Роторно-пластинчатые насосы

В технической литературе такие насосы называют также коловратными и шиберными. Подача жидкости в них (см. рис. 36) осуществляется переносом ее в полостях между выдвижными пластинами ротора, эксцентрично вращающегося в корпусе насоса. Роторно-пластинчатые насосы включают в системы некоторых дизелей, используют на нефтеперекачивающих станциях для выгрузки слишком вязких нефтепродуктов.

Судовые вентиляторы. Для перемещения газов (на судах в основном воздуха) используют вентиляторы и компрессоры. К вентиляторам относят устройства с рабочим органом в виде лопастного колеса, предназначенного для перемещения воздуха с избыточным давлением не более 0,015 МПа.

Рис. 150. Осевой и радиальный вентиляторы

Лопастные и поршневые насосы различного исполнения, перекачивающие воздух с давлением более 0,015 МПа, относят, как указывалось, к компрессорам.

Вентиляторы получили широкое распространение на судах для создания комфортных условий в жилых и служебных помещениях, в качестве дутьевых средств котельных установок, для вентиляции машинных помещений и грузовых трюмов. По назначению судовые вентиляторы подразделяют на вдувные (нагнетательные) и вытяжные, соединенные всасывающим патрубком с обслуживающим объектом, а по конструкции — на осевые и радиальные (центробежные), вертикальные и горизонтальные. В зависимости от давления подачи различают вентиляторы низкого (до 0,001 МПа), среднего (от 0,001 до 0,003 МПа) и высокого (свыше 0,003 МПа) давления. На речных судах применяют вентиляторы низкого и среднего давления. Для создания низкого давления, используют, как правило, осевые вентиляторы, для среднего — центробежные.

По принципу действия вентиляторы аналогичны лопастным насосам, но имеют более упрощенную конструкцию. В корпусе 4 (рис. 150, а) электроприводного осевого вентилятора (ЭВО) смонтирован электродвигатель 7, на валу 6 которого закреплено рабочее колесо 2 с лопатками 5. Перед рабочим колесом установлен передний 1, а за электродвигателем — задний 9 обтекатели. При вращении рабочего колеса воздух поступает в патрубок 3 и по оси вала через расширяющуюся заднюю часть корпуса 8 нагнетается в магистраль. Осевые вентиляторы создают незначительные давления, и на судах их применяют для подачи воздуха в трюмы, жилые и служебные помещения. Вентиляторы выпускают сериями, к каждой из которых относятся несколько разных по размерам, но практически подобных вентиляторов. Вентилятору каждого размера присваивают номер, равный наружному диаметру в дециметрах.

В вентиляторах радиального (центробежного) типа (рис. 150, б) при работе электродвигателя 5 вращающееся вместе с валом 4 рабочее колесо 1 засасывает воздух через приемный патрубок 2 и перемещает его в корпус 3 по радиусу от центра к периферии. У радиальных судовых вентиляторов с индексом PC лопатки могут быть загнуты вперед или назад по направлению вращения; встречаются вентиляторы и с прямыми радиальными лопатками. Вентиляторы с лопатками, загнутыми вперед, развивают больший напор, но имеют меньший КПД, чем вентиляторы с лопатками, загнутыми назад. Поэтому для повышения КПД при небольшом напоре вентиляторы выполняют, как правило, с лопатками, загнутыми назад по направлению вращения колеса. На речных судах используют радиальные вентиляторы двух типов: с индексами РСС (радиальный судовой со спиральным корпусом) и РСЦ (с цилиндрическим корпусом), подающие 25—400 м³/ч воздуха при давлении до 0,0098 МПа. Искусственная вентиляция на судах осуществляется с помощью электроприводных вентиляторов, причем предусмотрено их местное и дистанционное (из рулевой рубки) включение. Режим работы вентиляторов регулируют дросселированием воздуха на всасывании путем изменения положения жалюзи (регулирующих заслонок).

п. 2.2. Характерные виды дефектов и износы

Таблица 3.2 – Основные неисправности насоса и методы их устранения.

