- ТОО "GMI Company"

Основные сведения
о погружных насосах
Основные характеристики и
важнейшие узлы погружных
насосов
Устройство погружных
насосов
Насос для строительных применений в разрезе
Канал нагнетания
(шланговая соединительная
муфта)
Защитное реле
двигателя
(протектор)
Ротор
двигателя
Статор
двигателя
Крыльчатка
Армированный
кабель
Уплотнительная
коробка
Подшипник
Торцевое
уплотнение
Сальниковое
уплотнение
Корпус насоса
Регулировочная
крышка
Сетчатый
фильтр
1-й тип структуры канала
Насос с внешним охлаждением двигателя
◆ Песок и галька не засоряют канал
◆ Длительная эксплуатация насоса в
условиях, когда уровень воды находится ниже
уровня двигателя, может привести к его
выходу из строя
Ｃ.Ｗ.Ｌ. ＝ Минимальный уровень воды
для эксплуатации в непрерывном режиме
Модель HS
Ｃ.Ｗ.Ｌ.
2-й тип структуры канала
Насос с внутренним охлаждением
(по всей поверхности корпуса двигателя)
◆ Эксплуатация насоса возможна
даже при низких уровнях воды
◆ Существует вероятность засорения
канала между стенками двигателя и
корпусом насоса
Ｃ.Ｗ.Ｌ.
Модель
LH
3-й тип структуры канала
Насос с комбинированной схемой охлаждения
◆ Сочетает в себе эффективность охлаждения
насосов с внутренней схемой охлаждения и
хорошую проходимость канала насосов с
внешней системой
Ｃ.Ｗ.Ｌ.
Модель KTV
Модель KTZ
Армированный кабель
{
Земля
Земля
{
Токоведущие
жилы
Токоведущие
жилы
Коричн. Син. Зел/Жёлт
1 фаза
Проводник
Изоляция
Оболочка
U V W G
Зелён
3 фазы
Толщина кабеля задаётся
площадью сечения проводников в ММ
２
Уплотнительная коробка
Капиллярный эффект
В результате повреждения
оболочки кабеля или опускания
его торца в воду, жидкость по
мельчайшим капиллярам между
стенками изоляции и жилами
проводников может просочиться
в отделение двигателя.
Обработка для
изоляции влаги
Путём удаления изоляции с
небольших участков проводов
и заливкой специальным
эпоксидным составом
просачивание влаги полностью
предотвращается.
Кабель
Сальник
Кабельная
втулка
Защитная
трубка
Шайбы
Штампованная
форма
Уплотнительная
коробка
Влагонепро
ницаемая
смола
Провода от
двигателя
Основные узлы насоса
Крыльчатка
Сообщает воде центробежное
ускорение (создаёт скоростной напор)
Корпус насоса
Преобразует энергию созданного
крыльчаткой потока жидкости в давление
Нагнетание
По мере износа зазор между
лопастями крыльчатки и
регулировочной крышкой
увеличивается, что приводит
к снижению производительности насоса
Всасывающая сторона
Регулировочная крышка
Сетка
Служит для регулировки зазора с
лопастями крыльчатки на всасывающей
стороне насоса
Предотвращает попадание в
канал крупной гальки
Подшипники
◆ Выполняют функцию опоры вращения ротора
Установлены в верхней и нижней
части двигателя
Несут нагрузку
в продольном
и поперечном
направлениях
В насосе используются подшипники закрытого
типа – шарики находятся в герметичной
оболочке, заполненной смазкой
Торцевое уплотнение
Служит для предотвращения просачивания влаги из насосного
отделения в отделение двигателя путём формирования смазочной
плёнки между трущимися поверхностями металл-металл (-неметалл).
Отделение двигателя
Верхняя
неподвижная часть
Поверхность трения
Вал
Верхняя
подвижная часть
М
а
с
л
о
Пружина
Нижняя
подвижная часть
Поверхность трения
Нижняя
неподвижная часть
Масляное уплотнение
жидкость
Насосное отделение
Новый маслоподъёмник
Маслоподъёмник является одной из важнейших деталей,
обеспечивающих повышение надёжности и срока службы
торцевого уплотнения, от которого зависит долговечность
погружных насосов.
