при подключении.

Способ подключения обмоток электромотора выбирается исходя из указаний таблички, закрепленной на ее корпусе. Поскольку мы рассматриваем схему подключения частотного преобразователя к электродвигателю 380 В, то и наиболее эффективной окажется «звезда». В этом случае концы обмоток соединены между собой перемычками.

Схема «звезда» отличается от «треугольника» пониженным нагревом и электропотреблением мотора. Но при этом снижается крутящий момент. Поэтому в некоторых случаях эксплуатанты электродвигателей даже при подключении на 380 В могут выбрать «треугольник». Существуют варианты подключения, когда схема меняется на различных этапах работы мотора. На старте выбирается «звезда», а при выходе на рабочую нагрузку — «треугольник».

Перед тем, как подключить частотный преобразователь к электродвигателю 380 В, следует изучить инструкцию, поставляемую с этим блоком, и проверить схему подключения обмоток электромотора. Также необходимо принять меры для быстрого обесточивания системы. Например, с помощью рубильника или иного физически разрываемого контакта.

Далее выполняется подключение питания к самому частотному преобразователю. Большинство моделей не имеет защиты от попадания пыли и влаги. Поэтому все операции по подключению следует выполнять при нормальной влажности и низкой запыленности воздуха. Например, в мастерской на специальном стенде.

Рекомендуется подключать частный преобразователь через отдельный автомат выключения. Поскольку собственных средств электрической защиты этот блок в базовой поставке не имеет. Провода питания подводятся при отключенном автомате. После проверки корректности схемы подается напряжение.

Первый запуск электромотора производится без полезной нагрузки. После включения преобразователя по умолчанию включается режим плавного разгона электромотора с выходом на заданную в заводских настройках частоту — обычно 50 Гц.

Если мотор крутится в обратную сторону, существует два способа решения проблемы:

• Выставить нужные настройки в схеме управления частотного преобразователя, если он поддерживает функцию реверса. Стоит отметить, что функция востребована в некоторых видах промышленных агрегатов. Например, для запуска транспортера в обратную сторону.
• Поменять местами два провода в блоке подключения обмоток электромотора. Это приведет к изменению порядка следования фаз. На время переключения система обесточивается для предотвращения риска поражения электрическим током и возникновения дуги при коммутации силового оборудования.

При достижении стабильного вращения электромотора в рабочем режиме проверяют возможность изменения скорости вращения. Для этого выставляется требуемое значение частоты с помощью поворотной ручки, кнопок — в зависимости от модели частотника. При росте значения скорость вращения ротора увеличивается, при снижении — снижается. При достижении частоты 0 Гц электромотор полностью останавливается.

Схема подключения частотного преобразователя к электродвигателю 380 В должна соответствовать правилам установки промышленного оборудования в части выполнения требований пожарной и электрической безопасности. Она разрабатывается и утверждается электрической службой предприятия. В частности, предусматривается рубильник или яркая нажимная кнопка, позволяющая моментально обесточить оборудование. Операторы проходят инструктаж по технике безопасности.

После проверки работоспособности схемы на макете проводятся монтажные работы в цехе, мастерской, насосной станции, где предстоит эксплуатировать электромотор постоянно. Поскольку частотник не имеет защиты от влаги, его рекомендуется устанавливать в защищенном боксе или электрощите. В этом случае возникает необходимость организовать дистанционное управление его работой.

Некоторые модели комплектуются дополнительными блоками управления, которые соединяется с частотником отдельным управляющим кабелем длиной до 2 метров и более. Что позволяет разместить их в непосредственной близости от оператора. Такое расположение пульта увеличивает безопасность и удобство использования оборудования.

Автор статьи: Александр Шихов

Сообщение Подключение частотника к электродвигателю 380 B появились сначала на Представительство "Предприятия "Взлет" в Новосибирске.

В этой статье рассматривается один из наиболее распространенных типов электродвигателей в промышленности — трехфазные.