Наименование неисправности, внешнее проявление и дополнительные признаки	Вероятная причина	Способ устранения
1. Насос не подает жидкость а) стрелки приборов сильно колеблются.	- насос не залит или недостаточно залит жидкостью; - велика высота всасывания;	- залить насос и трубопровод жидкостью;
б)мановакуумметр показывает разрежение выше требуемого.	- происходит подсос воздуха в местах соединения во всасывающем трубопроводе или через сальник; - закрыта задвижка на всасывающем трубопроводе.	-привести сопротивление всасывающей линии в соответствие с характеристикой насоса; - устранить неплотность соединений, обеспечить нормальную работу сальника; - открыть задвижку.
2. Подача меньше требуемой по характеристике	- обратное вращение вала; - низкая частота вращения; - велико сопротивление всасывающего или напорного трубопровода; - происходит подсос воздуха в местах соединения во всасывающем трубопроводе или через сальник; - высота всасывания превышает допустимую при заданной температуре; - засорены всасывающий трубопровод и насос; - сильный износ уплотняющего кольца.	- переключить фазы электродвигателя; - параметры энергопитания довести до нормального; - привести сопротивление всасывающей или напорной линии в соответствие с характеристикой насоса; - устранить неплотность соединений, обеспечить нормальную работу сальника; - уменьшить допустимую высоту вса сывания; - очистить трубопровод и насос; - заменить уплотняющие кольца.
3. «Горит» сальник	- износилась набивка сальника; - слишком затянуты гайки крышки сальника; - в сальник не поступает затворная и охлаждающая жидкость. - износилась набивка сальника; - слишком затянуты гайки крышки сальника; - в сальник не поступает затворная и охлаждающая жидкость.	- заменить набивку сальника; - ослабить затяжку гаек крышки сальника; - подать в сальник затворную и охлаждающую жидкость. - заменить набивку сальника; - ослабить затяжку гаек крышки сальника; - подать в сальник затворную и охлаждающую жидкость.
4. Температура нагрева подшипников превышает температуру помещения более чем на 40…50К (40…50°С)	- недостаточно смазки; - нарушена сносность валов; - загрязнена смазка; - износ подшипников.	- добавить смазки; - отцентровать валы насоса и двигателя; - сменить смазку; - заменить подшипники;
5.Завышена потребляемая мощность, двигатель нагревается	- неправильная сборка насоса, вал не проворачивается вручную; - в насос попал песок или другие абразивные вещества; - насос работает за пределами рабочего интервала подач.	- отрегулировать торцевые зазоры рабочего колеса, устранить перекосы; - разобрать насос и прочистить его;
6. Ненормальный шум внутри насоса (в насосе происходит явление кавитации)	- велика подача; - велико сопротивление на всасывании; - высокая температура перекачиваемой жидкости.	- уменьшить подачу. - уменьшить подачу - уменьшить температуру
7. Повышенная вибрация насоса	- нарушена сносность насоса и двигателя; - насос не закреплен на раме.	- произвести центрование валов; - закрепить насос на

п. 2.3. Ремонт, сборка и монтаж

Порядок разборки-сборки

Перед разборкой насос должен быть отсоединен от всасывающих и нагнетательных трубопроводов. Электродвигатель отсоединяется от электропитания. Остатки перекачиваемой среды сливаются через нижнее сливное отверстие. Отсоединяются полумуфты, вспомогательные системы смазки, подачи воды на охлаждение и уплотнения.

Далее, в зависимости от конструкции насоса, порядок работы может отличаться.

Для одноступенчатых насосов в первую очередь снимается крышка всасывающего трубопровода, крышки подшипников. В зависимости от типа уплотнения снимается зажимная крышка сальникового уплотнения или крепление торцевого уплотнения. После этого снимают рабочее колесо и вытаскивают вал вместе с подшипниками. Все снятые детали промываются и осматриваются с целью обнаружения дефектов. После восстановления или замены дефектных элементов сборку насоса осуществляют в обратной последовательности. Перед этим проводят статическую и динамическую балансировку вала. На последнем этапе проводят центровку по полумуфтам и обкатку насоса.

Разборка насоса с двусторонним всасыванием осуществляется в определенной последовательности. Сначала снимают буксы и крышки сальников и вынимают набивку. После этого снимается верхняя крышка корпуса насоса. Подшипники демонстрируются, начиная с крышек, затем снимаются верхние вкладыши и проверяются радикальные и осевые зазоры в лабиринтных уплотнениях, а также диаметральные и боковые зазоры в опорных подшипниках. На следующем этапе снимается ротор, с которого вынимают втулку сальниковых уплотнений и рабочее колесо.

Характерные дефекты основных элементов центробежных насосов и методы их устранения

Корпус насоса

В процессе эксплуатации могут появиться следующие дефекты корпуса насоса: коррозионно-эрозионный износ, трещины, свищи, износ посадочных мест.

Мелкие риски, забоины, вмятины на плоскостях разъема корпусных деталей устраняется зачисткой, шабровкой, крупные дефекты - заваркой с последующей обработкой поверхности и плоскости разъема.

