Осевые насосы. Осевые и центробежные насосы. Содержание Введение Характеристика осевых насосов применение осевых насосов на тэс центробежные насосы в системах тэс заключение Список использованных источников введение

• Название: Содержание Введение Характеристика осевых насосов применение осевых насосов на тэс центробежные насосы в системах тэс заключение Список использованных источников введение
• Анкор: Осевые насосы
• Дата: 16.05.2022
• Размер: 1.89 Mb.
• Имя файла: Осевые и центробежные насосы.docx
• Тип: Реферат; #532113

Содержание

Введение…………………………………………………………………….3

1 Характеристика осевых насосов ……......................................................4

2. Применение осевых насосов на ТЭС ……………….………………….9

3. Центробежные насосы в системах ТЭС………………………………12

Заключение………………………………………………………………..16

Список использованных источников……………………………………18

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы работы

Теплоэнергетика является одним из основных потребителей насосного оборудования. На любой электростанции эксплуатируется большое количество самых разнообразных насосов. Насосное оборудование, работающее в тепловой схеме ТЭС и АЭС, в значительной мере определяет их надежность и эффективность и относится к одному из основных элементов вспомогательного энергетического оборудования.

Насосы и вентиляторы входят в класс гидравлических машин, именуемых нагнетателями.

Нагнетатель - это гидравлическая машина, предназначенная для перемещения жидкостей, газов и сообщения им механической энергии.

Нагнетатели капельных жидкостей называют насосами. Нагнетатели воздуха и других газов называют вентиляторами, воздуходувками или газодувками и компрессорами. Три последних вида машин различаются между собой по величине развиваемого ими перепада давлений. В вентиляторах давление перекачиваемой среды увеличивается не более чем на 0,15 бар, в воздухо- и газодувках - не более чем на 3 бар, а в компрессорах увеличение давления среды составляет от 3 бар и более.

Технологические схемы тепловых (ТЭС) и атомных (АЭС) электростанций требуют перемещения большого количества жидкостей, обладающих различными физико-химическими свойствами при различных давлениях и температуре. Перемещение жидкостей осуществляется насосами.

Цель работы – рассмотрение осевых и центробежных насосов тепловых электрических станций.

Задачи работы – описать осевые насосы, центробежные насосы в системах ТЭС.
1 Характеристика осевых насосов
В осевых насосах частицы жидкости движутся через проточную часть вдоль цилиндрических плоскостей, осью которых является ось вращения рабочего колеса. Конструктивно осевые насосы делятся на насосы с жесткозакрепленными и поворотными лопастями, с горизонтальным и вертикальным расположением вала. Отечественная промышленность выпускает осевые насосы типов О и ОП. Это одноступенчатые насосы.

Принятая маркировка осевых насосов расшифровывается следующим образом:

О - с жесткозакрепленными лопастями рабочего колеса;

ОП - с поворотными лопастями рабочего колеса;

В - с вертикальным расположением вала;

Г - с горизонтальным расположением вала;

К - с подводом камерного типа;

МК - малогабаритный с камерным подводом;

МБК - моноблочный с камерным подводом;

Э - с электроприводом разворота лопастей;

ЭГ - с электрогидроприводом разворота лопастей;

КЭ - с подводом камерного типа и электроприводом поворота лопастей;

цифрами 2, 3, 5, 6, 10, 11 и 16 обозначается номер модели типового колеса, а цифрами, стоящими после номера модели, - диаметр рабочего колеса, см.

Например, осевой вертикальный поворотно-лопастный насос модели 10 с рабочим колесом 260 см, с электрогидроприводом поворота лопастей и коленчатым подводом воды маркируется таким образом: ОПВЮ-260ЭГ.

Горизонтальные осевые насосы имеют рабочие колеса с жестким креплением лопастей с диаметрами, равными 150, 250, 300, 420, 550 и 700 мм.