Особенности конструкции

Устройство трехфазного двигателя включает две основные части:

• Статор. Представляет собой неподвижный контур. В нем установлены три рабочие обмотки, под углом 120° друг к другу. Они расположены по кругу и полностью охватывают область, в которой размещена подвижная деталь электромотора — ротор.
• Ротор. В классическом трехфазном двигателе это цилиндрическая конструкция из стальных стержней в виде «беличьей клетки». Ротор свободно вращается на валу, закрепленном на системе подшипников. Они позволяют снизить силу трения при вращении, уменьшить износ трущихся поверхностей, увеличить КПД электромотора.

Принцип действия трехфазного двигателя

Принцип действия трехфазного двигателя с короткозамкнутым ротором состоит в создании вращающегося с постоянной скоростью электромагнитного поля. Достигается эффект последовательным включением обмоток статора. При подаче переменного напряжения они превращаются в электромагниты с постоянно меняющейся полярностью. Частота этой смены постоянна, что в итоге и создает эффект вращающегося магнитного поля.

При этом важно, чтобы обмотки включались именно последовательно. Это обеспечивает максимальную эффективность работы электрического трехфазного двигателя. Каждая обмотка на этапе своего включения придает ротору ускорение. При соблюдении последовательности включения их усилия складываются, позволяя максимально эффективно расходовать энергию.

Способ подключения электродвигателя

Основной способ подключения трехфазного электродвигателя — это источник напряжения с тремя фазами, меняющимися с углом сдвига 120°. В зависимости от применяемого стандарта обозначения выводы могут маркироваться:

• Арабскими цифрами 1-3, указанными после L. Так, L1 соответствует первой фазе, L3 — третьей. Такие обозначения можно встретить на распределительных устройствах и электрощитах.
• Буквами A, B, C. Логика аналогичная — A соответствует первой фазе, C третьей.

На корпусе короткозамкнутый трехфазный электродвигатель имеет прикрепленную табличку с обозначением выводов. Обычно контакты объединены в матрицу размером 2×3. Три из них, предназначенные для подключения фаз, маркируются одной из вышеперечисленных систем.

Если табличка не сохранилась или не читаема, установить порядок фаз/обмоток можно по инструкции, запросить эту информацию на форумах в интернете, указав модель.

Существуют эмпирические методы, позволяющие выяснить контакты подключения обмоток трехфазного двигателя. Они состоят в последовательной подаче напряжения на них и определении места наибольшей напряженности магнитного поля, создаваемого ими.

Схемы соединения обмоток

Важный момент — способ соединения обмоток трехфазного электромотора. Схема подключения двигателя выбирается исходя из значения напряжения питающей сети:

• Треугольник. В этом случае конец обмотки 1 соединен с началом 2, конец 3 с началом 1.
• Звезда. Концы обмоток соединяются в одной точке. Фазы подводятся к их началам. В этом случае напряжение на обмотках оказывается сравнительно ниже.

Для большинства промышленных агрегатов доступен выбор схемы: треугольник и звезда, в зависимости от решаемых задач.

Переключение схем выполняется физической перестановкой перемычек на матрице выводов. Предварительно стоит изучить обозначение контактов, чтобы точно определить начала и концы электромагнитных катушек. Одним из распространенных стандартов считается использование букв u, v, w для обозначения номера обмотки. Цифрами 1 и 2 обозначают соответственно начало и конец.

Второй стандарт использует букву С и цифру после нее — от 1 до 6. В этом варианте первая обмотка будет обозначена С1 – С4. Если провести соответствие с первым стандартом, то u1=C1, u2=C4.

Таким образом, при схеме треугольник нужно соединить перемычками выводы С1 и С6, С2 и С4, С3 и С5. А при звезде — С4, С5 и С6. Выполняется соединение идущими в комплекте тремя перемычками.

Отметим, что некоторые электрики на производственных предприятиях реализуют автоматическое — по таймеру, переключение двух схем подключения, в зависимости от стадии работы электромотора. При старте используется звезда для снижения пускового тока. При выходе в рабочий режим — треугольник, как гарантирующий максимальный крутящий момент. Для этого электродвигатель подключается через два контактора с разной схемой соединения.