Трещины устраняются заплавкой. После тщательной зачистки определяются места нахождения трещины, определяются границы трещины. Границы трещины засверливаются сверлом 3-4 мм на глубину на 2-3 мм глубже трещины. Края трещины вырубаются зубилом до основного металла или выбираются абразивным кругом.

Вал и защитная гильза

Дефектация валов проводится проводится при среднем и капитальном ремонтах.

Наиболее характерными дефектами валов являются: искривление, износ шеек, резьбы и шпоночных пазов, коррозионный и эрозионный износ.

Валы, имеющие трещины к эксплуатации не допускаются и ремонту не подлежат.

Биение валов допускается не выше предусмотренных чертежами, а при отсутствии этих данных - не выше величин, приведенных в таблице 1.

Таблица 1 - Величины допустимых биений валов центробежных насосов

Места замера биенийВеличины биений, ммШейки вала: под подшипник под промежуточный подшипник0,02-0,025 0,03Опорные торцы вала0,025Посадочные места: под защитные гильзы под полумуфту под рабочие колеса под ступицу разгрузочного диска (для насосов КВН) под маслоотбойные кольца (для насосов КВН) 0,02 0,02 0,02-0,04 0,02-0,025 0,05

Правка валов диаметром до 50 мм проводится механическим способом без нагрева под прессом на призмах или в центрах токарного станка с применением силовых приспособлений или на специальных стендах.

Правка валов диаметром более 50 мм проводится механическим способом с местным нагревом в приспособлении, в центрах токарного станка или на опорных призмах.

Вал нагревают горелками до температуры 550 0С (начало свечения металла) по окружности в месте максимального изгиба.

Нагретый вал домкратом и хомутом с тягами изгибают в сторону, противоположную искривлению и выдерживают в течение 2-3 часов.

По окончании правки вала места, подвергавшиеся нагреву, отжигают при температуре 550-600 0С (цвет металла темно-красный) для ликвидации остаточных напряжений двумя горелками. При этом вал должен вращаться с числом оборотов 15-20 в минуту.

В зависимости от износа осадочных мест валов допускается применять следующие методы восстановления: износ посадочных поверхностей до 0,3 мм - хромирование; износ до 0,8 мм - осталивание (железнение) с последующим шлифованием; износ посадочных поверхностей более 0,8 мм устраняется наплавкой Марки электродов, применяемые при выплавке валов, выбираются в зависимости от материала вала. Наплавку рекомендуется проводить по специальной технологии НВФ ГрозНИИ. Для восстановления посадочных поверхностей используют металлизаторы.

Допускается уменьшение диаметров шеек валов на 2% от величины номинального размера с изготовлением ремонтных сопрягаемых деталей. Указанные на чертежах посадки должны быть соблюдены.

При износе шпоночного паза допускается увеличение его ширины не более чем на 10% с изготовлением нестандартной шпонки.

Шероховатость поверхности посадочных мест должна соответствовать рабочим чертежам и быть не ниже Ra = 2,5 мкм (V7) под рабочие колеса и подшипники, и не ниже Ra =2,5 мкм (V6) под защитные гильзы, полумуфту, разгрузочный барабан, втулки средней и промежуточных опор и маслоотбойное кольцо.

Максимальная разность между диаметрами шейки вала и внутренним диаметром защитной гильзы не должна быть более 0,04 мм.

Рабочее колесо с уплотнительными кольцами

дефект центробежный насос подшипник

Рабочие колеса не должны иметь трещин любого размера и расположения.

Посадочные места и торцовые поверхности рабочих колес не должны иметь забоин, заусенцев и т.д.

Рабочие колеса не должны иметь износа лопаток и дисков от коррозии и эрозии более 25% от их номинальной толщины. Изгиб лопаток не допускается.

При местной коррозии стальных рабочих колес дефектные места зачиняются до полного вывода раковин и направляются с последующей обработкой и балансировкой.

Трещины стальных рабочих колес устраняются заваркой.

Перед заваркой определяются границы трещины и на концах ее просверливаются отверстия диаметром 3-4 мм. Дефектное место вырубается или зачищается до появления неповрежденного металла и заваривается с последующей обработкой.

Подшипники качения

В центробежных насосах широко применяются подшипники качения. Не допускаются к эксплуатации подшипники, имеющие следующие дефекты:

трещины, выкрашивание металла и цвета побежалости на кольцах и телах качения;

выбоины и отпечатки (лунки) на беговых дорожках колец;

коррозионные раковины, забоины и вмятины на поверхности тел качения, видимые невооруженным глазом;

трещины на сепараторе, отсутствие или ослабление заклепок сепаратора;

заметная визуально ступенчатая выработка рабочих поверхностей колес.