Вертикальные насосы имеют диаметры рабочих колес 470, 550, 700, 870, 1100, 1450, 1850, 2600 мм, а насосы с поворотными лопастями - 870 мм и более. Подача осевых насосов составляет от 0,072 до 40,5 м3/с, а напор - от 2,5 до 26 м. Они предназначены для подачи воды или других жидкостей, сходных с водой по вязкости и химической активности, с содержанием взвешенных частиц не более 3 г/л (в том числе абразивных частиц не более 2 %) и температурой не более 35 °С.

Конструкция и параметры осевых насосов

Осевые насосы типа О служат для подачи пресной, морской и загрязненной воды с температурой до 35 °С. Осевые насосы типа ОП предназначены для подачи технически чистой воды с температурой до 50 °С, а также пресной и морской воды с температурой до 45 °С.

Характерной особенностью средних и крупных осевых насосов является их тесная конструктивная связь со строительной частью здания насосной станции. На рис. 1 показана схема установки осевого вертикального насоса с диаметром рабочего колеса 2600 мм. Коленчатый подвод воды к насосу выполнен в бетонной части здания. Этот подвод на входе имеет прямоугольную форму, которая в дальнейшем переходит в круговую.

Насос жестко соединен со строительной частью насосной станции, в которой выполнены проемы для демонтажа съемных частей. Коленчатый подвод и насос соединяются между собой герметично с помощью компенсирующего сальникового уплотнения. Отвод перекачиваемой воды от насоса осуществляется по стальному напорному трубопроводу, жестко соединенному с насосом. Привод насоса осуществляется вертикальным электродвигателем; валы насоса и электродвигателя жестко соединены фланцевой муфтой. Ротор насоса вращается против часовой стрелки (если смотреть сверху, со стороны электродвигателя). В вертикальных насосах осевую нагрузку от реакции воды и массы вращающегося ротора воспринимает подпятник электродвигателя.


1 - коленчатый подвод; 2 - напорный трубопровод; 3 - муфта; 4 - электродвигатель
Рисунок 1. Схема установки осевого насоса типа ОПВ-260 [6]:
Компоновка основных узлов всех вертикальных осевых насосов идентична, их конструктивные отличия зависят от типоразмера. На рис. 2 представлена конструкция осевого насоса типа ОПВ-260ЭГ, состоящего из корпусных частей и ротора. Корпусные детали насоса образуют проточную часть и состоят из компенсирующего сальникового уплотнения, закрепленного на горловине подводящего колена, переходного конуса, камеры рабочего колеса, выправляющего аппарата, диффузора с люком и отводящего колена. Ротор насоса состоит из вала и рабочего колеса, который установлен в верхнем и нижнем направляющих подшипниках скольжения с лигнофолиевыми или резиновыми вкладышами. Смазка подшипников осуществляется перекачиваемой водой, содержащей менее 0,5 кг/м3 взвешенных частиц. Если в перекачиваемой воде взвешенных частиц содержится более 0,5 кг/м3, то ее предварительно очищают, а затем подают в подшипники под напором, превышающим на 7 м напор насоса.

Расход воды на смазку каждого подшипника при диаметрах рабочего колеса D  1000 мм составляет 0,5 л/с; при D =1450 -1850 мм - 1 л/с; при D = 2600 мм - 2 л/с. Уплотнения вала предотвращают попадание загрязненной перекачиваемой воды в зону подшипника.


1 - подвод; 2 - горловина; 3 - уплотнение; 4 - переходной конус; 5 - камера рабочего колеса; 6 - выправляющий аппарат; 7 - люк; 8 - диффузор; 9 - отвод; 10, 15 - верхний и нижний подшипники; 11, 12 - уплотнения вала; 13-вал; 14 - обтекатель; 16-рабочее колесо
Рисунок 2. Схема осевого насоса типа ОПВ-260ЭГ [6]

При D < 1450 мм корпус насоса крепят к фундаменту на бетонных тумбах, при D = 1850 мм диффузор устанавливают опорным фланцем на промежуточном перекрытии и заливают бетоном; при D = 2600 мм корпусные части (кроме камеры и переходного конуса) заливают в бетон.

