Каталог
Центробежные насосы для абразивных гидросмесей

Рубр. ГАСНТИ: 55.39

УДК 621.671.035/085

3

3

7

17

Введение .... Общие сведения . Насосы типа ГрА . Насосы типа НПБР

р, -я

где Q, Н, N и Ah

4/7

сист

/77,

а

а

Ah

где Р\ — абсолютное давление на свободную поверхность жидкости в резервуаре, из которого ведется откачивание, Па; Р„._п — давление насыщенных паров перекачиваемой жидкости при рабочей температуре, Па; \Р — плотность перекачиваемой жидкости, кг/м³; g — ускорение свободного падения, м/с²; Zj — уровень жидкости от оси рабочего колеса, м; Zh — суммарные потери напора во всасывающем

трубопроводе при максимально необходимой подаче, м.

Величина Ъ\ равна расстоянию по вертикали между осью рабочего колеса и уровнем жидкости в резервуаре, из которого ее откачивают. Она имеет знак «плюс» при расположении рабочего колеса выше уровня жидкости (высота всасывания) и знак «минус» при расположении рабочего колеса ниже уровня жидкости (подпор).

Условие бескавитационной работы насоса в данной системе

< Ah

Допускаемый кавитационный запас насоса

АЬ_Д определяют по графической характеристике насоса выбранного типоразмера при максимально необходимой подаче.

-(±Zi)-2h,

сист *

fie

нп

для насосов с коэффициентом быстроходности n_s=

= 70—80 mQ=l,6> m_H=2,3;

для насосов с коэффициентом быстроходности n_s= = 100 mQ=l,6; т„=2,5. Диаметр рабочего колеса D2 следует уточнить на заводе*изготовителе.

Допустимые производственные отклонения напора от значений, указанных в технических характеристиках, не должны превышать ±6%.

Допустимые производственные отклонения КПД

насосов типа ГрА не должны превышать минус 5%.

Допускается снижение КПД сверх производственного допуска не более чем на 6% для насосов типа ГрА с деталями проточной части из абразивного материала на органической связке.

мощность и допускаемый кавитационныи запас насоса при частоте вращения n; Qi, Hi, Ni и ДЬ_Д| — то же

при частоте вращения Пь

Для расширения области применения по подаче и напору насосы изготовляют с обточкамй рабочих колес, обеспечивающих покрытие поля Q—Н.

Пересчет характеристик производится по формулам:

соответственно подача, напор,

/77,

электронасосный агрегат; тип и исполнение по материалу деталей про

Q

Н

Л

N

Ah п -

мин) ; 8

£*'х    ь    (1)

А

коэффициент сни

где Н

IK

(2)

оР

размер частиц, мм;

точной части насоса;

3    — подача, м³/ч, при номинальной частоте вращения насоса;

4    — напор, м, при номинальной частоте вращения насоса;*

5    — номер опорной стойки;

6    — условное обозначение пониженной частоты вращения вала насоса (номинальная частота вращения не указывается): 20 — для частоты вращения 20 с"¹ (1200 об/мин); 16 — для 16,1 с^г‘ (965 об/мин); 14 — для 13,9 с"¹ (830 об/мин); 12 — для 12,1 с'¹ (725 об/мин); 10 — для 9,7 с" (580 об/ для 8,1 с*¹ (485 об/мин);

7    — максимальная плотность перекачиваемой гидросмеси, уменьшенная в 1000 раз, кг/м³;

8    — тип передачи крутящего момента (К — клиноременная передача, при отсутствии обозначения типа передачи крутящего момента агрегат поставляется с соединением через упругую муфту);

9    — климатическое исполнение и. категория размещения по ГОСТ 15150-69.

Пример условного обозначения агрегата с деталями проточной части насоса из абразивного материала на органической связке, подачей 170 м³/ч, напором 40 м, на опорной стойке I, с номинальной частотой вращения вала насоса, для максимальной плотности перекачиваемой гидросмеси 1600 кг/м³, с передачей через упругую муфту, климатического исполнения УХЛ4:

агрегат ГрАК 170/40/1-1,6-УХЛ4 ТУ 26-06-1454—88.

