Применение электронасосов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

История создания первых насосов уходят в далёкое прошлое. Простейшие типы насосов были известные и применялись ещё во времена Аристотеля. Водоподъёмные машины, приводившиеся в действие силой людей и животных, применялись в Египте за несколько тысячелетий до нашей эры. центробежный насос электрооборудование

Изобретателем центробежного насоса является итальянец Джованни Жордан, давший первый рисунок такого насоса.

Внедрение насосов в промышленность России было непосредственно связано с горнорудным делом.

Важную роль в развитии насосостроения сыграл электрический двигатель трёхфазного тока, удобно сопрягающийся с центробежными и осевыми насосами.

Работающий насос превращает механическую энергию, подводимую от двигателя, в потенциальную, кинематическую и тепловую энергию потока жидкости или газа.

Наибольшее распространение в народном хозяйстве получили лопастные насосы. Они применяются для подачи жидкостей и газов. Создаваемый ими напор доводится до 2500 м вод.ст. и выше а производительность - до 100000 м^з/ч при работе на газах. Лопастные насосы представлены в современной промышленности тремя основным группами - центробежными, осевыми и вихревыми насосами. Две первые группы широко применяются для жидкостей и газов, третья - только для жидкостей.

Большое распространение их объясняется достаточно высоким коэффициентом полезного действия, компактностью и удобством комбинирования их с приводными электродвигателями.

В теплоэнергетических установках для питания котлов, подачи конденсата в системе регенеративного подогрева питательной воды, циркуляционной воды в конденсаторы турбин, сетевой воды в системах теплофикации применяются центробежные насосы.

Центробежный насос состоит из рабочего колеса, несущий лопасти, находящегося в корпусе спиральной формы. При вращении колеса жидкость (газ) перемещается центробежной силой к периферии, выбрасывается в спиральную камеру и поступает в напорный трубопровод. Через приёмное отверстие происходит всасывание жидкости (газа).

Характерным признаком центробежного насоса является общее направление потока жидкости от центра к периферии.

Центробежные вентиляторы больших производительностей и напоров применяются в качестве дымососов и дутьевых вентиляторов котельных агрегатов.

Из насосов вытеснения в теплоэнергетических установках применяются поршневые насосы для питания паровых котлов небольшой паропроизводительности. Ротационные насосы применяются в системах смазки и регулирования турбогенераторов, крупных насосов и компрессоров.

Струйные насосы используются для удаления воздуха из конденсаторов паровых турбин.

1. Назначение и описание устройства

1.1. Центробежные герметичные электронасосы 4 ЦГ 50/50-11-1, 4 ЦГ 50/50-11-2, 4ЦГ 50/50-11-4, 4 ЦГ 50/50-11-5, 1 ЦГ 100/32-11-1, 1 ЦГ 100/32-11-2, 1 ЦГ 100/32-11-4 и 1 ЦГ 100/32-11-5 предназначены для перекачивания в стационарных условиях жидкостей, пары и газы которых могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси. Жидкости могут быть нейтральными, агрессивными и вредными всех классов по ГОСТ 12.1.007-76.

1.2. Удельная теплоемкость перекачиваемых жидкостей должна быть не менее 2,51 * 10³ Дж/(кг*К).

1.3. В перекачиваемых жидкостях допускается наличие твердых неабразивных включений размером до 0,2 мм, массовая доля которых не превышает 0,2 %.

1.4. Электронасос работает в продолжительном режиме от сети переменного тока.

1.5. Электронасос предназначен для работы только под заливом.

Запуск и работа электронасоса без заполнения или при неполном заполнении полости электродвигателя перекачиваемой жидкостью не допускается. Разрыв потока перекачиваемой жидкости на линии всасывания не допускается.