Насосы типа ОВ при D < 870 мм устанавливают с подводом камерного типа, при D = 870-1100 мм - с изогнутой всасывающей трубой или подполом камерного типа, а при D > 1100 мм - только с изогнутой всасывающей трубой.

Осевые насосы изготавливают с коленчатым отводом, изогнутым под углом 60° к оси насоса, за исключением малогабаритных насосов, у которых отвод изогнут под углом 90°.

В насосах с поворотными лопастями рабочего колеса применяют механизм разворота двух типов: электромеханический (электропривод) и электрогидромеханический (электрогидропривод). Электропривод устанавливают в насосах с диаметрами рабочих колес до 1100 мм. При диаметре, равном 1450 мм, применяют электрические и электрогидравлические приводы, а при диаметрах, составляющих 1850 и 2600 мм, - только электрогидроприводы.

В осевом насосе вода из источника по подводящему колену и переходному конусу поступает на профилированные лопасти вращающегося рабочего колеса.

В результате силового воздействия лопастей на жидкость создается движение потока. При этом силы давления лопастей на поток создают вынужденное вращательное и поступательное движение жидкости, увеличивая ее давление и скорость. Для устранения вращательного движения жидкости служит выправляющий аппарат, в лопатках которого тангенциальные скорости преобразуются в статическое давление и поток направляется параллельно оси насоса.

Далее вода попадает через диффузор в отвод, где поток изменяет направление на 60°. Затем она подается в напорный трубопровод.

2 Применение осевых насосов на ТЭС
В зависимости от схемы водоснабжения и мощности агрегатов на электростанциях в качестве циркуляционных применяются главным образом три типа насосов: осевые, центробежные вертикальные и горизонтальные, центробежные с рабочим колесом двустороннего входа [8].

Осевые насосы применяются, главным образом, в системах прямоточного водоснабжения и устанавливаются на береговых насосных станциях. В осевых насосах рабочее колесо выполняется, как правило, погружного типа, т. е. располагается ниже уровня жидкости в приемном резервуаре, а приводной двигатель устанавливается выше этого уровня для исключения его затопления. Поэтому на электростанциях преобладающее распространение получили осевые насосы вертикального типа.



а - подвод в виде колена; б - камерный подвод
Рисунок 3. Схемы установки осевых насосных агрегатов

Вертикальные осевые насосы различаются в основном конструкцией подвода (рис. 3 [8]). Как коленчатый (рис. 3, а), так и камерный (рис. 3, б) подводы обычно выполняются в бетонной части здания насосной станции. Насосы с диаметром лопастей более 1 м имеют подвод в виде колена, небольшие насосы - камерный подвод.

Подбор осевых насосов по значениям требуемых подач и напоров производится с помощью сводных графиков. На рис. 4 и 5 приведены сводные графики полей Н = f(Q) для горизонтальных и вертикальных осевых насосов.



Рисунок 4. Области использования горизонтальных насосов



Рисунок 5. Области применения вертикальных осевых насосов


3. Центробежные насосы в системах ТЭС
Номенклатура насосов, используемых на тепловых электростанциях (ТЭС), очень разнообразна. Насосы на ТЭС можно разделить на три группы: насосы основных и вспомогательных циклов работы, а также насосы для технических целей разного назначения.


Рисунок 6. Технологическая схема ТЭС
Насосы основных (непрерывных) циклов работы:

Насосы цикла циркуляции воды: циркуляционные для охлаждения пара в конденсаторах, рециркуляционные для охлаждения циркуляционной воды (в прудах, холодильниках градирнях и т.п.);

Насосы цикла питательной воды: конденсатные низкого давления, конденсатные среднего давления, конденсатные добавочные (перекачивают конденсат греющего пара из сетевых подогревателей, регенеративных подогревателей, испарителей, конденсатных баков), воздушные, мокровоздушные, эжекторные, питательные бустерные, питательные котлоагрегатов;

Насосы цикла теплоснабжения: сетевые, бойлерные;

Насосы цикла регулирования: насосы, подающие рабочую жидкость в органы системы регулирования паровых турбин;

Цикла охлаждения основного оборудования: для охлаждения элементов конструкции котлов, для охлаждения трансформаторов, для охлаждения генераторов, для охлаждения подшипников.