То же для агрегата с пониженной частотой вращения вала насоса 20 с'¹, для максимальной плотности гидросмеси 2200 кг/м³, с клиноременной передачей:

1

2

При работе насоса на гидросмеси его параметры отличаются от соответствующих параметров при работе на воде.

Напор насоса при работе на гидросмеси определяется по формуле

qik — содержание i-той фракции в общем количестве k-того твердого материала, % вберется из гранулометрического состава); S_vk — объемное содержание k-того твердого материала в гидросмеси, %;

жения напора, который подсчитывается для каждого размера dj_Kcp и плотности *P_SK твердых частиц по формуле

Графинеская характеристика

подача, м³/ч (м³/с); напор, м;

КПД насоса, %;

мощность насоса, кВт;

x»ik = 0,15    +    0,56    1$    -**    ^ср    +    1,    813,

JJg    I/i

Пересчет характеристик насосов с воды на гидросмесь

плотность, кг/м³; d

напор насоса, м; К_н

и

- допускаемый кавитационныи запас, м; частота вращения, с^?1 (об/мин).

Кг.

Пример расчета параметров насоса ГрА 1400/40 при работе на гидросмеси.

Исходные данные:

1.    Расход гидросмеси через систему Q_p— 1300 м³/ч.

2.    Плотность гидросмеси ^_т=1480 кг/м³.

3.    Плотность твердых частиц для всех фракций

J>_s= 3700 кг/м³.

4.    Плотность несущей жидкости (воды) S £=1000 кг/м³.

5.    Гранулометрический состав:

поправочные коэффициенты,

учитывающие влияние соответственно режима работы насоса, числа лопаток рабочего колеса и угла выхода лопатки рабочего колеса;

D2 — диаметр рабочего колеса, мм; индексы: Е — жидкая фаза, m — гидросмесь, s — твердая фаза, к — компонент (материал) твердой фазы, плотность которого задана плотностью <Я_8К, i — фракция k-того компонента, крупность которой задана размером d,_K.

Для гидросмесей, содержащих один вид твердого материала (р _5К=^₅= const), выражение (1) примет вид

(3)

Л

1=1

/77

Поправочные коэффициенты вычисляются по формулам:

6.    Параметры насоса на воде при заданной подаче Qp=l300 м /ч (из характеристики):

ЬЦ=40,5 м; г)е=72%; N^=200 кВт; Ah_flt=5,4 м.

7.    Величины, необходимые для расчета:

Qonm = 1400 м³/ч; z=4; 626=28"; D₂=725 мм.

0,п (

' и-опт,

а

К_р= 1,94 - 1,68

опт

Расчет

Коэффициенты, входящие в выражение (3) определения напора на гидросмеси:

Кр= 1,94—1,68 *Щ)+ 0,74 (Ш=1,02;

Кг— 1 при z=4; Kt«,= \ при В_2л=28°.

Расчет коэффициента снижения напора по формуле (2) приведен в таблице.

K_z = 0,546 + 0,159 Z - 0,011 Z * ; ^кРял = ?>2t5 - 0,0077 p_2A (р_гл 0 градусах).

При работе насоса в оптимальном режиме, с бочим колесом, имеющим z=4 и 6_2л=28'°: К_р #Cz=l,

для

ра-= 1,

1±

100

Примечание. /С_н« принят равным нулю, так как К_н не может быть отрицательным.

Напор насоса при работе на гидросмеси опреде ляется по формуле (3)

Мощность, потребляемая насосом при работе на гидросмеси, определяется по формуле

1490 -1000 1480

Н_т=40,5( 1-1_%02

0J058) =J5,4h.

*Рт

^е Л

Мощность, потребляемая насосом при работе на гидросмеси

Пт = 200 ^ = Z96 кВт.

КПД насоса при работе на гидросмеси

Коэффициент полезного действия работе на гидросмеси

насоса при

н

т

7-

н>

Допускаемый кавитационный запас насоса в мет рах перекачиваемой гидросмеси

Щ S

Допускаемый кавитационный запас насоса, выраженный в метрах столба гидросмеси, равен 5,4 м.

