Широкое применение в котельных получили центробежные насосы. Центробежный насос типа К (рис. 8.5) является горизонтальным одноступенчатым с односторонним всасыванием. Он состоит из чугунного корпуса 1, внутренняя поверхность которого выполнена в виде улитки с диффузорным каналом, крышки 2, которая шпильками крепится к корпусу. Нагнетательный (напорный) патрубок 3 расположен под углом 90° к оси насоса. Рабочее колесо 4 с лопатками закрепляется на конце вала 5. Возникающее во время работы насоса усилие воспринимается подшипниками, расположенными в масляной ванне 8. Для предотвращения утечки воды из насоса используется сальниковое уплотнение 9. Вал 5 насоса соединяется с валом электродвигателя 7 с помощью муфты <5. Вода через всасывающий патрубок 10 поступает в насос и при вращении рабочего колеса 4 под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам насоса и через нагнетательный патрубок 3 подается в напорную линию. В самой высокой точке корпуса имеется закрытое пробкой отверстие для выпуска воздуха из корпуса и всасывающего патрубка в момент заливки насоса водой при первоначальном пуске. При продолжительной остановке вода сливается из насоса через отверстие в нижней части корпуса, также закрываемое пробкой. Одноступенчатые насосы имеют одно рабочее колесо, создают сравнительно небольшой напор 120...550 кПа (12...55 м вод. ст.) и обеспечивают производительность 6,7... 160 м3/ч. Многоступенчатые насосы имеют до 12 ступеней (рабочих колес) и создают большой напор. Производительность их зависит от диаметра рабочих колес и скорости вращения. На центробежных насосах устанавливается следующая арматура и КИП (рис. 8.6): • на всасывающей линии — приемный клапан 5 с сеткой, запорное устройство 7, термометр, вакуумметр 9; • на нагнетательной линии — запорное устройство 10, обратный клапан 11, манометр 12. Для предупреждения перегрева и повреждения насоса при отсутствии расхода воды необходим рециркуляционный трубопровод с вентилем. Перед пуском насоса необходимо провести осмотр, проверить наличие смазки в подшипниках, набивку сальников, отсутствие заедания при проворачивании рабочего колеса. Чтобы пустить насос в работу, необходимо залить его и всасывающий трубопровод через воронку 13 водой, открыть запорное устройство 7 на всасывающем трубопроводе, закрыть запорное устройство 10 на нагнетательном трубопроводе, включить электродвигатель и через 40...50 с, открывая запорное устройство на нагнетательном трубопроводе, установить заданное давление. Во время работы насосов необходимо следить за температурой подшипников, которая не должна превышать 60...70°С, состоянием упругой муфты, сальниковой набивки, показаниями манометра, термометра, вакуумметра. Рис. 8.6. Схема установки центробежного насоса: 1 — напорный трубопровод; 2 — перепускное устройство (байпас); 3 — лопастное колесо; 4 — кожух-улитка; 5 — приемный клапан с сеткой; 6 — всасывающий трубопровод; 7 — запорное устройство на всасывающем трубопроводе; 8 — термометр; 9 — вакуумметр; 10 — запорное устройство на нагнетательном трубопроводе; 11 — обратный клапан; 12 — манометр; 13 — воронка для заливки насоса
Для остановки насоса необходимо закрыть запорное устройство 10 на нагнетательном трубопроводе, выключить электродвигатель, закрыть запорное устройство 7 на всасывающем трубопроводе, слить воду из насоса и трубопровода. Переход с рабочего насоса на резервный проводится следующим образом: заполнить резервный насос водой, включить электродвигатель резервного насоса, одновременно на резервном насосе открыть, а на рабочем насосе закрыть запорную арматуру на нагнетательной линии; после закрытия запорного устройства на нагнетательном трубопроводе выключить электродвигатель рабочего насоса; сделать запись в рабочем журнале о переходе с рабочего насоса на резервный с указанием времени. К неисправностям центробежных насосов относятся: • отсутствие смазки подшипников; • утечка воды через сальниковые уплотнения; • износ соединительной муфты; • износ лопаток рабочего колеса; • падение давления, снижение расхода воды и КПД в результате кавитации. Кавитация в насосах происходит вследствие падения давления на всасывающей стороне насоса, которое приводит к вскипанию воды, образованию в жидкости пузырей, заполненных паром. Пузыри пара, двигаясь вместе с водой по лопаткам рабочего колеса, попадают в область более высоких давлений, где происходит резкая конденсация влаги, т.