Преимущества использования трехфазных двигателей

Главным преимуществом трехфазных двигателей считается простота конструкции и долговечность. При регулярном обслуживании системы подшипников, на которых закреплен вал ротора, можно обеспечить долгий срок службы до 20 лет и более. При эксплуатации в агрессивных средах долговечность снижается. Поэтому при установке электродвигателей стараются обеспечить их защиту от прямого попадания осадков, перегрева и других негативных факторов.

Еще один плюс мотора такой системы — постоянная скорость вращения ротора при выходе на рабочий режим. Трехфазный электродвигатель с описанной выше схемой работы называется асинхронным. Скорость вращения его ротора отстает от частоты смены фаз подаваемого напряжения. Отставание обусловлено возникающими силами трения. И называется величиной скольжения.

Поэтому асинхронный электромотор при выходе на рабочий режим обеспечивает стабильную скорость вращения. Что упрощает разработку подключаемых к нему агрегатов и оборудования. При резком росте нагрузки ротор несколько замедляется. Но при возвращении ее к нормальному значению также быстро разгоняется снова.

Еще одним эксплуатационным преимуществом асинхронного электромотора считается высокая ремонтопригодность. Вышедшие из строя подшипники могут заменяться по мере износа на новые. При повреждении обмоток они могут быть восстановлены. Перемоткой электродвигателей занимается большое количество электротехнических компаний. Важно выдержать толщину провода и его длину в пределах использованных производителем значений. В этом случае эксплуатационные свойства мотора восстанавливается практически до состояния нового агрегата.

Как изменить скорость вращения ротора

В некоторых системах невозможность изменения скорости вращения ротора может оказаться минусом. В этом случае инженеры применяют два метода решения проблемы:

• Установкой редукторов, ременных и цепных передач с различным диаметром шкивов. Эти сравнительно простые приспособления позволяют получить нужную скорость вращения ротора, не нарушая оптимальный режим работы мотора.
• Установкой преобразователя частоты. Изменяя частоту смены фаз, можно несколько увеличить или уменьшить скорость вращения ротора. Достигается это за счет изменения параметров вращающегося электромагнитного поля, образованного обмотками трехфазного электродвигателя.

Отметим, что если в первом случае нагрузка на механизм электромотора остается в пределах заложенной инженерами, то во втором — применение преобразователя частоты от нее отклоняется. Что может привести к перегреву, ускорению износа подвижных частей. Недостатком первой схемы с использованием ременной передачи, шестерней считается увеличение сложности конструкции агрегата.

Особенности подключения

Для эффективной работы трехфазного электромотора важна правильность подключения: соответствие обмоток и фаз. Поэтому наилучшим способом станет присоединение агрегата к сети трехфазного электроснабжения 380 В. Теоретически можно использовать и однофазную сеть. Но с применением дополнительных приспособлений:

• Конденсаторная система. Схема позволяет с известным приближением симулировать три фазы с подходящим для работы электромотора углом сдвига. Но при этом возникают потери энергии, которые приводят к снижению КПД.
• Преобразователь частоты. Устройство позволяет преобразовать однофазное напряжение в трехфазное. Наиболее эффективными считаются ПЧ на основе электронных компонентов. В этом случае удается свести потери энергии к минимуму. Но увеличивается сложность и стоимость изделия.

Еще одной важной особенностью подключения является большая мощность агрегата. В трехфазном исполнении поставляются моторы от 500 Вт и более. А максимальная мощность электродвигателей, например, для насосного оборудования, может достигать 500 кВт. Это обстоятельство требует при подключении следующих мероприятий:

• Обеспечение электрозащиты. Подключение мощных агрегатов выполняется к соответствующим распределительным устройствам с элементами электрической защиты. Это автоматические выключатели, устройства защитного отключения. Элементы позволяют предотвратить аварийные ситуации, снизить пожарную опасность и обеспечить защиту персонала от поражения электрическим током.
• Обеспечение плавного пуска. Производителями разработаны устройства плавного пуска — УПП, позволяющие сделать подачу мощности на мотор постепенно нарастающей. Эти системы решают две основные задачи. Снижают нагрузку на оборудование при запуске мотора в работу. Уменьшают влияние возникающего пускового тока в системе электроснабжения на других подключенных потребителей.