де

б

\ssssssssssssssss ■ ssss\sssssssss sssssssssssssssss 4^'Ss\sss4ss4ssSs

\ч ч\чччччч\ ч\ч\чччч\ч v- ччччч\ч\чч'. w Хч w w \ Х\Х W W W\\X WXV'''''''W\X\ W\ \\\W - W W- \\\ ■Л \\\\\\\\\\\'- \Ч^чООЛ\\\ \ \ W \\\\\\\\'- \ W'. \\\

\^,.ss^ss^,.г^,.\гs^,.г^,.^г^,.^,.s^^,.ss^ss^,.ss^s^,.^s^, ч s ■ s ^s ■ s ■ ч s\S\\S s\S\\S\\s s \ ч s s ч s' s s s s 4 s s ■    ■    ■    ■

\\\\ .

^^\<SSS

^S,'A^SAV-','A\ \\\\\\\\\

\S4SS4SS4SS4SS'. \SS4S\4SS4S\4^

\4\\\\\\44\V\4\\V\\\44^\\44\\4\VA\\\\\\\\\\\VA-

,\V,'N\\\WOSVO^COO^\\'-\VX\'₄VOO^V4V,4V4\V,\VN ■■. ■ ■> N. ■ N. ■■■. ■ ■. ■ :■ X \ \\\ \ VO N. ■■■■.■ ■. ■■■. ■■■. ■■■. ■ ■. ■ ■> ■,;■■■. ■■■■.■ N. \ v S'----- ■. ■■■■. \ \ ■ ■. ■ ■. ■ ■ ■ ■. ■■■ ■

\\\'- WW\\\\V^\W ^\\\\'. \'АЧ\\'Л\'Л^чА WWWW'v⁴-' \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\V\\\\\\V-    \    \\\

4\'AVA\VA4\4'A\\'. W⁴- V\\'A\\'A'. \X \\\'- W- ‘    ^4'

s s s s ■    ■    sissssss¹    ■    ■.ssssssssXsssssssXXXssXssssssssssss

SssssssWsSs¹ ■ s ■    ■    s \ \ ■    ■    ■    ■ s \ S s ■ sssss\s\s* ■    ■    ■.■.ЧЧЧ*    s    \ S s

s s s s s \ v V 4 sssssss* ■.■.■.sssssXssssssssssssssssss IS s s s s s

A\\\m\^sv\\\\\\\\\\\\\\\\\ -л \\vN\\\\\\\\\\\\\\\'-' \'Л'Л\\^чЛЧ^ч1\^чЛ'Л'Л\\'Л\Ч^\\^ч1\\,'Л\\'ОЛ\'Л\\'Л\\'-

ЧчХччЧчЧччччч'Хч^чхч'Лч'ХчЧччхЧ^ччччччччч \X v >'A\v,\\'A\\x\\'. чХччччХччх^^ХХ-^Х^^^ХХХ⁴ X\XX\\\\\\\\\\\-X\W . \ \ \ \\ 4\V,\V\'A^VAWVA

M St \ S \ s '    sssss\s\\\\\*    ssssssSsSssssssssSssss¹

sssis'.isssssSssss'.i'.'.sss

WW'v AV.'

■.■.ssssssssssssssss ■    ■ sSssSs" ■    ■    4    S    S    4    s    '    '

г'' XV''' ■    ''⁴'⁴''- '''■'''

',\X⁴'X⁴-'''-X '⁴'''''⁴'''⁴ '■ wwv

в^:Ж

A\VA\'A\WW \\\\X'-ЧЧЧЧЧ'Л 'ЛЧ\'Л\'Л '■ 'Л

SSS\SS\\SSSS4SSSS\SSSS sss\ss\\* s ■ s s s s ■ s' 4 s ■

ЧЧЧЧЧХЧ'ЛЧ⁴-^'''''''''. V '.\\X\⁴X⁴v ■.\44XVW ч\\\\Х'V- wwV⁴^⁴^'

лч^чхч^''^

■⁴ Х’^--.’^- Vs\\\

^\\w^X^ XWW'XW'-'-'-

sssssssssss

v\\\\\WV''X

y-,

Хч\х''''^чх'-

^^4Vw\ww

S S 4 S SIS 4 s ^ S \    4 s s s \ s s s

4 s \ sss\sss'

'.\www vV⁴-''''''' '-'O'

A\\'AW\4

4 s s s^s s s s s s

4\\\\\\\\'.'.

vWXX'''''''⁴-''

