Питательные насосы – устройства, предназначенные для перекачивания воды в промышленные котлы. Водяными котлами оборудуются системы водоснабжения и водоотведения, паровыми – тепловые и атомные электростанции. Промышленные котлы – оборудование, нагревающее воду или преобразующее её в пар. При этом оно работает без остановки в течение длительного времени. Соответственно, и насосы, обеспечивающие приток воды в котлы, должны быть не просто надёжными, но и рассчитанными на длительную эксплуатацию в особых условиях:
- температура перекачиваемой среды может доходить до +165 °C;
- в зависимости от параметров котла, требуется обеспечивать высокие показатели напора (до 160 м);
- насос должен быть способен работать долго, без перебоев и необходимости замены основных узлов и деталей;
- при параллельном включении в систему насос должен обеспечивать напор в диапазоне 30–100 % от номинала.
Питательные насосы имеют ограничения. Оборудование предназначено для перекачивания только чистой воды, наличие в ней твёрдых включений недопустимо. Кроме того, кислотно-щелочной баланс перекачиваемой воды (pH) должен находиться в диапазоне от 7 до 9.
В продаже есть питательные насосы следующих типов:
- центробежные;
- центробежно-вихревые;
- поршневые.
Центробежные насосы
Эти насосы чаще всего используют в качестве питательных. Их классифицируют в зависимости от способа расположения, типа корпуса, количества ступеней.
Питательные насосы могут быть вертикальными и горизонтальными. В продаже есть спиральные и секционные насосы. Для обеспечения высокого напора применяют многоступенчатые устройства.
Вода, разогретая до температуры выше + 100 °C и подаваемая под высоким давлением, представляет опасность для обслуживающего персонала и окружающей среды. Есть вероятность, что при высоком давлении нарушится целостность соединений секционного насоса. Поэтому в тех случаях, когда нужно обеспечить особо большой напор, используют двухкорпусные насосы. Они занимают больше места, чем однокорпусные, зато дополнительный корпус позволяет устройствам выдерживать высокое давление.
Вал питательного центробежного насоса опирается на два подшипника скольжения. Поскольку оборудование долго работает на высоких оборотах, существует риск перегрева подшипников и сальников. Перегрев может привести к деформации и разрушению узлов оборудования. Чтобы этого избежать, в конструкции насосов предусмотрены камеры водяного охлаждения для подшипников. Также водой охлаждаются и сальники.
При выборе питательного центробежного насоса необходимо учитывать:
- на корпусе подшипнике диапазон вибраций не должен превышать 0, 05 мм;
- удобство монтажа, технического обслуживания и ремонта оборудования;
- стабильность показателей при сколь угодно долгом времени работы насоса.
- наличие обратного клапана на патрубках с подсоединённой линией рециркуляции позволяет предотвратить вращение ротора в обратную сторону. Также обратный клапан защищает колесо и другие внутренние детали от разрушительного действия кавитации.
Центробежно-вихревые питательные насосы
Кавитация – один из главных врагов центробежных насосов. При повышении температуры воды могут образовываться пузырьки пара, способствующие разрушить рабочие элементы устройства. Чтобы обеспечить сохранность узлов оборудования при длительной работе, насос оснащают двумя колёсами:
- первое, центробежное – предотвращает кавитацию;
- второе, вихревое – повышает напор.
Центробежно-вихревые насосы отлично зарекомендовали себя в условиях, когда нужно обеспечить большой напор при высокой температуре воды.
Поршневые питательные насосы
Поршневые питательные насосы используют для обеспечения водой парогенераторов малой мощности. Оборудование достаточно надёжно, но условия его эксплуатации ограничены:
- температура воды – не выше +105 °C;
- напор – не более 16 м.
Меры по обеспечению техники безопасности
Необходимо обеспечить постоянный мониторинг насосного оборудования. Для этого питательные насосы оснащают контрольно-измерительной аппаратурой, в частности:
- термометрами для мониторинга температуры на подшипниках;
- манометрами для измерения давления в патрубках;
- устройствами для контроля осевого сдвига ротора.
При предельном осевом сдвиге, критических значениях давления и других сбоях оборудование автоматически отключается. Это позволяет предотвратить преждевременную поломку насосов.