Насосы вспомогательных циклов работы:

Насосы цикла подготовки питательной воды: для подачи сырой воды в испарители, рециркуляционные (для охлаждения пара в испарителях), для подачи конденсата из испарителей в конденсатный бак или аккумулятор;

Насосы цикла подготовки топлива и удаления продуктов горения: для подачи жидкого топлива к бакам хранения и горелкам котла, для удаления золы гидравлическим способом (багерные).

Насосы для технических целей и разного назначения:

Дренажные (грязевые) для перекачки сточных вод;

Насосы масляного хозяйства (перекачка масла, очистка и т.д.);

Насосы для прочистки трубок конденсаторов и бойлеров;

Насосы для химической промывки поверхностей нагрева котлов;

Насосы - дозаторы системы водоподготовки;

Насосы пожарные, хозяйственные, разные.

Принцип работы и устройство центробежного нагнетателя разберем на примере центробежного насоса (рис. 7) [1]. В центробежном нагнетателе жидкость из подвода 1 попадает в каналы, образованные лопастями в рабочего колеса 2, основным б и покровным а дисками. При работе нагнетателя жидкость в каналах вращается вместе с рабочим колесом и под действием центробежных сил выбрасывается в плавно расширяющийся отвод 3, а оттуда в диффузор 4.

Здесь скорость жидкости снижается, а давление увеличивается. Вокруг ступицы рабочего колеса создается область пониженного давления, благодаря чему возникает постоянный приток жидкости к колесу из подвода 1.


Рисунок 7. Схема центробежного насоса
Циркуляционные насосы на ТЭС предназначены для подачи охлаждающей воды в конденсатор турбины, должны иметь небольшой напор при очень большой производительности.

В качестве циркуляционных насосов используются центробежные и осевые насосы. Производительность насосов выбирается по наиболее тяжелому режиму подачи воды - в летний период. В схемах ТЭС при индивидуальной установке как правило устанавливается по два насоса на турбину для возможности отключения одного из них в зимний период при снижении расхода воды. При сооружении центральных (береговых) насосных целесообразно укрупнять мощность насосов, доводя их количество до одного на две турбины при наличии централизованного резерва.

Центробежные циркуляционные насосы (рис. 8) выполняются одноступенчатыми с двусторонним всасыванием и горизонтальным расположением вала. Они имеют литой корпус с горизонтальным разъемом. Опорные подшипники скольжения 2 укреплены на нижней половине корпуса вблизи горизонтального разъема.


1 - упорный подшипник; 2––опорные подшипники; 3 – вал; 4 – соединительные трубки; 5 – рабочее колесо; 6 – защитная втулка; 7 – муфта; 8 – корпус; 9 – сальники; 10, 11 – камеры нагнетания и всасывания.
Рисунок 8. Центробежный циркуляционный насос с двусторонним всасыванием воды

Вал насоса вращается в опорных подшипниках, левый его конец установлен в упорный подшипник 1. На вал насоса насажено рабочее колесо 5 с двусторонним подводом воды в камеры всасывания 11. Вода, пройдя рабочее колесо с лопатками, попадает в камеру нагнетания 10 и оттуда направляется в трубопровод. Сальники 9 с мягкой набивкой установлены в месте выхода вала из корпуса. Насос крепится на фундаменте с помощью опор, которые отливаются вместе с нижней половиной корпуса.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Номенклатура насосов, используемых на тепловых электростанциях (ТЭС), очень разнообразна. Насосы на ТЭС можно разделить на три группы: насосы основных и вспомогательных циклов работы, а также насосы для технических целей разного назначения.

