Насосы немецкой компании WILO EMU

Новые решения, новые возможности
Насосы немецкой компании WILO EMU

В России быстрыми темпами идет реконструкция и строительство канализационных насосных станций (КНС). При проектировании КНС большее значение придается уменьшению эксплуатационных затрат, в том числе потенциальных расходов на обслуживание и замену изношенных деталей. Требуемыми характеристиками обладает оборудование компании WILO EMU, которая входит в группу компаний WILO AG – одного из ведущих в Европе производителей насосов для КНС.

Нет такого серийного насоса, который отвечал бы всем требованиям любого заказчика. Однако научные исследования, испытания и опыт эксплуатации позволяют найти решение, экономически и технически наиболее выгодное для потребителя.
Насос условно можно разделить на две составляющие: гидравлическую часть и мотор. В зависимости от требований заказчика могут быть подобраны максимально подходящие конструкции мотора и гидравлической части.

МОТОРЫ

Рис. 1. Погружной фекальный насос («сухая» установка) с внутренним циркуляционным масляным охлаждением Тип мотора – один из важнейших факторов при выборе насосного агрегата. Основные критерии, на которые следует обратить внимание, – свойства перекачиваемой жидкости и тип монтажа насосного агрегата (погружной, мобильный или монтаж «на сухую»).

Наиболее дешевый вариант комплектации – мотор Т-типа с «сухим» ротором, двумя торцевыми или торцевым и манжетным уплотнением, расположенными в масляной камере. Охлаждение такого мотора осуществляется за счет отвода тепла от его корпуса в окружающую жидкость, поэтому при расчете канализационной насосной станции необходимо учитывать, что мотор должен всегда находиться в погруженном положении.
Для защиты мотора от перегрева в обмотку статора устанавливают термочувствительные элементы (термисторы), подающие сигнал в шкаф управления, который отключает насосный агрегат. Насосы для погружного монтажа дешевле аналогичных агрегатов для «сухого» монтажа. Погружной монтаж позволяет экономить и при строительстве КНС, так как не требуется большого машинного зала для размещения насосов. Они устанавливаются в резервуар при помощи устройства для погружного монтажа, которое позволяет автоматически подсоединять и отсоединять насос от напорного трубопровода.

Если требуется, чтобы в резервуаре уровень жидкости опускался ниже уровня мотора или насосный агрегат должен монтироваться «на сухую», следует использовать маслозаполненные моторы (FO) либо моторы с внутренним циркуляционным охлаждением (FK, FKT, HC) (рис. 1). В моторах этого типа охлаждение происходит путем циркуляции масла (в моторах FK и FKT) или водогликолевой смеси (в моторах HC) в охлаждающем кожухе. Циркуляция осуществляется с помощью небольшого рабочего колеса, установленного на валу мотора (моторы FK и FKT) или приводимого в движение через магнитную муфту (моторы HC). Охлаждающая жидкость обтекает мотор, снимает с него тепло и, проходя через теплообменник, отдает его в перекачиваемую жидкость. Такой способ охлаждения мотора позволяет намного снизить тепловую нагрузку на его элементы, так что их температура, как правило, не выше 40°С.

Применение погружных моторов WILO EMU исключает риски затопления машинного зала, так как все они, используемые с фекальными насосами WILO EMU, полностью герметичны.
Насосы для «сухого» монтажа позволяют произвести реконструкцию старых КНС максимально безболезненно. Установка насосов этого типа позволяет следить за ними и контролировать их работу в сухом помещении. По дополнительному запросу моторы могут быть заполнены белым медицинским экологически чистым маслом.

После реконструкции системы канализации г. Рязани эксплуатация старой насосной станции, где работали четыре насоса СД 2400/75 мощностью 800 кВт, стала экономически невыгодной. В 2003 г. в городе была введена в эксплуатацию новая канализационная насосная станция с насосами EMU FA 50.21D и моторами FK34.1-8/60. На ней установлено три насоса производительностью 600 л/с, напором 8 м и мощностью 65 кВт. При завершении реконструкции системы канализации в насосной станции планируется установить семь подобных насосов.

