Устройство ГЦН

1.

Насосы
Принцип
действия
По виду силового
воздействия на жидкость
По форме движения
рабочих органов
Шиберные
Винтовые
Роторные
Шестеренные
Диафрагменные
Плунжерные
Поршневые
Шнековые
Возвратнопос
тупательные
Эрлифты
Струйные
Диагональные
Трения
Осевые
Лопастные
Вихревые
Объемные
Центробежные
Динамические

2.

3.

4.

Разрез ЦВН-8

5.

Привод насосаНаправление
вертикальный,
Тип насосавращения-против
трехфазный,
центробежный,
Соединение
часовой
стрелки,
асинхронный
двигатель
вертикальный,
трубопроводов
если
смотреть со с
сосновного
короткозамкнутым
одноступенчатый,
стороны
э/двигателя
ротором
ВДА-173/99-6
уплотнением
вала
Соединение
патрубков
циркуляционного
мощностью
5500квт
насоса
с трубопроводами
контура
с патрубками
вспомогательных
систембака насоса-сварное
разъемное, фланцевое
Уплотнение главного
разъемасамоуплотняющаяся
медная прокладка

6.

СОСТАВрама
НАСОСА
Фундаментная
несет
Насос
опирается
на
вес всего
насоса
и
•Бак
насоса
фундаментную
раму
установлена
на закладные
•Выемная часть
и крепится
плиты
бетонногок ней
•Станина кольцом
нажимным
перекрытия
•Муфта эластичная
•Маховик с
антиреверсивным
устройством
•Электродвигатель
•Обслуживающие
системы

7.

Основные характеристики ЦВН-8
№ п/п
Наименование
Величина
1.
Подача м3 /час
8000 -10000
2.
Напор, м.в.ст.
200
3.
Температура воды на всасывании, 0 С
270
4.
Мощность на валу, квт
4300
5.
Число оборотов в минуту
1000
6.
7.
8.
Максим. скорость разогрева
-расхолаживания, град. в мин.
Время разгона ротора, сек., не более
Время выбега ротора до
полной остановки, мин.
2
16
2-5

8.

Бак насоса
2040
лапа
паз
610
патрубок
напорный
Бак насоса предназначен для
надежного крепления в нем
конструкции проточной части
и представляет собой
герметичную емкость со
всасывающим и напорным
патрубками
патрубок направляющий
5
990
2395
74
обечайка
днище
выгородка
антикоррозионная наплавка
всасывающий патрубок
745
930

9.

Бак насоса
2040
лапа
610
паз
патрубок
напорный
74
патрубок
направляющий
обечайка
2395
5
990
днище
выгородка
антикоррозионная
наплавка
всасывающий
патрубок
745
930

10.

11.

Состав ВЫЕМНОЙ
части насоса
•Крышка с горловиной
•Корпус
•Вал насоса
•Рабочее колесо
•Направляющий
аппарат
•Гидростатический
подшипник
•Упорнонаправляющий
подшипник
•Уплотнение вала

12.

Выемная часть насоса
состоит из следующих
составных частей :
1. Вал
2. Радиально – упорный
подшипник
3. Лабиринтное
уплотнение
4. Уплотнение вала
5. Корпус
6. Крышка с горловиной
7. Промежуточная плита
8. Рабочее колесо
9. Гидростатический
подшипник
10. Направляющий
аппарат
11. Покрывной диск

13.

14.

КРЫШКА С ГОРЛОВИНОЙ предназначена для
уплотнения бака, размещения между ней и валом
системы уплотнений и холодильников вала
насоса, а также служит опорой для корпуса
насоса.
Представляет собой - сварную конструкцию из
поковок стали 15Х12МФА. Внутренняя поверхность
горловины и нижняя полость крышки покрыта
антикоррозионной наплавкой. К горловине приварен
патрубок для подвода воды к ГСП. На наружной
цилиндрической поверхности выполнен конус, под
углом 46, на который опирается медная прокладка
главного разъема

15.

16.

КОРПУС выполнен из стали 25Л и представляет
собой массивную часть насоса предназначенную для
монтажа на нем узла верхнего упорного
направляющего подшипника и станины
электродвигателя.
В нижнем фланце корпуса предусмотрены пазы
для центрующих сухарей, позволяющие свободное
радиальное перемещение корпуса относительно
крышки насоса при температурных расширениях, не
нарушая центровки посадочных мест. Для
подсоединения трубопроводов вспомогательных
систем к выемной части в корпусе предусмотрены
окна. Вес корпуса 8,1т

17.

