Вакуумные насосы ВВН

Характеристики насосов ВВН1-3, ВВН1-6 и ВВН1-12: двигатели, вода, зазоры

Насос ВВН: характеристики трёх основных типоразмеров отличаются в первую очередь производительностью - 3,33, 6,0 и 12,2 м³/мин при давлении всасывания 0,04 МПа. Ниже собраны паспортные цифры по мощности, двигателям, расходу воды, зазорам и уплотнениям, а также порядок пуска и признаки неисправностей.

Что означает обозначение ВВН1-3, ВВН1-6, ВВН1-12

Обозначение насосов этой серии короткое, и каждая его часть несёт конкретный параметр. В руководстве по эксплуатации завода-изготовителя пример записи для заказа выглядит так: "Насос (агрегат) ВВН1-3 УХЛ4 ТУ 3648-276-05747979-2005".

• ВВН - вакуумный водокольцевой насос;
• 1 - номинальное давление всасывания 0,04 МПа (0,4 кгс/см²);
• 3, 6, 12 - производительность в м³/мин, округлённая до типоразмерного ряда;
• УХЛ - климатическое исполнение, 4 - категория размещения по ГОСТ 15150-69 (закрытые отапливаемые помещения).

Цифра перед буквами у родственных моделей, например 2ВВН1-0,8, обозначает порядковый номер модернизации.

Насосы серии - горизонтальные машины простого действия с осевым подводом и отводом газа через окна в лобовинах и сальниковым уплотнением вала. Как образуется водяное кольцо и почему оно работает как поршень, подробно разобрано в статье об устройстве и принципе работы водокольцевого насоса.

Технические характеристики ВВН1-3, ВВН1-6, ВВН1-12 в одной таблице

Данные взяты из руководства по эксплуатации Н49.969.00.00.000 РЭ (АО "ГМС Ливгидромаш"). Производительность приведена к начальным условиям при номинальном давлении всасывания 0,04 МПа, допуск на неё ±10%.

Паспортные параметры гарантируются при температуре воды не выше 15 °С и атмосферном давлении на выходе газа. При падении давления всасывания с 0,04 до 0,02 МПа производительность уменьшается не более чем на 20% - это нормальная характеристика машины, а не признак износа.

Электродвигатели, обороты и удельная мощность

Привод у всех трёх насосов - асинхронный двигатель на 380 В, 50 Гц, исполнение по монтажу IM1081, соединение через упругую муфту на общей раме. Для ВВН1-3 в габаритном чертеже агрегата указаны двигатели типоразмера 132S4 (А132S4, АИР132S4, АИРМХ132S4) - это 7,5 кВт на 1500 об/мин. ВВН1-6 комплектуют двигателем 15 кВт на те же 1500 об/мин. ВВН1-12 работает тихоходно, на 1000 об/мин, с двигателем 22 или 30 кВт.

Почему у ВВН1-12 два варианта двигателя

Потребляемая мощность ВВН1-12 в номинальной точке не превышает 18,6 кВт, поэтому двигатель 22 кВт закрывает номинальный режим с запасом около 18%. Вариант 30 кВт выбирают, когда насос будет часто работать с повышенной подачей воды, при пусках на заполненном водой корпусе или в составе вакуумных машин, где режим нестабилен. Избыток воды в водяном кольце заметно поднимает мощность на валу, и двигатель 22 кВт в таких условиях может работать на пределе.

Удельная мощность по типоразмерам

Если разделить потребляемую мощность на производительность, получается удельный показатель, удобный для сравнения: ВВН1-3 - около 1,85 кВт на 1 м³/мин, ВВН1-6 - около 1,83, ВВН1-12 - около 1,52. Крупный насос выгоднее по энергии, поэтому при потребности 10-12 м³/мин один ВВН1-12 экономичнее двух ВВН1-6.

Рабочая вода: расход, давление и качество

Вода в ВВН одновременно образует рабочее кольцо, уплотняет торцевые зазоры между колесом и лобовинами, охлаждает сальники и отводит тепло сжатия. Поэтому требования к ней прописаны в руководстве так же жёстко, как к электропитанию.

• Расход - не более 0,42 м³/ч для ВВН1-3, 0,66 м³/ч для ВВН1-6 и 1,38 м³/ч для ВВН1-12.
• Давление воды на входе должно превышать давление нагнетания не менее чем на 0,03 МПа (0,3 кгс/см²).
• Взвешенных частиц - не более 25 мг/л, жёсткость - не выше 3 мг-экв/л.
• Температура для паспортных параметров - не выше 15 °С.

Жёсткая вода даёт накипь на колесе и лобовинах. Зазоры уменьшаются, растёт трение, резко увеличивается потребляемая мощность, вплоть до заклинивания.

Расход воды влияет на подачу и мощность в обе стороны. При недостатке воды кольцо отходит от ступицы колеса, часть газа не вытесняется в нагнетательное окно и расширяется обратно во всасывающую полость - производительность падает. При избытке вода занимает часть рабочего объёма, мощность растёт, а подача снова снижается.

Зазоры, сальники и подшипники: эксплуатационные нормы

Главный регулируемый размер водокольцевого насоса - торцевой зазор "А" между колесом и лобовинами. Через него газ перетекает с нагнетания на всасывание, поэтому от зазора напрямую зависит производительность.

Сальники у ВВН работают с проливом: нормально затянутый сальник пропускает воду тонкой струйкой или каплями, утечка - в пределах 100-120 см³/ч в зависимости от типоразмера. Пережатая набивка "горит", греет и изнашивает защитные втулки вала. Сравнение набивки и торцевых пар для подобных машин есть в материале о выборе сальника или торцевого уплотнения.

