Насосы: общее представление о насосных агрегатах
- Основные технические характеристики насосов
- Классификация насосов и принцип действия
- Производители насосов в России, Европе и США
- Как правильно выбрать насос?
- Задать вопрос экспертам
- Отзывы клиентов о насосном оборудовании
Что такое насос, насосное оборудование и комплектующие к ним детали? Для чего предназначаются насосы? Очевидно, что в нашем обзоре невозможно охватить все многообразие насосных агрегатов и помп, учитывая, что мировая номенклатура насосов насчитывает десятки миллионов артикулов! Насосы имеют слишком много применений — от бытового до промышленного, от медицины до аквариумного рыбоводства, от очистки воды до систем канализации и водопровода, от противопожарной безопасности до бассейнов, аквапарков и городских фонтанов… Тем не менее, в этом материале мы попробуем изложить основные технические характеристики насосного оборудования и сделаем попытку классификации насосов.
Основные технические характеристики насосов
Длительное время в нашей стране назревала необходимость в принятии новых государственных стандартов, актуальных и согласованных с мировой практикой. И наконец, Российская ассоциация производителей насосов (РАПН) в целях унификации терминологии подготовила собственный аутентичный перевод международного стандарта “ISO 17769¬1:2012* Liquid pumps and installation — General terms, definitions, quantities, letter symbols and units - Part 1: Liquid pumps”, который лег в основу межгосударственного стандарта «ГОСТ ISO 17769-1-2014. Насосы жидкостные и установки. Основные термины, определения, количественные величины, буквенные обозначения и единицы измерения. Часть 1. Жидкостные насосы». В качестве национального стандарта на территории России этот документ действует с 1 сентября 2015 г., и именно этот ГОСТ мы берем в качестве отправляющего пункта в приведении терминологии.
Итак, насос (pump) — это машина, или механическое устройство, предназначенная для создания потока жидкой среды посредством силового воздействия. Насос состоит из всасывающего и напорного присоединительных патрубков, а также выступающих частей своих валов. Насос является частью насосного агрегата (pump unit), который в дополнение к непосредственно насосу в своей конструкции имеет привод, элементы трансмиссии, опорную плиту и любое другое вспомогательное оборудование. Насосный агрегат, или просто насос, в свою очередь, может устанавливаться в насосную установку (installation). Ее конструкция определяется функциональным назначением, а комплекс конструктивных элементов (креплений и фундаментов, приводов и трансмиссий, трубопроводов и блока управления), которые обеспечивают выполнение конкретной насосной установкой специфических целей и задач (т.е. ее назначение) называют системой (system). Таким образом, насосная установка — более широкое понятие, чем насосный агрегат, а насосный агрегат — более объемный термин, чем сам насос.
Любое насосное оборудование и комплектующие детали имеют определенные проектировщиком и производителем технические характеристики, называемые также условиями (conditions), — это давление, мощность, скорость, температура эксплуатации и т.д. Они могут приводиться как:
- Расчетные показатели (design conditions) — применяются в профессиональной среде проектировщиков и производителей;
- Номинальные параметры (rated conditions) — это заданные, наименее благоприятные условия использования насосов, при соблюдении которых еще действует гарантия;
- Эксплуатационные условия (operating conditions) — диапазон характеристик, в пределах которых предусмотрена нормальная работа насосного оборудования; служат критерием выбора конкретного насоса;
- Нормальные характеристики (normal conditions) — благоприятные условия для нормальной работы насосов;
- Предельные параметры (pressure conditions) — приводятся применительно к конкретным узлам, конструктивным элементам, материалам;
- Допустимые значения (allowable conditions) — приводятся применительно к насосной установке в целом, но с учетом использования в ней конкретных узлов, конструктивных элементов, материалов;
- Рабочие параметры, или тестовые показатели (working / test conditions) — описывают технические условия работы насоса и перекачиваемой среды в момент измерения, проводимого испытания.
- потребляемая мощность насоса (pump power input) — может приводиться в разных «ипостасях»: как величина, соответствующая наилучшей эффективности агрегата (optimum), или в состоянии его простоя, т.е. при нулевой подаче (shut-off), или при пиковых нагрузках (maximum); измеряется как обычно, в кВт или Вт;
- эффективность насоса, или КПД (pump efficiency) — доля полученной выходной мощности в потребляемой мощности при указанных (!) эксплуатационных условиях (см. выше); КПД может рассчитываться как наивысшее значение (pump best efficiency), а также за вычетом механических потерь (mechanical efficiency) и с исключением потерь вследствие трения поверхностей или утечки (hydraulic efficiency); в сложных механизмах обращают внимание на раздельные значения КПД привода (motor efficiency) и КПД всего насосного агрегата (overall efficiency);
- оптимальная подача жидкости (optimum rate of flow) — отражает подачу жидкости в точке максимума КПД, измеряется в м3/час, м3/с, л/час, л/мин;
- напор (head, H) — давление, создаваемое в напорном патрубке, выражается в метрах (м) высоты столба жидкости в состоянии покоя.
Классификация насосов и принцип действия
К сожалению, на государственном уровне в нормативно-технической и другой документации до сих пор не существует единой и всеобъемлющей классификации насосов и насосного оборудования, комплектующих деталей. Во многом она прописана в ГОСТах, но не системно — в виде необязательных, справочных приложений. Поэтому все производители и дистрибьюторы в России вводят свои принципы классификации. В основу унификации насосов и насосных агрегатов положены различные признаки, но главными из них можно считать:
- Функциональное назначение и особенности эксплуатации насоса:
- пожарный;
- судовой;
- артезианский (скважинный);
- сетевой;
- питательный;
- циркуляционный;
- дренажный;
- конденсатный насосы и пр.