ВАЛ НАСОСА выполнен из стали 20Х13.
Представляет собой цельнокованную конструкцию и
предназначен для передачи крутящего момента от
ротора электродвигателя к рабочему колесу. На
шейке вала под ГСП посажена с натягом втулка из
стали 20Х13, термообработанная до твердости
НРС48. В близи этой втулки для работы по
силицированному графиту, также посажена втулка из
стали 10Х13, имеющая износостойкую поверхность
в виде наплавки из материала С2. Вал имеет 1
центральное и 4 радиальных отверстия для отвода на
всасывание насоса воды, питающей ГСП

18.

19.

РАБОЧЕЕ КОЛЕСО представляет собой колесо закрытого
типа с лопатками двойной кривизны и предназначено для
передачи кинетической энергии вращения вала
потенциальной энергии потока контурной воды. Выполнено в
виде сварной конструкции, состоящей из двух частей:
• диска с лопатками;
• диска покрывного
Обе части колеса выполнены из нерж. стали 10Х18Н9ТЛ.
В связи с различными коэффициентами линейного
расширения материалов колеса и вала, центрирование колеса
по валу осуществляется по коническим поверхностям.
Крутящий момент от вала к колесу передается через 2
шпонки. В осевом направлении колесо зажато нажимным
диском. К нижней части рабочего колеса прикреплен при
помощи шпильки обтекатель, предназначен для безударного
входа воды из всасывающего патрубка

20.

21.

Рабочее колесо (вид сверху)

22.

Рабочее колесо
(вид снизу)

23.

НАПРАВЛЯЮЩИЙ АППАРАТ,
ПРОМЕЖУТОЧНАЯ ПЛИТА, ПОКРЫВНОЙ
ДИСК с втулкой предназначаются для образования
проточной части насоса и изготовлены литьем из
нержавеющей стали. Эти детали крепятся к
крышке насоса шпильками и фиксируются
относительно друг друга штифтами.
Промежуточная плита центрируется на крышке
сухарями, допускающими радиальное
перемещение пакета указанных деталей
относительно крышки насоса при изменениях
температуры без нарушения их соосности с
подшипниками насоса

24.

Гидростатический
подшипник
предназначен для
восприятия
радиальных усилий
вращающегося вала
насоса и выполняет
роль
направляющего
подшипника

25.

Гидростатический подшипник
492
камеры
несущие
кольцевая
камера
силицированный
графит
дроссель
сегменты
вкладыша

26.

Устройство ГСП
• Представляет собой втулку с фланцем, на
внутренней поверхности которой равномерно по
окружности расположено двенадцать несущих
камер.
• Со стороны фланца в специальной выточке
помещается вкладыш из силицированного
графита, который предохраняет рабочую
поверхность подшипника от повреждения и
“схватывания” с валом в режимах
непредвиденного прекращения питания
• Материал втулки с фланцем-сталь 20Х13

27.

28.

29.

Радиально упорный подшипник
(РУП) предназначен для несения
осевых и радиальных нагрузок от
рабочего вала . Конструктивно он
представляет собой узел в котором
объединены радиальный и осевой
подшипники

30.

31.

Выполнение верхнего подшипника в виде
комбинированного обусловлено не только компактностью
узла, но и тем, что при этом снижается расход рабочей
среды на его смазку и охлаждение. Расположение
радиально- осевого подшипника выше уплотнения вала, то
есть в зоне низких температур позволяет в качестве рабочей
среды применить масло (упростить конструкцию) и
отказаться от введения в его конструкцию специальных
холодильников (уменьшить габариты).
РУП состоит из:
• направляющего подшипника,
• пяты,
• верхнего и нижнего подпятников

32.

РУП

33.

Тип радиального подшипника –
гидродинамический. Втулка вала,
взаимодействующая с подшипником, изготовлена
из стали 12ХН2 с цементацией рабочей
поверхности (Ø 290 мм.) на глубину 1,2 1,8 мм. В
корпус направляющего (радиального) подшипника
запрессована втулка , изготовленная из стали 20,
при этом ее внутренняя рабочая поверхность
наплавлена баббитом Б-83 (сплав олова (83%),
сурьмы (11%) и меди (6,5%)) и имеет три
маслоподающие канавки

34.

Тип осевого (упорного) подшипника –
гидродинамический с самоустанавливающимися
колодками.
Пята представляет собой втулку с развитым фланцем,
который имеет верхнюю и нижнюю рабочие
поверхности. Пята соединяется с валом через шпонку и
крепится в осевом направлении с помощью закладных
запорных полуколец. Пята вместе с валом своей опорной
поверхностью опирается на верхний или нижний
подпятник (в зависимости от режима работы насоса).
Подпятник состоит из 8 самоустанавливающихся
колодок, установленных своими опорными ребрами на
рессоры, способствующие более равномерному
распределению нагрузки по колодкам

35.