Устройства плавного пуска могут строиться на различных схемах. Наибольшую эффективность обеспечивают УПП на базе преобразователя частоты и электронных компонентов. Есть модели, позволяющие гибко настроить схемы разгона и торможения. Производитель позволяет выбрать один из предварительно реализованных алгоритмов или гибко настроить параметры определенных пределах.

Важной составляющей долговечности УПП является переход в режим байпас. После окончания разгона и выхода на рабочий режим устройство полностью отключается от схемы электроснабжения трехфазного электромотора. Далее напряжение подается напрямую на обмотки.

Как избежать перегрева обмоток

При установке трехфазных электродвигателей необходимо обеспечить условия, исключающие перегрев его обмоток. Для этого применяются следующие методы:

• Мощность электромотора подбирается таким образом, чтобы он работал без перегрузки. В то же время нагрузка должна быть не менее половины от максимальной. В этом случае обеспечивается оптимальные режим работы, охлаждения.
• Не допускается эксплуатация с постоянно повышенным напряжением в сети. Так как это ведет к перегреву обмоток и быстрому выходу агрегата из строя.
• Обеспечивается дополнительное охлаждение с помощью водной рубашки или иными средствами при работе в условиях повышенной температуры. Например, при использовании трехфазного электромотора в насосном оборудовании для систем горячего водоснабжения, отопления.

При выборе аналога на замену вышедшему из строя агрегату ориентируются на технические характеристики и способ монтажа. Типовые модели могут иметь аналогичные размеры. И даже совпадающие отверстия под винты для крепления на платформе.

При эксплуатации в топливном оборудовании применяются специально подготовленные для такой работы взрывозащищенные трехфазные электродвигатели. При их изготовлении используются материалы, не образующие искры при случайном механическом контакте, применяются безопасные схемы подключения электрических проводов. Их стоимость несколько выше, чем у стандартного исполнения.

Автор статьи: Александр Шихов

Сообщение Трехфазный электродвигатель появились сначала на Представительство "Предприятия "Взлет" в Новосибирске.

Что такое насос ЦНС, как расшифровывается это сокращение, какие особенности учитывают при выборе агрегатов — в этой статье.

Как расшифровывается название ЦНС

Для начала рассмотрим, как расшифровывается название насоса ЦНС:

• ЦН — указывает на тип агрегата — насос, и особенность его принципа действия — центробежный. Такие модели получили особенно широкое распространение в водоснабжении. Подробно принцип действия будет рассмотрен ниже.

• С — указывает на принцип компоновки элементов — секционный. Количество секций определяет напор модели. Может варьироваться от 2 до 10 штук. Отметим, что увеличение числа секций обычно влечет необходимость изменения мощности силовой установки. Так как мотору приходится вращать большее количество рабочих колес. А они собираются на общем валу.

• В конце буквенного обозначения производитель может уточнять, для чего предназначен насос ЦНС. В частности, в водоснабжении используются два типа агрегатов. ЦНСХ — для перекачки холодной воды. Иногда буква Х опускается.  ЦНСГ — то же, но для горячей. Отличаются они конструкцией и способом охлаждения корпуса. Насосы ЦНСн — нефтяные агрегаты.

Особенности конструкции

Конструктивно насос ЦНС состоит из:

• Однотипных секций, в каждой из которых установлено собственное рабочее колесо. Оно представляет собой крыльчатку, лопатки которой ускоряют воду и отбрасывают ее к краю камеры. Где и расположено выходное отверстие. Оно в свою очередь подключается к заборному следующей секции. Выходное отверстие последней соединяется с исходящим парубком.

• Силовой установки. В подавляющем большинстве современных агрегатов для перекачки воды, нефтепродуктов, пищевых смесей это электродвигатель. Использование двигателей внутреннего сгорания в принципе возможно. Но потребует организации удаления токсичных газов, механизации процесса запуска и ряда других мероприятий.

• Муфта — при наличии. Используется для соединения общего вала секций с мотором. Как правило, разъемная. Что облегчает обслуживание агрегата и позволяет заменить электродвигатель без разгерметизации корпуса агрегата.