-ХС'-Ч w w'-\'_vw

'AV \\\\Х\Х\Х^ \\\\’

SSSSSSSSSSSS" S S S S \ \ S s \ S г ■ s s s s s ' ч s s ■    ■    ч    '    \

^w\ ww\'. WW\X'^V

ssss\s\ssssssss4ss* SssssSsSssss* ■    4    s    ■    ■    ■

чЧЧ''''''ЧЧЧ''Ч^ЧчЧЧ\ЧЧХЧ''Ч^ \Хччх^ч'Ччх^ч'Ч'Хч^wX w ',\'. ^X\\w\\w\\\\\x_vv_v\w \\\^X^W'44X4\Va'a ^ЧЛ^Ч^^Ч^\Х\Х W'- WЧЧЧЧ'.Х'. \Ч'-'АЧЧ^ЧЧ'.Ч'-ЧЧ'А\Ч^ ' WWWXV''-'-V^V'''⁴-\

'■ W WW\''⁴'⁴'⁴'''''''⁴'''' v''⁴'⁴-''⁴'⁴-'-⁴''

\ w w ^\X'''X^Ч■'^Ч■'^Ч■'^Ч■'^Ч■'''''''''''''^Ч■'^Ч■'^Ч■'''X^Ч■'^Ч■''''^Ч■''■ wXX⁴'⁴'⁴'X⁴'⁴'⁴'⁴'⁴''''⁴'⁴'⁴'⁴'⁴'X''''''⁴ '■ WX'''V'V''- X'''''- WX^X⁴''' xXXwW\w    WX⁴-    ^\\\X \\\\\VA\\\'A\W'AVA'A\\4WA \WX\WWXX\\

\s s s v. г s. s' ■ s s_ ч\ ч s s ■ s s s\\\ ■    ■    ■    s\    s    s    ■    ■    ■

ssssssssss^sssssss'Ss'V^ss^^s* ssssssss\s\ssssssss\\sssss4sssssss* 4 s s ■

■    ■ S ■    ■    4    S    ■    ■    ■    4\S4SS4SS4S\SSSS\S4S'    ■    4    S    S    ■    4\SS1S4SS4SSS\S4SS4SS4SS41S'    S    S    4    s

Электронасосный агрегат типа ГрА (см. рис. 2) состоит из центробежного горизонтального консольного одноступенчатого насоса с осевым входом и электродвигателя переменного тока, соединенного с насосом с помощью упругой муфты или клиноременной передачи. Предназначены для перекачивания

высокоабразивных гидросмесей с водородным показателем pH от 6 до 12, плотностью до 2200 кг/м³, температурой от 278 до 343 К (от 5 до 70°С), с объемной концентрацией твердых включений до 30%, микротвердостью до 11000 МПа. Максимальный размер твердых включений в зависимости от материала проточной части насосов: из износостойкого сплава — до 6 мм, из абразивного материала на органической связке — до 1 мм.

В отдельных случаях по согласованию с заводом-изготовителем возможно использование насосов для гидросмесей плотностью свыше 2200 Кг/м³, объемной концентрацией твердых включений до 35% с размером более 6 мм.

Конструктивно насосы изготовляют двух исполнений: с внутренним корпусом из износостойкого металла (Т); с корпусом, футерованным абразивным материалом на органической связке (К).

Параметрический ряд насосов типа ГрА включает в себя 10 типоразмеров на подачи от 30 до 2500 м³/ч и напоры от 16 до 71 м (см. рис. 3). Они комплектуются электродвигателями мощностью от 15 до 1000

кВт, частотой вращения 1450, 1200, 965, 830, 725, 580 и 485 об/мин.

Насосы делятся на две группы: нижнюю — с напором до 40 м и верхнюю — с напором до 71 м. Параметрический ряд насосов типа ГрА построен таким образом, что диапазон наиболее употребительных напоров от 20 до 40 м обеспечивается насосами как верхней, так и нижней группы. Это позволяет на одни и те же параметры в зависимости от степени абразивности перекачиваемой среды подобрать наиболее подходящий насос: для легких условий эксплуатации — менее материалоемкие насосы нижней группы, а для более тяжелых условий — надежные

и

насосы верхней группы.