При дефектации подшипников качения проверить радиальные и осевые зазоры. Радикальный зазор определяется на специальном приспособлении с помощью индикатора часового типа.

Внутреннее кольцо подшипника закрепляют на плите конусной шайбы и по разности показаний индикатора, при перемещении наружного кольца к индикатору и от него определяют радиальный зазор. За величину радиального зазора подшипника применяют среднее арифметическое значение 4 измерений с поворотом одного кольца относительно другого на 90 градусов.

Подшипники заменяют, если радиальный зазор превышает 0,1 мм для подшипников с внутренним диаметром до 50 мм, 0,15 мм с диаметром 50-100 мм, и 0,2 мм с диаметром свыше 100 мм.

Осевой зазор подшипников качения определяют по индикатору на другом приспособлении. Одно из колес подшипника - внутреннее или наружное закрепляют на приспособлении и по разнице показаний индикатора при перемещении свободного кольца из нижнего в верхнее положение определяет величину осевого зазора подшипника.

п. 2.4. Испытания и сдача объекта

Испытание насоса производят после среднего и капитального ремонтов. Целью испытаний после ремонтов является определение качества ремонта, проверка надежности работы торцового или сальникового уплотнения вала, герметичности насоса, величины вибрации насоса и трубопроводов, температуры подшипников, напора создаваемого насосом и при необходимости производительности, потребляемой мощности.

Испытания на месте установки насоса производят в следующей последовательности:

а) кратковременный пуск;

б) испытание насоса под рабочей нагрузкой.

Кратковременный пуск производится при заполненном насосе, открытой задвижке на всасывающей и закрытой на нагнетательной линии. При кратковременном пуске проверяют работу подшипников, системы смазки, охлаждения, уплотнений вала, герметичность насоса и вспомогательных трубопроводов, а также отсутствие посторонних шумов, ударов и повышенной вибрации. Продолжительность работы при кратковременном пуске не должна превышать 5 минут. При обнаружении неисправностей их устраняет ремонтный персонал. Испытание насоса под рабочей нагрузкой производит эксплутационный персонал. Продолжительность испытаний насоса под рабочей нагрузкой не менее 4-х часов. Утечки через сальниковые уплотнения не должны превышать 10 капель в минуту.

Выявленные при испытаниях (кратковременный пуск, испытания под рабочей нагрузкой) недостатки и дефекты устраняются, пока не будет достигнута:

- спокойная работа насоса без стуков, ударов и постороннего шума, вибрация в пределах требований нормативов;

- работа уплотнений вала в соответствии с нормами;

- отсутствие пропусков в соединениях.

Во время испытаний все показатели (напор, подача, число оборотов, температура подшипников и т.д.) снимаются при установившемся режиме работы.

После полного окончания всех монтажных работ, установки необходимых контрольно-измерительных приборов, автоматики, систем смазки, устройства вентиляции и пола верхнего покрытия, приступают к пробному пуску и испытаниям насосного агрегата.

Перед пуском делают ревизию затяжки крепежных болтов, резьбовых соединений и сальников. Проверяют смазку в системе и сжатым воздухом удаляют грязевые отложения и пыль. В картер, муфты и редуктор заливают чистое свежее масло. Вручную прокручивают муфту, контролируя при этом плавность вращения и отсутствие рывков. Если агрегат предназначен для подачи горячих веществ, то необходимо перед пуском паром с температурой не ниже 40°C от перекачиваемой жидкости, прогреть насос. Задвижкой, находящейся на напорном трубопроводе регулируют производительность и напор жидкости агрегата. Первый пуск насоса необходимо проводить при малой нагрузке.

Последовательность операций по пуску центробежных насосов, следующая:

· Закрывают все имеющиеся задвижки и краны на всех трубопроводах и КИП, кроме задвижки на всасывающем трубопроводе, которая может быть максимально прикрыта на 80%;

· Открывают краны к охладителю, сальникам и подшипникам для подачи на них смазывающего вещества;

· Открывают выпускной кран для воздуха. Заполняют насос и всасывающий трубопровод рабочей жидкостью;

· Закрывают выпускной кран для воздуха. При наличии байпаса, открывают его;

· Запускают двигатель и открывают краны манометров;

ВНИМАНИЕ! Запрещено запускать насосы с отключённой системой охлаждения и не заполненные рабочей жидкостью. Запрещается работа насоса более 2-3 минут с перекрытой задвижкой напорного трубопровода.