Компания Tsurumi разработала маслоподъёмник
собственной конструкции, позволяющий повысить
надёжность торцевого уплотнения.
Модель прежней
конструкции
(масляное кольцо)
Новая конструкция
с маслоподъёмником
Маслоподъёмник
Маслоподъёмник – собственная разработка Tsurumi !
С помощью маслоподъёмника
обеспечивается принудительное
орошение верхней трущейся
поверхности торцевого уплотнения
даже при низком уровне масла
Так удаётся увеличить
срок службы торцевого
уплотнения!
Масляная
ванна
Маслоподъёмник
◆ Эффективность смазывания
◆ Охлаждение трущихся поверхностей
торцевого уплотнения
существенно улучшаются.
Верхняя поверхность трения
торцевого уплотнения
Защитное реле двигателя 1
Автоматическое термореле
Внешний вид
Ｕ
Ｖ
Ｗ
Ｇ
Красн
Бел
Чёрн
Зел
Замыкание
на корпус
◆ Соединено с нейтралью электрической схемы типа
"звезда"
◆ Срабатывает от перегрева в результате токовых
перегрузок или иного нештатного тепловыделения в
отделении двигателя
◆ При снижении температуры возвращается в исходное
состояние
◆ Температура срабатывания: 115 ± 5℃
Автоматическое
термореле
Подвижный
контакт
Обмотка
двигателя
Неподвижный
контакт
Нагревательный
элемент
Биметаллический
диск
Норма
Перегрев
Защитное реле двигателя 2
Миниатюрные термореле
◆ Заведены внутрь катушек двигателя
◆ Срабатывают от перегрева в результате
токовых перегрузок или иного нештатного
тепловыделения в отделении двигателя
◆ При снижении температуры возвращаются в
исходное состояние
◆ Температура срабатывания: 115 ± 5℃
＜外 観＞
Ｕ
Ｖ
Коричн
Син
Ｇ
Неподвижный
контакт
Зел/Жёлт
Основные обмотки
Двухпозиционный
Подвижный биметаллический
элемент
контакт
Вспомогательные
обмотки
Миниатюрное
термореле
Конденсатор
Норма
Перегрев
Выбор модели
погружного насоса
Области применения
Модели классифицируются по
типу охлаждения двигателя
Строительство
Дренаж воды на
стройплощадках
Подъём воды
Откачка грязной воды,
откачка насосами
с боковым отбором
и др.
Внутреннего
типа
Смешанного
типа
Внешнего
типа
Определение напора
Для погружных насосов справедлива формула:
※Расстояние до самого высокого
участка трубопровода не должно
превышать максимальный напор
Полный напор (м) = Статический (м) + Потерянный (м)
Статический (м)
Расстояние по вертикали
от поверхности жидкости
со стороны водозабора
до выпускного отверстия
трубы (шланга)
Потерянный (м)
Потери энергии потока жидкости
на шероховатостях стенок труб,
непрямолинейных участках,
арматуре, шлангах и т.п.,
пересчитанные в единицы напора (м)
Потерянный напор на прямых
участках
Потерянный напор (м) = на стенках труб (м) + и геометрии (м)
Потери на прямолинейных участках
При движении по прямолинейным участкам труб и шлангов вода
вследствие трения о стенки теряет часть энергии, которая
пересчитывается в единицы напора столба жидкости (м)
Расчётная формула （Выбирается из приведённых ниже вариантов,
исходя из сферы применения насоса）
① Ф-ла Дарси ② Ф-ла Маннинга ③ Ф-ла Вильямса-Хазена
Необходимо обратить внимание на следующие параметры трубы:
① Диаметр: потерянный напор растёт по мере уменьшения
диаметра трубы
② Длина: потери растут с увеличением длины трубы
③ Состояние стенок: на более шероховатых стенках потери выше
Формула Дарси
Применима в общих случаях к насосам, используемым в
строительстве, для расчёта коротких трубопроводов
Hf ＝ ｆ ×
ｆ＝
L × V2
2g
D
0.020 ＋
ｆ ＝ ( 0.020 ＋
0.0005 ( Для новых стальных труб )
D
( Для обычных
0.0005
) × 1.5 стальных труб )
D
Hf: потери на трение (м)
f: коэффициент трения
L: длина трубы (м)
D: внутренний диаметр (м)
V: средняя скорость потока (м/с)
G: ускорение силы тяжести (9.8 м/с)
Q
Q
V＝
＝ π 2
×D
A
4
A: площадь поперечного сечения (м2)
Q: подача (м3/мин)
Характеристические кривые
Если известны значения напора и подачи, то по характеристическим
кривым можно выбрать модель насоса.