ю

9 8 7 6

Для контроля температуры подшипников в конструкции насосов предусмотрена возможность установки термопреобразователя сопротивления типа

ТСМ-0879 или ТСМ-0979. Сигнал от датчиков может быть выведен в систему управления технологическим процессом, в том числе на базе микропроцессорной техники, которая в комплект поставки не входит. Насосы типа ГрАТ — двухкорпусные с внутрен-

о

ним корпусом из износостойкого металла; насосы типа ГрАК — однокорпусные с футеровкой проточной части корпуса абразивным материалом на органической связке. Технические характеристики и установочные размеры насосов одинаковые.

Насос типа ГрАТ (см. рис. 4, а) состоит из следующих узлов и деталей: опорной стойки 9, наружного корпуса с вертикальным разъемом, состоящего из передней 7 и задней 2 половин,внутреннего корпуса 6, рабочего колеса 4, бронедиска 5, всасывающего патрубка 3 и узла уплотнения 8.

У насосов типа ГрАК (см. рис. 4, б) вместо внутреннего корпуса предусмотрено покрытие внутренней поверхности наружного корпуса абразивным материалом на органической связке; бронедиск отсутствует.

Рабочее колесо крепится на валу с помощью трапецеидальной резьбы. Рабочие колеса выполнены с большим количеством мощных отбойных лопаток на обоих дисках.

Отбойные лопатки расположены таким образом, что защищают области наиболее интенсивного износа дисков. Кроме того, они предотвращают попадание абразивных частиц в пазухи между колесом и корпусом, обеспечивают постоянный минимальный перепад давления в переднем уплотнении насоса в течение всего срока службы деталей проточной части даже при некотором увеличении зазоров, а также снижают осевые нагрузки на подшипниковые опоры и уменьшают давление в камере перед уплотнением вала.

Для эффективной работы отбойных лопаток предусмотрена возможность регулирования зазора между торцовой поверхностью отбойных лопаток и передним бронедиском без разборки насоса с помощью специальной регулировочной шпильки, размещенной на опорной стойке.

Уплотнение вала в месте выхода его из корпуса — мягкий сальник.

На валу в зоне уплотнения установлена сменная защитная втулка 1.

Опорная стойка представляет собой кронштейн, в котором в двух подшипниковых опорах установлен вал. Смазка подшипников — консистентная и жидкая.

Расход воды, подаваемой в уплотнение, и расход смазки приведены в таблице.

Типоразмер

насоса

ГрАТ(К) 85/40

ГрАТ(К) 170/40

ГрАТ 225/67

ГрАТ(К) 350/40

ГрАТ 450/67

ГрАТ (К) 700/40

ГрАТ (К) 900/67

Показатель

Примечание. По согласованию с заводом-изготовителем по специальному заказу насос может поставляться на опорной стойке другого номера.

Н,м

80

60

kO

W

20

&hd,*

5

k

3

2

1

0

5

к

3

2

1

О

0,01

0,02

0,f2 <№ Qrfc

Рис. 5. Характеристика насоса ГрАТ(К) 85/40

0,0/

0,01

0,02

0,1

0,2

№

Q,»³/c

Рис. 7. Характеристика насоса ГрАТ 225/67

0,1

0,2

550

550

500

500

550

457

1000

1000

Масса

насоса

агрегата

Т Г К

К

Т

1465

1455

815

805

1425

1415

1660

1665

955

960

1585

1590

2025

2030

1220

1225

1920

1925

2615

1420

2550

3445

15690

Н,м

to

300 Ot^/я -1-

0,09 Q_t м³/с

200

0,06

0,03

Рис. 24. Характеристика насоса НПБР 150-550

250/28; п—13,3 с^-1 (800 об/мин)

Н₇м

N_}hBt 70 ь

60

50

т

3 20

ч

ьо

I:

к 0

- 0

0

300,

I

0    0,03    0,06    0,09

0,72

Q>M³/c

Рис. 23. Характеристика насоса НПБР 150-550-315/40; п=16,1 с'¹ (980 об/мин)

Вид 8

А

Масса

Электродвигател ь

Типоразмер насоса

мощность,

кВт

тип

частота вращения.