е. пузыри пара резко уменьшаются в объеме и жидкость, занимающая освободившееся пространство, приобретает в этих местах большую скорость. Давление при этом достигает сотен атмосфер, возникают сильные местные гидравлические удары жидкости о стенки корпуса и лопатки рабочего колеса, которые разрушают металл и насос выходит из строя буквально через несколько суток. Паровые поршневые насосы применяют в котельных в качестве резервных устройств для питания паровых котлов водой. Вертикальный прямодействующий паровой поршневой насос (рис. 8.7) состоит из двух блоков, и если в одном блоке происходит всасывание, то в другом — нагнетание. Каждый блок состоит из паровой поршневой машины и поршневого водяного насоса. Паровая поршневая машина включает в себя паровой цилиндр 1 с поршнем 15 и парораспределительную золотниковую коробку 5 с цилиндрическим золотником <5, в которой имеются два крайних (наружных) канала J для впуска пара и два средних (внутренних) канала 4 для выпуска пара. Водяная часть насоса состоит из водяного цилиндра 12 с поршнем 13 и клапанной коробки 10 с всасывающим 11 и нагнетательным 9 клапанами. Поршень водяного цилиндра получает движение от поршня паровой машины, находящегося с ним на одном штоке 14. Принцип работы поршневого насоса заключается в следующем. На цикле всасывания (рис. 8.7, а) при нижнем положении цилиндрического золотника 6 в верхнюю часть парового цилиндра через верхний (наружный) впускной канал 3 поступает пар и под его давлением поршень 15 опускается вниз, а отработавший пар из нижней части парового цилиндра по внутреннему каналу подается в паровыпускной патрубок. Синхронно с паровым поршнем вниз движется и водяной, в результате чего в водяном цилиндре и клапанной коробке 10 образуется разрежение, за счет которого нагнетательный клапан 9 закрывается, а всасывающий клапан 11 открывается, и вода поступает в водяной цилиндр. Цикл нагнетания начинается как только поршни достигли своего нижнего положения, стойка рычагов механизма парораспределения перемещает цилиндрический золотник вверх (рис. 8.7, б), при этом открывается нижний (наружный) впускной канал 3 и пар поступает в нижнюю часть парового цилиндра 1, под давлением которого паровой поршень 15 вместе с водяным 13 начинают двигаться вверх. При этом в водяном цилиндре и клапанной коробке создается давление, за счет которого всасывающий клапан 11 закрывается, а нагнетательный клапан 9 открывается, и вода поступает на питание котла. К оборудованию паровых поршневых насосов относятся: манометр на нагнетательной линии, отключающие устройства на всасывающем и нагнетательном трубопроводах, на паропроводе к насосу; предохранительный клапан между насосом и запорным устройством на нагнетательном трубопроводе; продувочные краны для выпуска конденсата из паровых цилиндров; масленка 2 для смазывания золотников и поршней паровых цилиндров. Перед пуском насоса его нужно осмотреть, проверить наличие масла в масленках паровых цилиндров и смазать трущиеся части. После этого закрыть запорные устройства на всасывающем и нагнетательном трубопроводах и открыть продувочные краники. Если запорные устройства на питательной линии от насоса до входа воды в котел открыты, осторожно приоткрыть паровой пусковой вентиль, при этом насос должен приходить в движение медленно, постепенно. Рис. 8.7. Паровой поршневой насос: а — блок всасывания; б — блок нагнетания; 1 — паровой цилиндр; 2 — масленка; 3 — наружный впускной канал; 4 — внутренний канал; 5 — золотниковая коробка; 6 — цилиндрический золотник; 7— тяга золотника; 8 — рычаг тяги; 9 — нагнетательный клапан; 10— клапанная коробка; II — всасывающий клапан; 12 — водяной цилиндр;13, 15 — поршни; 14 — шток; 16 — продувочные краны; 17 — паровой патрубок; 18— крышки; 19— пружина; 20— муфта
Через продувочные краны должен выходить пар. Закрыть их можно только тогда, когда из них пойдет сухой пар. Затем воздушным краником на нагнетательной линии следует проверить отсутствие воздуха и открыть паровой вентиль для создания необходимой производительности насоса. При появлении стуков в насосе нужно усилить смазку и выпустить конденсат из паровых цилиндров, открыв для этого продувочные краники. По манометру на нагнетательном трубопроводе нужно следить за давлением воды, которое должно превышать давление в котле не менее чем на 0,05...0,15 МПа (0,5... 1,5 кгс/см2). Для остановки парового поршневого насоса необходимо закрыть запорное устройство на линии подачи пара, затем закрыть задвижки на нагнетательном и всасывающих трубопроводах и открыть продувочные краны у паровых цилиндров, чтобы выпустить конденсат.