Подшипники смазывают консистентной смазкой ЦИАТИМ-201. Добавляют её каждые 1500 ч работы, полностью меняют при разборке, но не реже двух раз в год. Температура подшипникового узла не должна превышать температуру помещения более чем на 50 °С, а абсолютный предел - 80 °С. Для контроля в корпусах подшипников есть отверстия М8х1 под датчики температуры.

Монтажные нормы: отклонение рамы от горизонтали не более 0,2 мм на 1 м, непараллельность фланцев трубопроводов не более 0,15 мм на 100 мм, радиальное смещение и непараллельность осей валов насоса и двигателя - не более 0,1 мм каждое. Методика проверки индикатором описана в статье о центровке насоса и электродвигателя. Масса фундамента - не менее четырёх масс агрегата.

Порядок пуска и остановки агрегата ВВН

У водокольцевого насоса порядок операций обратный привычному для центробежных: воду подают после пуска двигателя, а газ открывают последним. Перед первым пуском вал проворачивают вручную - момент не более 40 Н·м, без заеданий. Направление вращения проверяют кратковременным включением по красной стрелке на корпусе.

1. Осмотреть насос и двигатель, проверить затяжку крепежа и заземление.
2. Закрыть вентиль на всасывающем трубопроводе.
3. Запустить электродвигатель.
4. Открыть вентиль подвода воды и выставить расход по паспорту.
5. Открыть вентиль на всасывающем трубопроводе.
6. Установить рабочее давление всасывания задвижкой на всасывании.

Опробование после монтажа длится 1 час в рабочем интервале, температура корпуса насоса при этом не должна превышать 80 °С. Перед насосом на всасывающей линии обязателен запорный вентиль или обратный клапан - иначе при остановке вода из насоса уйдёт в вакуумную линию.

Остановка выполняется в обратном порядке:

1. Закрыть вентиль подвода воды.
2. Закрыть вентиль на всасывающем трубопроводе.
3. Выключить двигатель.
4. Слить воду из насоса через пробки в лобовинах.

Если температура в помещении может опуститься ниже +1 °С, воду из насоса и трубопроводов сливают обязательно: замёрзшая вода разрывает корпус и лобовины. Запрещено работать при давлении всасывания ниже 0,01 МПа (75 мм рт. ст.) и в режиме кавитации, который сопровождается треском. Ремонтировать, подтягивать крепёж и устранять неисправности на работающем агрегате нельзя - только после отключения двигателя от сети и вывешивания запрещающего плаката.

Неисправности ВВН по признакам

Большая часть отказов водокольцевых насосов связана не с поломкой деталей, а с водой и герметичностью. Перечень ниже составлен по таблице неисправностей завода и дополнен порядком проверки.

Насос не откачивает или не держит вакуум

• Насос не заполнен водой или вода не поступает - проверить вентиль, фильтр, давление в подводе.
• Подсос воздуха на всасывающей линии, через пробки или фланцы. Малейшая неплотность на всасывании исключает требуемый вакуум, поэтому прокладки ставят аккуратно, без перекосов.
• Зазор А больше нормы: свыше 0,25 мм у ВВН1-3, свыше 0,3 мм у ВВН1-12. Лечится переборкой с подбором кольца или прокладок.
• Расход воды мал или велик - выставить по паспорту.

Вал не проворачивается или заедает

Сбита центровка, колесо сместилось и задевает торец лобовины, изношены подшипники и вал лежит с перекосом. В первом случае достаточно перецентровки, во втором поджимают крепёж лобовин и крышку подшипника, в третьем меняют подшипники.

Сальник греется, вибрация, нагрев подшипников

Сальник перетянут или набивка износилась. Вибрация - почти всегда несоосность валов. Перегрев подшипников - некачественная или загрязнённая смазка, её избыток или недостаток, та же несоосность.

Где применяют ВВН и как выбрать типоразмер

По назначению из руководства насосы создают вакуум в закрытых аппаратах и откачивают воздух, неагрессивные газы и пары. Очистка газа не нужна, попадание жидкости вместе с газом допускается. Во взрыво- и пожароопасных помещениях насосы не применяют. Отдельная область - вакуумные машины и доильное оборудование; для ферм подбор по числу доильных аппаратов разобран в статье о вакуумном насосе для доильной установки.

1. Определите требуемое абсолютное давление в аппарате. Если оно ниже 0,01 МПа, ВВН не подходит - нужна другая машина.
2. Рассчитайте объём газа, который нужно откачивать, с учётом натеканий через неплотности, и переведите его в м³/мин при рабочем давлении.
3. Сравните с производительностью типоразмера при этом давлении, помня о снижении до 20% при 0,02 МПа.
4. Проверьте источник воды: расход, давление на 0,03 МПа выше нагнетания, температуру и жёсткость.
5. Решите вопрос резерва: один крупный насос экономичнее, два меньших надёжнее.

Насосы ВВН разных исполнений, включая малые ВВН2-0,75 и ВВН1-1,5, представлены в разделе водокольцевых насосов ВВН. Корпуса, лобовины, роторы и корпуса подшипников для ремонта подбирают по обозначению чертежа в разделе запчастей для насосов ВВН.

Частые вопросы

Источники

• Насосы вакуумные водокольцевые типа ВВН и агрегаты на их основе. Руководство по эксплуатации Н49.969.00.00.000 РЭ, АО "ГМС Ливгидромаш"
• Насосы ВВН, 2ВВН: технические параметры, АО "ГМС Ливгидромаш"
• ГОСТ 15150-69. Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов, Госстандарт, 1969

Материал носит справочный характер. Перед ремонтом и заменой деталей сверяйтесь с паспортом и руководством по эксплуатации насоса. Заметили ошибку - напишите на admin@vvnpump.cc.