с^-1 (об/мин)

2572

2330

13,3 (800)

НПБР 150-550-250/28

4АН250М6

75

1326

220/380

-

1680

4А250М6

55

НПБР 150-550-230/24

12,2 (735)

2572

1820

A250S6

75

Вид А

ВидБ

ВотЫг

Ж

ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ АГРЕГАТОВ

типа ГрА

т

Электродвигатель

Типоразмер

агрегата

Частота враше ння (синхронная), с*¹ (об/мнн)

Напряжение,

В

Мощ

ность,

кВт

Тип

ГрАТ 85/40/1-16-1,6-К ГрАК 85/40/1-16-1,6-К

4AM160S4

15

ГрАТ 85/40/1-16-2,2-К ГрАК 85/40/1-16-2,2-К ГрАТ 170/40/М6-1,6-К ГрАК 170/40/1-16- 1,6-К

4АМ160М4

18,5

4AM180S4

ГрАТ 85/40/1-20-1,6-К ГрАК 85/40/1-20- 1,6-К

22

ГрАТ 85/40/1-20-2,2-К ГрАК 85/40/1-20-2,2-К ГрАТ 170/40/1-16-2,2-К ГрАК 170/40/1-16-2,2-К

4АМ180М4

30

ГрАТ 170/40/1-20-1,6-К ГрАК 170/40/1-20-1,6-К

4АМ200М4

37

ГрАТ 85/40/1-1,6 ГрАК 85/40/1-1,6 ГрАТ 85/40/1-1,6-К ГрАК 85/40/1-1,6-К ГрАТ 225/67/1-16-1,6-К

4AM200L4

45

ГрАТ 170/40/1-20-2,2-К ГрАК 170/40/1 -20-2,2-К

4АМ225М4

55

25 (1500)

380/660

ГрАТ 85/40/1-2,2-К ГрАК 85/40/1-2,2-К ГрАТ 85/40/1-2,2 ГрАК 85/40/1-2,2 ГрАТ 170/40/1-1,6-К ГрАК 170/40/1-1,6-К ГрАТ 170/40/1-1,6 ГрАК 170/40/1-1,6 ГрАТ 225/67/11-16-2,2-К

4AM250S4

75

н к

ГрАТ 170/40/II-2.2-K ГрАК 170/40/И-2,2-К ГрАТ 170/40/11-2,2 ГрАК 170/40/11-2.2

ГрАТ 225/67/II-20-1,6-К

4АМ250М4

90

ГрАТ 85/40/1-16-1,6 ГрАК 85/40/1-16-1.6

4АМ160М6

15

16,7(1000)

4АМ180М6

ГрАТ 85/40/1-16-2,2 ГрАК 85/40/1-16-2,2 ГрАТ 170/40/1-16-1,6 ГрАК 170/40/1-16-1,6

18,5

/L CL.

Электродвигатель

Типоразмер

агрегата

Мощ

ность,

кВт

Частота враще ння (синхронная), с'¹ (об/мин)

Напряжение,

В

Тип

ГрАТ 350/40/1-12-1,6 ГрАК 350/40/1-12-1,6

4A280S8

55

ГрАТ 350/40/11-12-2,2 ГрАК 350/40/11-12-2,2

4А280М8

75

ГрАТ 700/40/11-12-1,6 ГрАК 700/40/11-12-1,6

4A3I5M8

110

ГрАТ 450/67/11-12-1,6 ГрАТ 900/67/III-10-1.6-K ГрАК 900/67/11МО-1,6-К

4A355S8

132

ГрАТ 700/40/1Н-12-2,2 ГрАК 700/40/111-12-2,2 ГрАТ 1400/40/111-8-1,6-К ГрАК 1400/40/111-8- 1,6-К

4А355М8

160

12,5 (750)

380/660

ГрАТ 900/67/111-10-1,6 ГрАК 900/67/111-10-1,6

4АН355М10

132

10 (600)

ГрАТ 450/67/111-2,2 ГрАТ 450/67/Ш-14-2,2 ГрАТ 700/40/111-2,2 ГрАК 700/40/111-2,2

А4-400Х-6

400

16,7 (1000)

6000

ГрАТ 1800/67/IV-8-1.6 ГрАК 1800/67/1V-8-1,6

А4-450У-12

315

8,3 (500)

ГрАТ 450/67/111-1,6

A03-400S6

250

16,7 (1000)

380/660