- Тип перекачиваемой среды:
- водяной;
- фекальный;
- химический;
- нефтяной насосы и пр.
- Конструктивные особенности насоса:
- тип привода — электронасосный, турбонасосный, гидроприводной, пневмоприводной, дизель-насосный, мотонасосный (карбюраторный) агрегат, паровой насос;
- расположение оси вала в пространстве — горизонтальный, вертикальный насос;
- расположение рабочих органов по оси (для объемных насосов) — односторонний, оппозитный, V-образный, звездообразный, однорядный, многорядный насос;
- количество рабочих колес — одноступенчатый, многоступенчатый насос;
- тип подвода/отвода жидкостной среды — насос с боковым, с осевым, с двусторонним входом / однопоточный, двухпоточный, многопоточный, секционный насос;
- степень автоматизации и регулировки — обратимый, с реверсивным потоком, регулируемый, дозировочный, самовсасывающий, с предвключенными ступенью или колесом насос, синхродозировочный насосный агрегат;
- степень защищенности — футерованный, с защитным корпусом, экранированный, мокростаторный, автономоконтурный, герметичный, ударостойкий, взрывозащищенный, обогреваемый/охлаждаемый насос;
- степень безопасности по санитарным нормам — малошумный, маломагнитный насос;
- степень мобильности — стационарный, передвижной, встроенный, ручной насос;
- степень соприкосновения с перекачиваемой средой — погружной, полупогружной, поверхностный, с выносными или внутренними подшипниковыми опорами и т.д.
Рисунок 1. Основные группы и виды насосов
Но несмотря на то, что любая дополнительная информация о выбираемом насосе крайне важна, все же она должна не запутывать, а облегчать понимание и выбор потенциальных потребителей насосной продукции. Например, западноевропейская система унификации «EUROPUMP» началась более 40 лет назад с лаконичной серии немецких стандартов VDMA 24261, а теперь ее позаимствовали в США и в Японии. В результате весь мир давно общается на одном техническом языке.
В новом ГОСТ ISO 17769-1-2014 предлагается классификация по принципу действия и основной конструкции насосных агрегатов, которые делятся на два крупных класса: динамические и объемные насосы (см. рис. 1).
Рисунок 2. Насосы трения
Если в динамических насосах перекачиваемая среда транспортируется при непрерывном сообщении с камерой входов и выходов насосного агрегата, то в объемных насосах этот процесс происходит попеременно, с периодическим изменением объема жидкости в камере. В динамических насосах на жидкость в камере воздействуют сила трения (рис. 2), электромагнитные колебания или лопасти (рис. 3), в объемных — ведущими звеньями и рабочими органами являются роторные, крыльчатые, возвратно-поступательные, вращательные, поворотные или прямодействующие механизмы (рис. 4).
Рисунок 3. Лопастные насосы
Роторные насосы бывают однократного действия, когда освобождение рабочей камеры от жидкости и оборот ротора совпадают, и многократного действия, когда в процессе одного оборота ротора перекачиваемая среда вытесняется из камеры несколько раз.
Рисунок 4. Роторные насосы
Возвратно-поступательные насосы, вне зависимости от характера движения ведущего звена, могут быть одностороннего или двустороннего действия. В первом случае перекачиваемая среда выдавливается из рабочей камеры в одну сторону, во втором — в обе. Дифференциальный вариант возвратно-поступательных насосов предполагает, что жидкость поступает в рабочую камеру, когда рабочий орган движется в обе стороны, а выдавливается из нее при движении рабочего органа только в одну сторону (процесс наполнения/вытеснения может быть устроен и наоборот).
Рисунок 5. Возвратно-поступательные насосы
Инженерных решений в области нагнетательного оборудования великое множество, но какой бы механизм действия конструктивных элементов не был реализован в насосном агрегате или установке, главное, чтобы:
- во-первых, он максимально удовлетворял существующим условиям эксплуатации;
- во-вторых, был предельно экономичен с точки зрения стоимости владения, причем в длинной перспективе.
Производители насосов в России, Европе и США
Если абстрагироваться от конкретных брендов, а посмотреть на географию, где больше всего производится высококачественных и высокотехнологичных насосов, то у нас получится следующий ТОП-10 стран-производителей лучшего насосного оборудования:
- Германия
- Швейцария
- США
- Япония
- Дания
- Нидерланды
- Великобритания
- Франция
- Швеция
- Италия
| Производитель Год основания Страна |
Номенклатура Название серии |
Grundfos 1945 г. Дания |
|
| Piusi 1953 г. Италия |
|
| PEDROLLO 1974 г. Италия |
|
| GESPASA 1974 г. Испания |
|
| Value 1996 г. Китай |
|
Как можно заметить, чем крупнее производитель насосного оборудования, тем богаче ассортимент. С другой стороны, такая заслужившая доверие китайская фирма, как Value, всего лишь имеет узкую специализацию на этом виде агрегатов, такова ее стратегия. В заключение отметим, имея дело с выбором и покупкой насосов важно помнить, что такая продукция в обязательном порядке должна быть сертифицирована, то есть пройти оценку на соответствие требованиям безопасности действующих технических регламентов. Обязательно проверяйте наличие у продавца сертификата соответствия или декларации о соответствии.
Как правильно выбрать насос?
Задать вопрос экспертам
Возможно наш обзор оставил больше вопросов, чем снял их? Или у вас существует проблема с подбором или заменой насосного оборудования? Мы бесплатно ответим на любой ваш вопрос, обращайтесь! Это вас ни к чему не обязывает.