Производители агрегатов для насосных станций вынуждены непрерывно модернизировать продукцию в соответствии с современными условиями, правилами техники безопасности и дорожающую электроэнергию.
Прогрессивные и экономичные погружные насосы
К насосным агрегатам предъявляется перечень серьезных требований. Устройства должны:
- бесперебойно и стабильно работать,
- обладать высокой энергоэффективностью,
- издавать минимальные шумы,
- гибко настраиваться под реальные условия,
- обслуживаться минимальным количеством персонала,
- обладать защитой от посторонних лиц.
Центробежные погружные электрические насосы лучше всего соответствуют перечисленным параметрам, поэтому пользуются большим спросом у потребителей. Компаниям-производителям приходится ориентироваться на производство таких агрегатов. Их сбыт за полвека многократно увеличился в сравнении с традиционными насосами.
Половину рынка насосов контролирует десятка крупных заводов из 10.000 производителей. Насосы погружного типа с воздухонаполненным двигателем выпускают с 1980-х годов все крупные профильные компании.
У руководителей компаний, которые используют все возможные способы для сокращения эксплуатационных и трудовых затрат, погружные насосы пользуются особым спросом. Только погружные насосы установлены на 350 канализационных станциях, находящихся на обслуживании водоканала в Стокгольме. Сервисное обслуживание производят две пары сменных разъездных бригад из восьми человек.
Согласно «Рекомендациям» научно-исследовательского института ВОДГЕО за 2006 год перекачивающие станции поверхностного стока должны устанавливать насосные погружные агрегаты. Отечественные насосные станции всегда проектируются и реконструируются с использованием насосов погружного типа, несмотря на существенную разницу в ценах.
Сильные и слабые места погружных насосов
К преимуществам популярных агрегатов нужно отнести:
- полную герметичность электрических соединений. Погружной насос работает без сбоев, находясь в жидкой среде, при сухом и при мокром монтаже под водой. Классические аппараты не могут похвастаться такими широкими возможностями.
- совмещение приемного и машинного отделений в помещении для погружного насоса. По этой причине строительные объемы при установке существенно сокращаются. Экономия 30-60%% финансов обеспечена исключением расходов на системы вентиляции, отопления и водопровода для технической воды при мокром монтаже насосного оборудования.
Чтобы электродвигатель не перегревался, его нужно непрерывно охлаждать. В качестве охлаждающего агента для погружных насосных агрегатов используется вода. Этот фактор является несомненным их преимуществом перед традиционными агрегатами, которые охлаждаются воздухом.
Теплоемкость воды имеет высокий коэффициент, поэтому интенсивно охлаждает и позволяет использовать насосный агрегат с повышенными нагрузками. На самом деле, потери электроэнергии, потребляемой насосом, составляют более 10%. Электродвигатель насоса весит около 100 кг и нагревается до 100 0С благодаря одному киловатту потерь, выделяющему это количество тепла всего за час.
Таким образом, погружные агрегаты обладают большим рабочим ресурсом и выдерживают гораздо больше пусков, чем воздухоохлаждаемые насосные системы. Производители рекомендуют для электродвигателей таких насосов максимальное количество пусков в час:
- при мощности до 20 кВт – не более 6,
- при мощности 20-75 кВт – всего 4 раза,
- при мощности 100-200 кВт – не более 2.
В таких же диапазонах мощностей погружные агрегаты можно без опасений включать 15 раз в течение часа. Из этих показателей следует вывод, что погружные насосы способны функционировать в самом широком диапазоне поступления воды, в отличие от устаревших классических моделей.
Насосную станцию традиционного типа дорого строить, а потом она выходит из строя при любом затоплении. Затраты сокращаются при строительстве станции, оборудованной погружными насосами, при этом на ее работу никак не влияет затопление. Электродвигатели с водяным охлаждением в погружных насосных агрегатах позволяют пользователю существенно экономить расход электричества.
Характерные зазоры и несоосности приводят к несоответствию взаимодействия вала между электродвигателем и классическим насосным агрегатом приводят к значительному уменьшению срока службы.
Сложная операция по центровке валов, которую необходимо производить при установке классического насоса, заключается в определенной установке валов двигателя и насоса. Чтобы проверить соосность валов, индикатором или специальной скобой замеряют радиальные и торцевые зазоры по окружностям полумуфт. Радиальный зазор может составлять не более 20 мкм.
Монтаж погружного насоса происходит гораздо проще, при этом допустимая неровность поверхности механического уплотнения может составлять 0,6 мкм. Такого показателя достигает производитель насоса. Совмещенная с электродвигателем компактная конструкция погружного агрегата имеет единый короткий вал. Так решена проблема соосности, вибрации, шумов, минимизирован износ подшипников и механических уплотнений. Ротор передает энергию рабочему колесу почти без потерь.
Традиционный и погружной агрегаты можно сравнить и по показателям гидравлических КПД. Правда, при эксплуатации в реальных условиях этот коэффициент не даст видимой картины. Поэтому его редко указывают при описании агрегатов. И без него приведено достаточное число доводов в пользу погружных насосных агрегатов.
Обслуживающий персонал насосных станций назовут главное слабое место погружного насоса —механическое уплотнение на торце вала. В конструкции насосов и автомобильных компрессоров такие уплотнения используются повсеместно с сороковых годов.
Механическое уплотнение фактически является индикатором состояния насосного агрегата. Если этот узел начал протекать в самом начале работы насоса, значит, виноват производитель. В следующих протечках обычно виноваты проектировщики и обслуживающий персонал. Эту мысль подтверждает инженер, специалист по насосам с мировым именем Л. Гудбьяртсон. Он утверждает, что большое количество отказов насосов случается из-за неправильной и даже неадекватной эксплуатации такой техники. Он призывает избегать ошибок еще при проектировании агрегатов.
Производители непрерывно совершенствуют агрегаты, и теперь многие современные механические уплотнения способны эксплуатироваться в течение 40.000 часов.
Таким образом, современным требованиям больше всего соответствуют погружные насосы. Популярность этих агрегатов растет благодаря многим техническим преимуществам в сравнении с более дешевыми классическими насосами.