1.6. Детали проточной части электронасоса, соприкасающейся с перекачиваемой жидкостью, в зависимости от исполнения изготавливаются из материалов:

исполнение А- углеродистая сталь, паронит по ГОСТ 418-80, силицированный графит СГ-Т, графитофторопласт марки КВ;

исполнение К - сталь 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72,

фторопласт Ф - 4.0 ГОСТ 10007-80, силицированный графит СГ- 4;

графитофторопласт марки КВ;

исполнение Е - сталь 10Х17Н13М2Т ГОСТ 10007-80, силицированный графит СГ-Т, графитофторопласт марки КВ;

исполнение К1 - сталь 08Х22Н6Т, СТАЛЬ 12Х21Н5Т ГОСТ 5632-72, фторопласт Ф-4.0 ГОСТ 10007-80, силицированный графит СГ-Т, графитофторопласт марки КВ.

1.7. Подбор электронасосов соответствующего исполнения по материалу для перекачивания конкретной жидкости осуществляется заказчиком из условия, что линейная скорость коррозии материалов проточной части должна быть не более 0,02* 10^-3 м/год (0,02 мм/год).

1.8. В условных обозначениях электронасоса, например 1ЦГ 100/32-К-11-4 цифры и буквы обозначают:

1 - порядковый номер модернизации;

ЦГ - тип электронасоса (центробежный, герметичный);

100 - номинальная подача в м³/ч;

32 - напор при номинальной подаче в м;

К- условное обозначение исполнения по материалу;

11 - номинальная мощность встроенного электродвигателя в кBт,

4- конструктивное исполнение в зависимости от температуры м давление перекачиваемой жидкости.

2. Описание устройства

2.1. Электронасос представляет собой моноблок, состоящий из насосной части и встроенного трехфазового асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором.

2.2. Насосная часть представляет собой одноступенчатый центробежный насос и состоит из рабочего колеса 1, закрепленного на роторе 42 посредством шпонки 2 и винта 31, и корпуса насоса 33 с напорным и всасывающим патрубками.

2.3. Корпус насоса крепится к переднему щиту статора 41 шпильками 40, гайками 38 и шайбами 39. Герметичность соединения обеспечивается прокладкой37.

2.4. Для слива остатка перекачиваемой жидкости из полости насоса в нижней части корпуса насоса установлена пробка 35 с прокладкой 36.

2.5. Статор электродвигателя представляет собой пакет электротехнической стали с обмоткой, запрессованный в станину, имеющую опоры для крепления к фундаменту.

2.6. Герметичность обмотки статора и ротора от перекачиваемой жидкости обеспечивается тонкостенными нержавеющими гильзами 11 и 10, приваренными аргонодуговой сваркой к щитам статора и кольцами ротора соответственно.

Статор электродвигателя не подлежит разборке в эксплуатационных условиях.

2.7. При работе электронасоса осевые силы уравновешиваются автоматически. Небольшие осевые усилия, которые могут возникнуть на роторе при пуске и остановке электронасоса, воспринимаются пятами 13 и 28.

2.8. Для восприятия радиальных усилий в электронасосе установлены радиальные подшипники скольжения, втулки и вкладыши которых выполнены из силицированного графита. Втулки также могут изготавливаться из стали 12Х 18Н 10Т или 10Х 17Н 13М2Т ГОСТ 5632-72 с напылением наружной поверхности силицированным графитом, плакированием никелем или другими элементами.

2.9. Смазка и охлаждение подшипников, а также охлаждение ротора и внутренней поверхности статора осуществляются перекачиваемой жидкостью, поступающей из напорной зоны через щелевое уплотнение. Из полости электродвигателя жидкость отводится через отверстие в крышке 20 по трубопроводу в заборную емкость или во всасывающий трубопровод.

Охлаждение наружной поверхности статора в электронасосах 1-го и 4-го конструктивных исполнений - воздушное, в электронасосах 2-го и 5-го конструктивных исполнений - жидкостное, от постороннего источника.

При перекачивании жидкостей с температурой от минус 50^°С до плюс 25^°С электронасосами 2-го и 5-го исполнений подача охлаждающей жидкости в рубашку не требуется. В этом случае для лучшего теплоотвода рубашку целесообразно заполнить незамерзающей жидкостью, неагрессивной по отношению к углеродистой стали, например, трансформаторным маслом.