В осевых насосах частицы жидкости движутся через проточную часть вдоль цилиндрических плоскостей, осью которых является ось вращения рабочего колеса. Конструктивно осевые насосы делятся на насосы с жесткозакрепленными и поворотными лопастями, с горизонтальным и вертикальным расположением вала. Отечественная промышленность выпускает осевые насосы типов О и ОП. Это одноступенчатые насосы.

Осевые насосы типа О служат для подачи пресной, морской и загрязненной воды с температурой до 35 °С. Осевые насосы типа ОП предназначены для подачи технически чистой воды с температурой до 50 °С, а также пресной и морской воды с температурой до 45 °С.

Осевые насосы применяются, главным образом, в системах прямоточного водоснабжения и устанавливаются на береговых насосных станциях. В осевых насосах рабочее колесо выполняется, как правило, погружного типа, т. е. располагается ниже уровня жидкости в приемном резервуаре, а приводной двигатель устанавливается выше этого уровня для исключения его затопления. Поэтому на электростанциях преобладающее распространение получили осевые насосы вертикального типа.

Циркуляционные насосы на ТЭС предназначены для подачи охлаждающей воды в конденсатор турбины, должны иметь небольшой напор при очень большой производительности.

В качестве циркуляционных насосов используются центробежные и осевые насосы. Производительность насосов выбирается по наиболее тяжелому режиму подачи воды - в летний период. В схемах ТЭС при индивидуальной установке как правило устанавливается по два насоса на турбину для возможности отключения одного из них в зимний период при снижении расхода воды. При сооружении центральных (береговых) насосных целесообразно укрупнять мощность насосов, доводя их количество до одного на две турбины при наличии централизованного резерва.

Центробежные циркуляционные насосы выполняются одноступенчатыми с двусторонним всасыванием и горизонтальным расположением вала. Они имеют литой корпус с горизонтальным разъемом.

Список использованной литературы

1. Горшков А.М. Насосы / А.М. Горшков. М.: Госэнергоиздат, 2007. 188 с.

2. Дурнов П.И. Насосы, вентиляторы, компрессоры / П.И. Дурнов. Киев; Одесса: Вища школа. Головное изд-во, 2005. 264 с.

3. Лопастные насосы: справочник / В.А. Зимницкий, А.В. Каплун, A. Н. Папир, В.А. Умов; под общ. ред. В.А. Зимницкого и В.А. Умова. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 2006. 334 с.

4. Карасев Б.В. Насосные и воздуходувные станции: учеб, для вузов / Б.В. Карасев. М.: Выш. шк., 2010. 326 с.

5. Кравченко Г.И. Гидравлические машины: Турбины и насосы: учебник для вузов / Г.И. Кравченко. М.: Энергия, 2008. 320 с.

6. Ремонт крупных осевых и центробежных насосов: справочник / B. Л. Кузнецов, И.В. Кузнецов, Р.А. Очилов. М.: Энергоатомиздат, 2006. 240 с.

7. Локалов Г.А. Центробежные насосы: конспект лекций / Г.А. Локалов, В.М. Марковский; под ред. К.Э. Аронсона. Екатеринбург: УрФУ, 2011. 76 с.

8. Малюшенко В. В. Энергетические насосы: справочное пособие / В.В. Малюшенко, А.К. Михайлов. М.: Энергоиздат, 2011. 200 с.

9. Черкасский В.М. Насосы, вентиляторы, компрессоры: учебник для теплоэнергетических специальностей вузов / В. М. Черкасский. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 2004. 416 с.

10. Чудаков Е. А. Энциклопедический справочник. Раздел четвертый. Конструирование машин / Е.А. Чудаков. М., 2008. Т. 12. 716 с.

11. Шерстюк А.Н. Насосы, вентиляторы и компрессоры: учеб, пособие для втузов / А.Н. Шерстюк. М.: Высшая школа, 2012. 344 с.