Колодки изготовлены из оловянистой бронзы с
наплавкой на рабочей поверхности баббитом Б-83
(толщиной 1,6 – 2,0 мм.).
Так как внутренняя полость корпуса подшипника
заполнена маслом, а зазоры между торцами
пружинных рессор и стенками гнезд выполнены
незначительными, то пружинный пакет, кроме своей
функции, выполняет еще и роль гидравлического
демпфера. Такая конструкция подпятника увеличивает
несущую способность подшипника и позволяет
перераспределить более равномерно нагрузку по
колодкам при перекосе вала, исключая при этом
перегрев колодок и выплавление их антифрикционной
наплавки

36.

Принцип работы упорно-направляющего
подшипника.
Рабочей средой подшипника является масло
турбинное Т-22.
Система смазки – циркуляционная с охлаждением и
фильтрацией масла, при этом масло в полости
подшипника делится на два потока:
Одна часть масла поступает на верхний подпятник
осевого подшипника 2,9 м3/ч
Вторая часть масла – на нижний подпятник осевого
подшипника и радиальный подшипник 5,1 м3/ч

37.

Принцип работы упорно-направляющего
подшипника.
Протечки масла по валу вверх, ограничиваются
плавающим уплотнительным кольцом и сливаются в
систему через патрубок . Избыточное давление масла
в полости пяты поддерживается автоматически за счет
гидравлического сопротивления направляющего
подшипника и плавающего уплотнительного кольца.
При вращении вала создается - гидродинамический
(маслянный) клин между колодками и пятой,
благодаря которому происходит всплытие вала насоса.
Это обеспечивает его вращение без трения

38.

РУП (вид снизу)

39.

Вкладыши РУП

40.

Упорно-направляющий
Упорно-направляющий
подшипник
шпонка
пята
подшипник предназначен
для несения осевых и
радиальных нагрузок
от
закладные
полукольцаиз
рабочего вала и состоит
верхний
направляющего подшипника,
подпятник
пяты, верхнего и нижнего
подпятников. Врессоры
корпус
нижний
направляющего подшипника
подпятник
запрессована втулка,
изготовленная из
углеродистой стали с
наплавкой поверхности
трения баббитом марки Б-83
610
направляющий
подшипник
290
втулка

41.

смазки упорноСлучайные протечки
маслаСистема
Упорно-направляющий
подшипник
направляющего
или воды собираются и
отводятся по трубопроводу подшипника –
шпонка
циркуляционная,
с
слива водомасляной
эмульсии
в
закладные
фильтрацией
и
полукольца
бак водомасляной эмульсии.
охлаждением масла.
С
верхний
Контроль
за
работой
подпятник
целью предотвращения
пята
подшипника осуществляетсяпопадания масла
в полость
рессоры
замерами давления в
нижний
слива протечек из
подпятник
направляющий
гидродинамическом клине торцового уплотнения
или
подшипник
колодок нижнего подпятниканаоборот,
(в
попадания воды
четырех колодках из 8) и в масляную полость,
температуры направляющего
предусмотрено
подшипника (в
3-х точках). лабиринтное уплотнение.
втулка
610
290

42.

Уплотнение вала предназначено для предотвращения
протечек воды основного контура в обслуживаемые
помещения и уменьшения протечек запирающей воды.
Узел уплотнения выполнен в виде двойного
торцового механического уплотнения с подачей
запирающей (чистой) воды, имеющей давление выше,
чем давление воды основного контура. Часть
запирающей воды через нижнюю (контурную) ступень
уплотнения проходит в контур, а остальная часть в
виде протечек проходит через верхнюю атмосферную
ступень свободным сливом и направляется в БПОП

43.

Б
У

44.

45.

Для обеспечения требуем.
темпер. режима в корпусе
упл. имеются два
встроенных
теплообменника, имеющих
параллельное соединение
по охлаждающей воде, а к
нижней части корпуса
крепится термобаръер

46.