Насос не сможет обеспечить
напор и подачу в этой области
Напорная
характеристика
30
Максимальная
подача
Выше этого
значения насос
будет работать
в перегруженном
режиме
Полный напор (м)
Максимальный
напор
Область допустимых
20
рабочих режимов
１６
Спецификация
насоса
10
0
0
0.2
0.4 0.５ 0.6
Q: подача (м3/мин)
0.8
1.0
Характеристические кривые
Рабочим режимам насоса соответствуют точки на
◆ Снижение расхода с помощью запорной арматуры
характеристической кривой
◆ Уменьшение диаметра канала трубопровода
Напорная
характеристика
30
Кривая сопротивления
трубопровода
Полный напор (м)
Рабочий режим
20
10
0
0
0.2
0.4
0.6
Q: подача (м3/мин)
0.8
1.0
Пример расчёта полного напора
Пример вычисления полного напора при использовании шлангов в строительных
нуждах из расчёта 1 м потерянного напора на 10 погонных метров длины (только
для упрощённого случая)
Горизонтальный участок 30 м
Высота
10 м
Полный напор = 10 м + ( 40 м × 1/10 ) = 14 м
Статический напор Потерянный напор
Горизонтальный участок 80 м
Высота
20 м
20 м
※ Расчёт выполняется с учётом того, что высота отсчитывается
от муфты на нагнетательном канале насоса
Полный напор = 40 м + ( 120 м × 1/10 ) = 52 м
Статический напор
Потерянный напор
Основные сведения об
электричестве и
электродвигателях
Частота вращения и полюсность
Частота вращения ротора двигателя определяется
количеством полюсов и частотой питающего тока
Частота вращения
электромагнитного
поля
=
Кол-во
периодов
вращения
· Ns
Кол-во
полюсов
[P]
Синхронная
частота вращения
[об/мин]
f = 50Hz
2
3000
[об/мин]
4
1500
6
1000
f : частота сети P: полюсность
8
750
10
600
Ns =
120 ・f
P
◆ Скорость вращения тем выше, чем выше частота сети (f)
◆ Скорость вращения тем выше, чем меньше полюсов (P)
Способы запуска двигателя
◆ для однофазных систем (однофазные асинхронные двигатели):
с непосредственным возбуждением обмоток от сети ・ с пусковым
конденсатором ・ с рабочим конденсатором и др.
◆ для трёхфазных систем (трёхфазные асинхронные двигатели):
Запуск от сети:
Двигатель запускается путём подачи на обмотки полного напряжения
питания. Создаются высокие пусковые токи.
(∆−Y)
Запуск с переключением со звезды на треугольник
Пусковые токи и пусковые моменты снижаются до 1/3 от номинала.
В строительстве
В составе стационарных
сооружений
С запуском от сети: до 30 кВт
С запуском от сети: до 11 кВт
По схеме
По схеме
∆−Y
: свыше 30 кВт
: свыше 11 кВт
∆−Y
Режимы перегрузки двигателя
◆ Под перегрузкой понимается работа насоса с
превышением номинальных параметров
Продолжительная эксплуатация насоса в режиме перегрузки
чревата его поломкой
Что такое номинальные параметры?
Это граничные значения параметров спецификаций, превышение
которых создаёт условия для повреждения двигателя насоса
Номинальная
мощность ( кВт )
Перегрузка
по мощности
Номинальный
ток ( А )
Перегрузка
По току
Возникают
одновременно
Основные причины возникновения перегрузок
• Попадание инородного тела
• Поломка подшипника
• Перебои напряжения
• Эксплуатация при низких напорах
О допустимой длине кабеля
питания
◆ Длина, на которую можно удлинять кабель питания, ограничена !!