Такие насосы также называют многоступенчатыми. Это название указывает на характер последовательной работы секций. Увеличивая их количество, производитель может поднять напор центробежного многоступенчатого насоса секционного типа ЦНС. 

Каждая секция на своем этапе разгоняет жидкость и нагнетает ее в следующую. Тем самым повышая эффективность ее работы и увеличивая выходное давление агрегата. Одновременно увеличивается скорость засасывания воды в первую секцию, соединенную с трубопроводом, скважиной, накопительной емкостью.

Преимущества использования ЦНС

Применение секционных насосов имеет следующие преимущества:

• Снижение стоимости обслуживания. За счет использования однотипных секций снижается сложность технического обслуживания агрегата. Увеличивается ремонтопригодность. При необходимости вышедшую из строя секцию можно заменить на новую.

• Повышение надежности. Поскольку в конструкции используется типовая секция, производителю легче обеспечить контроль качества и учесть выявляющиеся при эксплуатации проблемы.

• Гибкий подбор производительности/напора агрегата под требуемые задачи. При этом меняется только мощность силовой установки и длина агрегата. Остальные монтажные размеры остаются постоянными.

Критерии выбора насоса

Для удобства выбора модели производители указывают их ключевые параметры в названии после сокращения ЦНС:

• Первая группа цифр определяет подачу агрегата, выраженную в м³/час. 

• Вторая группа — напор, выраженные в метрах водяного столба.

Так, ЦНС 13-105 — агрегат для холодной воды с расчетной производительностью 13 м³/час и напором 105 метров. В движение рабочие колеса секций этой модели приводятся электромотором с мощностью 11 кВт.

Значения приводятся для насоса, выпускаемого на заводе «Взлет». Предприятие предлагает широкую линейку агрегатов ЦНС 13 с напором от 70 до 350 метров. При этом мощность силовой установки составляет от 4 до 30 кВт.

Отметим, что эти две характеристики: подача и напор, связаны между собой. Поэтому в паспорте агрегата можно найти график. По одной оси — вертикальной, откладывается напор. По второй — горизонтальной, подача. Ориентироваться при выборе нужно на среднюю треть кривой. Это позволит подобрать агрегат, который будет работать с оптимальной нагрузкой, что положительно скажется на надежности оборудования и сроке его службы.

Автор статьи: Александр Шихов

Сообщение Насос ЦНС — что это появились сначала на Представительство "Предприятия "Взлет" в Новосибирске.

Для чего нужен вакуумный насос, какие виды этого оборудования существуют — в этой статье.

Принцип работы насосного оборудования

Помочь понять, что это такое — вакуумный насос, может рассмотрение принципа его работы. Мы сделаем это на примере распространенной модели серии КО. Такие агрегаты устанавливают на специальный автотранспорт с цистернами, задействованный для транспортировки канализационных отходов, и на другие емкости.

Рабочим элементом этого оборудования является крыльчатка с лопастями из текстолита. Она закреплена в камере насоса эксцентрично. Центр смещен в сторону отверстия для нагнетания воздуха. Это позволяет при вращении рабочего колеса постепенно уменьшать объем газовой среды, зажатый между лопатками.

Поскольку количество воздуха при этом не меняется, возрастает давление. Оно и позволяет вытолкнуть газовую среду в выпускной патрубок. Одновременно в зоне после отверстия нагнетания образуется низкое давление. Которое компенсируется за счет всасывания новой порции воздуха во входной патрубок.

Как с помощью конструкции меняют технические характеристики устройства

Изменяя размер камеры и рабочего колеса, структуру и форму лопаток крыльчатки, скорость вращения ротора, производители достигают нужных технических характеристики вакуумного насоса:

• Увеличивают давление в выходном патрубке. Тем самым добиваясь на входе более глубокого вакуума. Не меняя размеров агрегата, этого можно добиться ускорением вращения рабочего колеса. В случае рассматриваемого нами вакуумного насоса серии КО увеличение давления влечет рост глубины, с которой могут засасываться в цистерну канализационные отходы в жидком виде.
• Увеличивают производительность. Если камера насоса больше, при той же скорости вращения колеса он может перекачивать больший объем газовой среды. Но увеличение размеров влечет необходимость установить более мощную силовую установку.