Узел уплотнения выполнен в виде
двойного торцевого
Уплотнение вала
Контактные
кольца
механического
уплотнения
предназначено
для с
уплотнения,
образующие
предотвращения
протечек
подачей
запирающей
(чистой)
воды
основного
контура
рабочий
стык,
изготовлены
воды,
имеющей
давление
выше,в
обслуживаемые
чемиз
давление
воды основного
силицированного
помещения и уменьшения
контура.
Часть
запирающей
воды
графита.
Остальные
детали
протечек
запирающей
через
нижнюю
уплотнения
изготовлены из
воды.(контурную)
ступень
уплотнения
проходит
нержавеющей
стали
20Х13ви
контур.
Остальная часть в виде
12Х18Н10Т.
протечек проходит через верхнюю
(атмосферную) ступень
свободным сливом и
направляется в специальную
емкость(БПОП).

47.

Корпус БУ

48.

49.

Станина

50.

Станина
является промежуточной
деталью между собственно
насосом и электродвигателем
и предназначена для
крепления на ней корпуса
электродвигателя. На
наружной поверхности
станины предусмотрены ребра
жесткости . Станина
выполнена литьем из стали
25Л с окнами для прохода
трубопроводов масла, а также
для доступа к маховику и
муфте. В верхней части
станина имеет расширение до
размеров маховика

51.

Мультигидроциклон
Ж 80
Выход
очищенной воды
Вход
"контурной
воды"
Ж80
1
А
Ж 25
Выход
грязной воды
2

52.

Эжектор
Вода от
питательных
насосов
4
Вода от
напорного
колектора ГЦН
А
2
Б
4
В
5
4
6
Вода в ГСП

53.

Бак циркуляционный
обтекатель
фильтр
щуп
фильтр
сапун
Слив с
РУП
бак
850
минимальный
уровень V=0,45 м3
Всас МБН
Всас МБН
1580
слив грязного
масла

54.

Напорный бачок
крышка
В трубопровод
свободного
слива масла
Трубка
перепускная
корпус
подача масла
в бачок
Подача масла
в подшипник

55.

Холодильник масла
Воздушник
Крышка
задняя
Трубная
доска
Корпус
Перегородка
Протектор
Крышка
передняя
Выход
технической
воды
Вход
масла
450
Вход
технической
воды
1355
Выход
масла

56.

57.

Холодильник уплотняющей воды
240
Выход
уплотняющей воды
крышка
640
змеевик
обечайка
240
Выход
охлажд.
воды ПК
днище
Вход
уплот.
воды
580
Вход
охлажд.
воды ПК

58.

Расход
лит./час
600
Зависимость
расхода воды в
уплотнение ГЦН
от перепада
давления на
дроссельной
шайбе.
500
400
300
200
Перепад
кгс/см2
100
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6

59.

60.

61.

Гидравлическая и энергетические характеристики насоса.
Зависимость гидравлической осевой силы от подачи.
Температура воды 70 - 1000С
80
60
50
КПД насоса, h%
Гидравлическая осевая сила, Тг. т.с.
70
60
h = f(Q)
50
40
40
30
230
220
20
T г= f(Q)
210
200
10
190
180
160
N в= f(Q)
150
6000
5000
4000
3000
Напор насоса, Н м.в.с.
Мощность электродвигателя, Nв вКт
170
140
130
120
110
100
90
Н= f(Q)
80
70
5000
6000
7000
8000
9000
10000 11000 12000 13000
максимальная
величина
гидравлической осевой
силы наблюдается на
подаче насоса около
5500 м3/ч. При
меньших подачах
величина силы
снижается, причем
наблюдается
"пульсация" осевой
силы (изменение
величины силы при
постоянной подаче
насоса)

62.

Для обеспечения бескавитационной работы насоса
ЦВН-8 подпор на всасывании сверх упругости паров
перекачиваемой среды во всех допустимых режимах
должен быть не ниже величин указанных в таблице
Подача,
3
м /час
6850
Давление на
2
всасе, кг/см
20
8000
23
9600
28
12000
80

63.

Расход на ГСП - Q м 3/час
Зависимость расхода на гидростатический
подшипник от подачи насоса
70
Температура воды
265 ± 5 0С
60
Температура воды
70 100 0С
50
40
5000
7000
9000
11000
13000
Подача наоса - Q м3/час
при
увеличении
подачи насоса
более 5500
м3/ч, расход на
ГСП падает

64.

Увеличение подачи более 12000 м3/ч
недопустимо по следующим причинам:
•согласно ТУ давление на всасе нельзя
поднимать более 80кгс/см2, что не
позволяет организовать
бескавитационный режим работы при
подаче насоса 12000 м3/ч;
•уменьшается расход воды на ГСП, что
может привести к ненормальному режиму
работы подшипника и повышению
вибрации вала насоса.

65.

Муфта
соедини
тельная

66.

67.

Статор

68.

69.

Вал электродвигателя с ротором