2.10. Подвод электропитания к электронасосу осуществляется через коробку выводов, имеющую три токоведущие шпильки 48. в коробке выводов и на задней опоре электронасоса предусмотрены шпильки заземления.

2.11. Герметичность обмотки статора от воздействия окружающей среды в месте установки коробки выводов обеспечивается резиновым кольцом 50.

В случае повреждения или утери кольца дальнейшая эксплуатация электронасоса категорически запрещена.

2.12. Герметичности коробки выводов от воздействия окружающей среды в месте подвода обеспечивается резиновым уплотнением 44, в месте установки крышки47 - резиновым кольцом 46.

2.13. Герметичность полости электродвигателя в месте установки задней крышки обеспечивается прокладкой 17, в месте отвода жидкости через заднюю крышку - прокладкой 21.

2.14. Электронасос постоянно совершенствуется, поэтому возможно некоторое несоответствие между его конструкцией и настоящим паспортом за исключением элементов, влияющих на взрывозащиту электронасоса и его присоединительных размеров.

2.15. Параметры электронасосов с учетом вариантов диаметров рабочих колес приведены в таблице 1.

Таблица 1

Наименование показателя	Норма
	4ЦГ50/50
Подача, м3/ч	20	50	75
Напор, м	55	50	39
Допускаемый кавитационный запас, м , не более		2,3
КПД, %	Исп. 1,2		52
	Исп. 4,5
Корректированный уровень звуковой мощности, ДБА, не более	97
Максимальный уровень вибрации (логарифмический), ДБ (мм*С-1)	95 (2,81)

2.16. Показатели встроенного электродвигателя приведены в таблице 2.

Таблица 2

Наименование показателя	Норма
Род тока Напряжение, В Номинальная мощность электродвигателя, кВт Частота вращения (синхронная), с-1 (об/мин) Частота тока, Гц Коэффициент мощности (cos ц) при номинальной мощности Начальный пусковой ток, А при напряжении: 380 В 500 В 660 В Класс нагревостойкости	Переменный 380, 500, 660 11 50 (3000) 50 0,8 115 88 67 Н

2.17. Показатели надежности приведены в таблице 3.

Таблица 3

Наименование показателя	Норма
Средняя наработка на отказ, ч Средний ресурс до списания, ч Средний срок службы, лет	10000 26500 6



3. Материалы и комплектующие

1. Электронасос 1 шт.

2. Запасные части:

8КЕ.213.329 Втулка 2шт.

8КЕ.263.150 Вкладыш 2шт.

8КЕ.266.224 Пята 2шт.

3. Инструмент и принадлежности:

5КЕ.487.031 Съемки 1 шт.

8КЕ.484.801-05 Ключ 2шт.

Болт М10-6Г45 48.029 ГОСТ 7798-70 2шт.

4. К электронасосу прикладывается следующая эксплуатационная документация:

Паспорт 1 экз.

4. Описание схемы управления насосом

Для включения насоса включили автоматический выключатель QF 1.

Схема может работать в двух режимах: автоматический и ручной.

Для пуска насоса в автоматическом режиме переключатель SA 1 установили в положение «автоматического» режима.

Если рабочий насос М остановился по какой-то причине, магнитный пускатель КМ 1 теряет питание, блок-контакт КМ 1 замкнулся. Магнитный пускатель КМ 1 получает питание и своими силовыми контактами запускает насос.

Для пуска насоса в ручном режиме необходимо переключатель SA 1 установить в положение «ручного» режима.

Затем нажатием кнопки SB1 (пуск) подали питание на КМ1, который в свою очередь встаёт на самопитание и запускает насос.

Остановка насоса осуществляется нажатием кнопки SB 1 (стон), которая в свою очередь разрывает цепь питания магнитного пускателя КМ1.

Промежуточное реле KL 1 применяется для блокировки работы насоса от датчиков КиП.

В схеме предусмотрена защита от токов короткого замыкания с помощью автоматического выключателя QF 1 и реле тока КА 1. От перегрузок двигателя защищается тепловым реле KK1. Цепи управления защищены предохранителем FU 1.