Источник питания
и насос находятся
далеко друг от
друга
Удлиняем
кабель
Чем длиннее и тоньше
кабель, тем значительнее
падение напряжения
Сопротивление
возрастает,
напряжение
падает
Создаются
условия для
перегрузки по
току
Поэтому нужен
толстый кабель!!
Расчёт допустимой длины кабеля
При расчёте допустимой длины кабеля для погружных насосов, применяемых
в строительстве, необходимо исходить из того, что падение напряжения на
клеммах двигателя не должно превышать 5% от номинала.
Допустимое падение
напряжения
Номинальное
напряжение
100 В
200 В
5%
Рабочее
напряжение
в пределах 5 В
в пределах 10 В
Упрощённые формулы расчёта:
не менее 95 В
не менее 195 В
◆ 1 фаза. Самозапуск от сети:
L =
e×A
35.6 × I
×10 3
◆ З фазы. Самозапуск от сети:
L =
e×A
30.8 × I
×10 3
◆ 3 фазы. Запуск по схеме
L =
e×A
20.55 × I
×10 3
:∆−Y
L : допустимая длина кабеля [м]
A : поперечное сечение проводников [мм2]
e : Падение напряжения [В]
I : Номинальный ток [А]
Основные рекомендации
перед вводом насоса в
эксплуатацию
Не следует тянуть и чрезмерно сгибать кабель,
а также допускать соприкосновения его клеммных
выводов с водой
Это чревато прекращением подачи питания, утечкой электричества,
поражением током и возникновением пожароопасных ситуаций.
Необходимо соблюдать правильность подключения
насоса к источнику питания
Источник питания
Обеспечьте надёжное
крепление выводов кабеля
на клеммной колодке!!
При трёхфазном питании следует
производить подключение красного
провода к U-фазе, белого к V-фазе,
чёрного – к W-фазе, зелёного – к
заземлению.
黄
Проверка правильности подключения
путём кратковременной подачи питания
Если смотреть на крыльчатку насоса сверху, то она
должна вращаться по часовой стрелке.
Следовательно, в момент раскрутки крыльчатки
корпус насоса согласно реакции опоры должен
закручиваться в обратном направлении.
(※ В случае однофазной схемы питания вращения
в обратном направлении не происходит)
Обратное
направление
Если корпус насоса закручивается
не в том направлении, то следует
поменять местами любые два из
трёх фазных проводников.
黄
Если направление вращения не верно…
Запуск по схеме
звезда-треугольник
Запуск
от сети
Если смотреть на крыльчатку насоса снизу, то она должна вращаться против
часовой стрелки. В противном случае направление вращения можно
изменить, поменяв пару любых фазных проводов. Продолжительная работа
насоса с неправильным подключением к сети оказывает на него вредное
воздействие, а откачка воды при этом может вообще прекратиться.
Клеммные колодки
питания (КП)
Ｕ Ｖ Ｗ Ｇ
Ｕ Ｖ Ｗ Ｇ
Ｕ Ｖ Ｗ Ｇ
Ｕ Ｖ Ｗ Ｇ
Кабель
Клеммные колодки
насоса (КН)
КП
Ｕ1 Ｖ1 Ｗ1 V2 W2 U2 Ｇ
Ｕ1 Ｖ1 Ｗ1 V2 W2 U2 Ｇ
Ｕ1 Ｖ1 Ｗ1 V2 W2 U2 Ｇ
Ｕ1 Ｖ1 Ｗ1 V2 W2 U2 Ｇ
Кабель
КН
Необходимо надёжно зафиксировать шланг
на муфте нагнетательного канала насоса
Насадите шланг на муфту
до упора и надёжно
закрепите его хомутом.
Не перегибайте шланг, так как это
может привести к снижению напора,
засорению песком и холостой работе
насоса.
Способы установки погружных насосов
Погружные насосы эксплуатируют
либо в подвешенном состоянии,
либо путём установки на опору для
предотвращения самопроизвольного
заглубления в грунт.
Обеспечьте полное погружение насоса,
чтобы:
• предотвратить нехватку воды во
время работы
• предотвратить подсос воздуха
• повысить эффективность охлаждения
двигателя
Спасибо за
внимание!