Как вакуумный насос перекачивает жидкости

Но если закачивать в автоцистерну предполагается жидкие канализационные массы, то зачем нужен вакуумный насос, работающий с воздушной средой? Агрегат не контактирует с перекачиваемой жидкостью. Его заборный шланг подключается к верхней части цистерны.

При заполнении автоцистерны агрегат включают на откачку воздуха. Точка забора расположена в верхней части бака. К нижней части подключается армированный шланг, второй конец которого опускается в канализационный накопитель или колодец. При возникновении в баке вакуума жидкость всасывается через входной патрубок и занимает его место.

Скорость наполнения зависит от объема цистерны и производительности насоса. Производительные агрегаты серии КО могут перекачивать до 310 м³/час и более, создавая при этом максимальное разрежение на уровне 0,085 МПа. Что по классификации вакуумных насосов соответствует среднему вакууму.

После заполнения емкости водитель останавливает насос и отключает шланг, предварительно перекрыв кран. При необходимости слить цистерну насосное оборудование переключается в режим нагнетания воздуха. Он подается в верхнюю часть бака и выдавливает канализационные стоки через подключенный сливной шланг.

Виды вакуумных насосов

Рассмотренная выше конструкция агрегата относится к объемным вакуумным насосам. В этих моделях всасывание и нагнетание воздушной массы достигается за счет изменения объема камеры. К этой же категории относятся, например, поршневые и диафрагменные агрегаты. В обоих случаях имеет место изменение объема камеры. В первом — за счет движущегося поступательно поршня. Во втором — с помощью изгибающейся диафрагмы.

Также существуют кинетические вакуумные насосы. В них воздух приводится в движение за счет передачи его молекулам кинетической энергии. Выбор модели зависит от направления использования, особенностей перекачиваемых сред и ряда других параметров.

По использованию масла для уплотнения зазоров выделяют два типа вакуумных насосов:

• Масляные. Отличаются высокой эффективностью, создают высокое давление воздуха. Масло используется в качестве герметизирующего состава, уменьшает трение движущихся частей. Эти вакуумные насосы могут применяться при экстремально низких температурах.
• Сухие. Несколько уступают масляным в части производительности. Но при этом обладают важным преимуществом. На выходе из агрегата можно получить абсолютно чистый воздух, без примесей масла и других загрязняющих веществ. Что хорошо при использовании в фармацевтике, химической промышленности.

Направления использования вакуумных насосов

• Установка на автоцистерны. Пример такого агрегата серии КО рассмотрен выше. Но по тому же принципу работает заполнение и опорожнение автомобильных цистерн для перевозки чистой воды, нефтепродуктов и других жидких сред.
• Откачивание дыма, пара из емкостей. В частности, использование таких вакуумных насосов получило распространение в химической отрасли. Они позволяют откачивать пар, токсичные и взрывоопасные газовые смеси из емкостей.
• Перекачивание сыпучих пищевых продуктов. Физический контакт с рабочим колесом может нарушить качество и состояние муки, привести к образованию пыли. Вместо этого можно в камере создается разряжение. Воздух при этом нужно удалять, что и делает вакуумный насос. Аналогично можно транспортировать рыбную продукцию, смеси и прочие.
• Создание нужного давления в камере. Например, в этом качестве вакуумные насосы используются в стекольной промышленности. В частности, они позволяют изготавливать многослойные автомобильные стекла типа триплекс.
• Для технологических процессов бумажной промышленности. Вакуумные насосы задействованы сразу в нескольких операциях ЦБК. Их подключают к аппарату для промывки крупнозернистой целлюлозы. Также агрегаты этого типа используются для обеспечения эффективной фильтрации на разных этапах производства, дегазации смеси, осушения.

Выше приведены только несколько основных направлений использования. Отметим, что для некоторых из них разработаны специальные вакуумные насосы, точно отвечающие поставленным задачам.

Автор статьи: Александр Шихов

Сообщение Вакуумный насос — для чего нужен появились сначала на Представительство "Предприятия "Взлет" в Новосибирске.