5. Работа устройства

Техническая эксплуатация электрооборудования.

5.1 .Разборка технологии эксплуатации электрооборудования осевого насоса.

В процессе эксплуатации важное место занимает техническое обслуживание машин перед вводом в эксплуатацию, в процессе работы и после остановки, плановое проведение ремонтов и профилактические испытания.

Профилактические испытания позволяют обнаружить неисправности, которые не всегда можно выявить во время осмотра, поскольку они не имеют внешних проявлений. При этих испытаниях проверяют сопротивление изоляции обмоток электрических машин и пускорегулирующей аппаратуры, правильность срабатывания защиты машин напряжением до 1000 В в сетях с заземленной нейтральной и устройств защитного отключения.

При проверке сопротивления изоляции электрических машин в ПУЭ установлены следующие нормы: для измерения сопротивления изоляции обмоток машин постоянного тока следует использовать мегаомметры класса напряжения 1000 В; для измерения сопротивления изоляции обмоток статора машин переменного тока напряжением до 1 кВ также следует использовать мегаомметры класса напряжения 1000 В, а для обмоток ротора - мегаомметры класса напряжения 500 В. Для измерения сопротивления изоляции обмоток машин переменного тока, имеющих напряжение свыше 1 кВ, следует использовать мегаомметры класса напряжения 2500В.

В связи с большим разнообразием работ по техническому обслуживанию перечислим лишь типовой объем этих paбor.

- ежедневный контроль за выполнением правил эксплуатации и инструкции завода - изготовителя.

- ежедневный контроль за исправностью заземления;

- обтирка, чистка и продувка машины, выявление мелких неисправностей и их устранения, не требующее специальной остановки и проводимое во время перерывов в работе основного технологического оборудования;

- проверка состояния электрических машин с использованием средств технической диагностики, проводимая с целью выявления предельной выработки ресурса их узлов и деятелей и предупреждения аварийных ситуаций;

- восстановление отключившегося оборудования;

- приемно-сдаточные испытания после монтажа, ремонта и наладки электрических машин и систем их защиты и управления; - плановые осмотры эксплуатируемых машин по утвержденному главным энергетиком графику с заполнением карты осмотра.

Для большинства электрических машин основным факторов, влияющим на их работоспособность, является рабочая температура отдельных частей машин. На практике применяются два способа контроля за нагревом: непосредственный и косвенный.

5.2. Составление графика планово - предупредительных ремонтов электрооборудования насоса.

На промышленных предприятиях эксплуатацию электроустановок осуществляют на базе системы планово - предупредительного технического обслуживания и ремонта (ППТОР). Сущность системы ППТОР заключается в том, что помимо повседневного ухода за электрическими установками, и через определенные промежутки времени подвергают главным профилактическим осмотрам, проверкам, испытаниям и различным видам ремонта.

Система ППТОР позволяет поддерживать нормальные технические параметры электроустановок, предотвращать случаи отказов, снижать расходы на ремонт, улучшать технические характеристики при плановых ремонтах в результате той или иной модернизации.

ППР предусматривает следующие виды работ:

- техническое обслуживание (То).

- текущий ремонт (Рт).

- капитальный ремонт (Рк).

6. Монтаж электрооборудования

Разработка технологии электромонтажных работ двигателя. Перед началом монтажа проводят проверки:

- соответствие машины её проектной документации;

- комплектности машины и сохранности крепёжных деталей;

- появление возможных повреждений за время транспортировки и хранения путём предварительного осмотра после расконсервации;

- состояние изоляции обмоток, подшипников. Если сопротивление изоляции меньше минимально допустимого, проводят сушку обмоток;

- воздушного зазора между статором и ротором, а также зазоров в подшипниках скольжения и уплотнений валов. Осуществляется с помощью пластинчатых и клиновых щупов. Проверка воздушного зазора возможно лишь для машин открытого и защищенного исполнений, поскольку она проводится без разборки машины;

- на отсутствие задевания ротора о статор. Ротор машин должен свободно вращаться в подшипниках при его повороте рукой или рычагом. Выявленные в процессе осмотра неисправности следует устранить до начала монтажа. Если нет уверенности в том, что во время хранения и транспортировки машина осталась неповрежденной, проводят ее полную разборку с ревизией отдельных узлов.