УПЛОТНЕНИЯ

Рис. 2. Насос для работы в морской воде Требования к эффективности и надежности установок и насосов, используемых в различных областях, постоянно растут. При этом перед производителями насосов стоит задача одновременного повышения надежности и снижения расхода электроэнергии. Под повышением надежности подразумевается продолжительная работа без перебоев и минимальное техническое обслуживание, а минимизация расхода электроэнергии – это величина, определяющая экономичность.
Определяющее значение в бесперебойной работе погружных насосов принадлежит качеству уплотнений. Моторы могут комплектоваться с различными уплотнениями: манжетным и торцевым, двумя раздельными торцевыми или блоком торцевых уплотнений. Блок торцевых уплотнений – это специально разработанное компанией WILO EMU уплотнение, конструкция которого позволяет достичь высоких показателей износо- и коррозионной стойкости, эксплуатационной надежности и длительного срока службы.
Длина блока уплотнений на 50% меньше установочной длины двухраздельных торцевых уплотнений. При этом уплотнение упирается в нижний подшипник, что уменьшает вибрации вала мотора. Блок состоит из двух торцевых уплотнений, представляющих собой неразъемную конструктивную единицу в корпусе из нержавеющей стали. Отсутствуют сильфонные резиновые уплотнения, подверженные старению. Оба торцевых уплотнения выполнены из карбида кремния износо- и коррозионно-стойкого материала.
Блок торцевых уплотнений расположен в масляной камере мотора. Масло охлаждает и смазывает торцевые уплотнения. Контактные уплотнительные кольца закрываются неподвижным групповым пружинящим элементом. Этим достигается равномерное прижимное усилие.

ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Рис. 3. Насос для металлургической промышленности Параметры (расход и напор), качество сточных вод (наличие волокнистых включений, химический состав и т. п.) каждой КНС отличаются друг от друга. Поэтому к выбору гидравлики (типу рабочего колеса) надо подходить очень внимательно и индивидуально.
WILO EMU в своих насосах использует различные колеса: однолопастные, многолопастные, свободновихревые (VORTEX) и шнековые. В зависимости от качественного состава сточных вод выбирается тип рабочего колеса.
Для дренажной воды подойдет агрегат любого типа. При необходимости перекачивать сточные воды, прошедшие через решетку, лучше выбирать одно-, двух- или многолопастные рабочие колеса. Для перекачивания сточных вод, не прошедших через решетку, рекомендуется использовать свободновихревое рабочее колесо, так как ему не страшны длинноволокнистые включения, которые могут намотаться на обычное лопастное колесо и заблокировать его. Однако необходимо учитывать, что КПД такого колеса низкий – не превышает 60%. Т. е. для выполнения одной и той же задачи при использовании насоса со свободновихревым рабочим колесом потребуется более мощный мотор, чем на насос с лопастным рабочим колесом. Очевидно, что насос со свободновихревым колесом будет дороже.
Если в перекачиваемой жидкости содержится большое количество песка или механических включений, следует обратить внимание на частоту вращения мотора и материал, из которых выполнена гидравлическая часть насоса.

МАТЕРИАЛЫ

Моторы и гидравлические части стандартных погружных фекальных насосов изготавливаются из чугуна. Для перекачивания высококоррозионных или абразивных жидкостей WILO EMU предлагает коррозионно- или абразивно-стойкое покрытие (например, CERAM) или абразивно-стойкие материалы (ABRASIT, отбеленный чугун с 23% содержанием хрома).

На рыбохозяйственную ферму Busum (Германия) компания WILO EMU поставила десять канализационных насосов FA 15.84-233 и FA 251-245 с маслозаполненными моторами FK 202-6/17 (рис. 2). При скорости вращения мотора 950 об./мин максимальный расход насосов до 1000 л/с, они поднимают морскую воду на высоту 6 м.
Характерная особенность этих насосных агрегатов – специальная защита от коррозии, которая была разработана в ответ на требования экологических служб. Все установленные насосы обработаны керамическим покрытием Ceram C0, благодаря которому было получено разрешение экологических служб на использование насосов в рыбном хозяйстве. Кроме того, компания WILO EMU гарантируeт пятилетнюю защиту от коррозии в морской воде.

ДАТЧИКИ

Для каждого типа моторов предусмотрен стандартный набор датчиков. Это может быть как биметаллический термист, установленный в обмотку статора, так и набор датчиков, например, PTC-термистры в обмотке статора, датчики влажности в полости мотора и клеммной коробке. По желанию заказчика могут быть установлены дополнительные датчики, такие как: термистры PT100 в обмотку статора или нижний подшипник, электродный датчик в масляную камеру, поплавковые датчики в камеру протечек, термопоплавковые датчики в маслозаполненные моторы и т. д. Для всех датчиков существуют реле, которые будут отрабатывать их сигналы.