· При достижении необходимой частоты вращения вала и номинального давления на напорном трубопроводе, открывают задвижку напорного трубопровода. Открывать надо постепенно, для того чтобы было минимальным прохождение жидкости тем самым избежать перегрева двигателя и насоса. Если имеется байпас, то его перекрывают;

· Контролируя по КИПам равномерный рост нагрузки на двигатель, открывают задвижку на напорном трубопроводе до рабочего значения.

ВНИМАНИЕ! При возникновении перегрузки необходимо немедленно выключить агрегат, выявить и устранить причины неисправности.

· Для остановки медленно перекрывают задвижку на всасывающем трубопроводе, потом на напорном и выключают электродвигатель.

В процессе работы надо контролировать показания КИП. Сопротивление в подающем трубопроводе, вследствие не до конца открытой задвижки или засорения, может привести к повышению давления.

Равномерное колебание стрелок КИП, кроме вольтметра, свидетельствует о нормальной работе. В случае подсоса воздуха в системе, наблюдаются резкие скачки стрелок приборов. В данном случае необходимо проверить герметичность соединений.

Неисправности в насосе, как правило, влекут за собой увеличение силы тока потребляемой двигателем.

В случае возникновения стуков и перегрева насоса необходимо остановить агрегат, выявить и устранить неисправности.

При пробном пуске испытании надо контролировать:

· Шумы и стуки;

· Протечки рабочей жидкости;

· Протечки охлаждающей жидкости и смазки;

· Смазку и температуру подшипников;

· Температура масла должна быть не более 60°C;

· Температура трущихся деталей и подшипников должна быть не более 65°C.

Испытание считается успешно завершенным, если насосный агрегат бесперебойно и устойчиво проработал 2 часа. Далее проводят промышленные испытания в течение 4 часов при полной рабочей нагрузке.

п. 3. Слесарные операции

Технология слесарного дела включает в себя выполнение отдельных слесарных операций при изготовлении или ремонте металлических деталей или изделий. Под слесарной операцией понимают воздействие на металлическую заготовку ручным или механизированным инструментом с целью получения готовой детали или соединения деталей в целое изделие. Таковы, например, опиливание заготовок, сверление отверстий и т.д.

Слесарные операции можно подразделить на обработочные, сборочные, отделочные и вспомогательные. С помощью обработочных операций изменяют форму и размеры заготовок. К ним относятся рубка металла зубилом, разрезание металла ножницами или ножовкой, правка и гибка металлов, опиливание металлов, нарезание резьбы и др. Сборочные операции - это, например, выполнение резьбовых соединений. Среди отделочных операций значительное место занимают шлифование и полирование поверхностей заготовок. К вспомогательным операциям относят разметку, контрольно-измерительные операции. Простейшими контрольно-измерительными инструментами, применяемыми при выполнении слесарных операций в домашних условиях, являются измерительная линейка, слесарный угольник, штангенциркуль. Для измерения углов можно использовать обычный школьный транспортир. Эти инструменты знакомы каждому ещё со школьной скамьи.

Изготовление изделия начинается обычно с разметки. Выполняется она с помощью контрольно-измерительного инструмента. Такой инструмент применяется также и при выполнении других слесарных операций; например, за каждой обработочной операцией обязательно следует проверка правильности её исполнения с помощью различного контрольно-измерительного инструмента.

Металлические заготовки и детали не только разрезают, но и соединяют между собой. Для этого, кроме резьбовых соединений, применяют клёпку, пайку и сварку, хотя последнюю, как и термическую обработку металлов, к слесарным работам обычно не относят.

Приёмы и инструменты, используемые при работе с металлом, годятся и при работе с пластмассами. Так, например, наиболее распространённый и доступный из пластмасс материал -органическое стекло - можно распиливать слесарной ножовкой, лобзиком, опиливать напильником, резать самодельным резаком, сверлить и т.д.; в нагретом состоянии органическое стекло можно гнуть, резать ножницами, придавать ему под давлением разнообразные формы, используя деревянные бруски как матрицу и пуансон. Из гетинаксов вытачивают прокладочные шайбы; фольгированный (одно- и двусторонний) гетинакс пригоден для изготовления в домашних условиях печатных плат, корпусов приборов, экранированных блоков (при этом стенки и перегородки блоков соединяют пайкой). Из текстолитовых стержней можно вытачивать крепёжные стойки, втулки, ролики, ручки для инструментов и другие детали. Из бакелитовых пластин вырезают, а затем опиливают и сверлят монтажные платы для электротехнических устройств.

Инструменты и приспособления для выполнения различных слесарных операций

Дата добавления: 2015-08-03