Двигатель соединяется с приводным механизмом с помощью муфт различного типа, зубчатых, ременных или фрикционных передач.

При соединении с помощью муфт на концы валов соединяемых машин насаживают полумуфты, предварительно проверив цилиндричность и соответствии наружного диаметра конца вала машины и внутреннего диаметра полумуфты с помощью измерительных скоб и нутромеров. Величина натяга при посадке указывается на чертеже, а сама посадка осуществляется в горячем состоянии.

При установки вала сочленяемых машин могут иметь радиальное и угловое смещение, что повлечет за собой соответствующее смещение полумуфт. При работе агрегата это приведёт к повышенным вибрациям и, следовательно, к быстрому износу подшипников, муфт и болтовых соединений. Поэтому сочленяемые машины должны быть установлены таким образом, чтобы торцевые поверхности полумуфт были параллельны, а оси валов соединяемой машины и механизма находились на одной линии.

Для этого проводим центровку валов с помощью центровочных скоб различной конструкции. Контроль тонкости центровки осуществляется по величине радиальных и осевых зазоров в четырёх точках, равномерно расположенных по окружности муфты, при совместном повороте соединяемых валов на угол 0, 90, 180 и 270⁰. После получения удовлетворительных отклонений окончательно закрепляют машину на фундаменте и после повторной поверки центровки валов соединяют полумуфты между собой.

После использования цепной или ременной передачи необходимо совместить средние линии звёздочек или шкивов, установленных на ведомом и ведущем валах, и обеспечить натяжение цепи или ремня. Средние линии звездочек и шкивов, как правило, совмещают с помощью натянутой параллельно им струны с использованием обычного измерительного инструмента. Для обеспечения требуемого натяжения машина должна иметь возможность перемещаться в плоскости, образованной осями вращения соединяемых машин. В ряде случаев для создания натяжения используются специальные натяжные ролики.

При использовании цилиндрической зубчатой передачи необходимо обеспечить параллельность валов соединяемых машин и одинаковый зазор между зубьями сопрягаемых шестерен по всей длине зуба. Допуск на несоосность валов в этом случае обычно не превышает 0,5^°. Контроль несоосности проводится с помощью индикаторов. После закрепления электрической машины на фундаменте ее корпус заземляется.

7. Техника безопасности при производстве электромонтажных работ

Монтаж электрических машин должен выполняться в соответствии с проектом производства работ и технологическими картами.

При этом следует строго соблюдать заводские инструкции по монтажу, правила такелажных работ по перемещению и установке машин, правила техники безопасности при ревизии, монтаже и сушке.

Перед началом работы электрифицированным инструментом необходимо проверить:

наличие и исправность заземления;

исправность инструмента;

правильность включения;

целость изоляции кабеля.

Перед выдачей электрифицированного инструмента рабочему требуется проверить состояние изоляции.

Для безопасной работы с ручным инструментом необходимо, чтобы напильники и ножовки на деревянных рукоятках имели бандажные кольца. Зубила должны иметь затылочную часть ровную, без заусенцев и трещин.

Гаечные ключи не должны иметь сбитых и смятых граней в зеве. Слесарные молотки и кувалды должны быть прочно насажены на рукоятки.

Последовательность оказания первой помощи:

1. Устранить воздействие на организм повреждающих факторов, определить характер и тяжесть травмы;

2. Выполнить необходимые мероприятиям по спасению пострадавшего;

3. Вызвать скорую медицинскую помощь либо принять меря для транспортировки пострадавшего в ближайшее лечебное учреждение;

4. Поддержать основные жизненные функции пострадавшего до прибытия медицинского работника.

8. Техника безопасности

Организационными мероприятиями, обеспечивающими безопасность работ в электроустановках, являются:

- оформление работ нарядом, распоряжением или в порядке текущей эксплуатации;

- допуск к работе;

- надзор во время работы;

- оформление перерыва в работе, перевода на другое место, окончание работы.

К электротехническим мероприятиям, обеспечивающим безопасность при выполнении работ, относят:

- произведение необходимых отключений и принятие мер, препятствующих подаче напряжения на место работы вследствие ошибочного или самопроизвольного включения коммутационных аппаратов;

- на приводах ручного и на ключах дистанционного управления коммутационных аппаратов должны быть вывешены запрещающие плакаты;

- проверку на отсутствие напряжения на токоведущих частях, которые должны быть заземлены для защиты людей от поражения электрическим током;

- наложение заземления (включены заземляющие ножи, а там, где они отсутствуют, установлены переносные заземления);

- вывешивание указательных плакатов «Заземлено», ограждение при необходимости рабочих мест и оставшихся под напряжением токоведущих частей.

К выполнению работ в электроустановках допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие ознакомление с перечнем инструкций, производственное обучение, проверку знаний по ПЭЭП, ПТБ, ЭЭП, ПУЭ и должностных инструкций на соответствующую группу по электробезопасности. После проверки знаний персонал должен пройти стажировку исполняющего обязанности оперативного персонала сроком не менее двух недель. Допуск к самостоятельной работе оформляется распоряжением по цеху. Периодически, через каждые 3 месяца, проводится повторный инструктаж по перечню инструкций. Проверка знаний по ПЭЭП, ПТБ, ПУЭ и должностным инструкциям производится 1 раз в год.

В электроустановках напряжением выше 1000В работники из числа персонала, единолично обслуживающие электроустановки, или старшие по смене должны иметь группу по электробезопасности - IV, остальные работники в смене - III. В электроустановках напряжением до 1000 В работники из числа оперативного персонала обслуживающие электроустановки должны иметь группу III.

Электромонтер, назначенный производителем работ, принимая рабочее место от допускающего, отвечает за правильность его подготовки и за выполнение необходимых для производства работы мер его безопасности. Производитель работ обязан проинструктировать бригаду о мерах безопасности, которые необходимо соблюдать при работе, обеспечить их выполнение членами бригады. Производитель работ соблюдает настоящие правила и сам отвечает за их соблюдение членами его бригады, следит за исправностью инструмента, такелажа и другой ремонтной оснастки. Производитель работ обязан также следить за тем, чтобы установленные на месте работы ограждения, плакаты, заземления не снимались и не переставлялись. Производитель работ, выполняемых в установках до 1000В, должен иметь группу не ниже третьей.

Ответственным за безопасность, связанную с технологией работы, является лицо, возглавляющее бригаду, которое должно входить в ее состав и постоянно находиться на рабочем месте.

Наблюдающему запрещается совмещать надзор с выполнением какой-либо работы и оставлять бригаду без надзора во время работы. Наблюдающими назначаются лица с группой по электробезопасности не ниже третьей.

Член бригады обязан соблюдать настоящие правила и инструкцию, полученную при допуске к работам и во время работы.

Производитель работ для осуществления надзора за работающими должен постоянно находиться на месте работы до их окончания.

Члену бригады запрещается пользоваться неисправными, с нарушенной изоляцией, или с просроченными сроками испытания, защитными средствами.

Литература

1. Положение о планово предупредительном ремонте электрического оборудования и электрических сетей предприятий промышленности синтетического каучука;

2. Система автоматизированного управления электропривода В.В. Москоленко Москва 2004г.;

3. Выбор и наладка электрооборудования В.К. Варварин Москва 2006г.; 4. Правила организации технического обслуживания и ремонта оборудования, зданий и сооружений электростанций и сетей СО 34.04.181-2003; 5. Справочник электромонтера В.В. Москоленко Москва 2003г.;

6. Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования Н.А. Акимов Н.И. Сентюрихин Москва 2002г

Размещено на Allbest.ru

...