Нефтяные насосы

Нефтяные насосы НК: устройство, расшифровка маркировки и запчасти

Насос НК - центробежный горизонтальный консольный одноступенчатый насос для нефтепродуктов. В обозначении 5НК-9х1 цифра 5 - диаметр всасывающего патрубка, уменьшенный в 25 раз (125 мм), НК - нефтяной консольный, 9 - коэффициент быстроходности, уменьшенный в 10 раз, 1 - число ступеней.

Для чего применяют насосы НК

Насосы типа НК предназначены для перекачивания нефтепродуктов с плотностью до 1 т/м³. Их ставят на нефтебазах, складах ГСМ, топливных хозяйствах котельных и предприятий, на наливных эстакадах. Конструкция: центробежный, горизонтальный, консольный, одноступенчатый насос на отдельной стойке, соединённый с двигателем через муфту на общей раме.

Основные эксплуатационные ограничения из описаний изготовителей:

• температура перекачиваемой жидкости от 0 до +80 °С в обычном исполнении и от 0 до +200 °С в высокотемпературном, температуру оговаривают при заказе;
• наибольшее допускаемое давление на входе в насос - 0,68 МПа (7 кгс/см²);
• материал деталей проточной части - серый чугун;
• уплотнение вала - двойное торцовое или двойное сальниковое.

Чугунная проточная часть определяет границы применения: для агрессивных сред и кислот насосы НК не подходят, для них выпускают химические насосы. Для таких сред подбирают насосы с проточной частью из нержавеющих сталей и других стойких материалов.

Расшифровка маркировки 4НК-5х1, 5НК-9х1, 6НК-9х1

Насосы НК обозначают по старой системе, где цифры не равны размерам напрямую, а закодированы. Пример полного обозначения: 4НК-5х1-УХЛ4.

Соответствие первой цифры и патрубка подтверждается присоединительными размерами: у 4НК-5х1 условный проход всасывания 100 мм, у 5НК-5х1 - 125 мм, у 6НК-6х1 и 6НК-9х1 - 150 мм. Напорный патрубок меньше: 60, 75 и 100 мм соответственно.

Коэффициент быстроходности показывает форму колеса. Чем он больше, тем шире и короче колесо, тем больше подача при меньшем напоре. Поэтому 5НК-9х1 (n_s около 90) при том же патрубке даёт меньший напор, чем 5НК-5х1 (n_s около 50), но с похожей подачей.

Подача, напор и мощность по типоразмерам

Каждый типоразмер выпускается с несколькими диаметрами рабочего колеса. От диаметра колеса зависят напор и мощность двигателя. Все насосы работают на 2950 об/мин.

В таблице крайние варианты колеса для каждого типоразмера, между ними есть промежуточные. Например, 4НК-5х1 выпускается с колёсами 220, 208, 192 и 180 мм, 5НК-9х1 - с колёсами от 170 до 210 мм. Масса насоса без двигателя - от 226 кг (4НК-5х1) до 264 кг (6НК-6х1), агрегата в сборе - от 510 до 920 кг.

Пересчёт характеристики при уменьшении колеса разобран в статье об обточке рабочего колеса.

Как подобрать типоразмер НК под задачу

1. Определите требуемую подачу: объём продукта, который нужно перекачать, делённый на допустимое время налива или перекачки.
2. Посчитайте требуемый напор: разность отметок уровня в ёмкостях, потери на трение во всасывающей и напорной линиях, давление в конце трубопровода (например, перед фильтром или счётчиком).
3. По подаче выберите типоразмер: 4НК-5х1 работает в районе 45-50 м³/ч, 5НК - 60-70 м³/ч, 6НК-9х1 - 90-120 м³/ч.
4. По напору выберите вариант колеса. Если нужен большой напор при умеренной подаче, смотрите исполнения с n_s около 50-60 (5НК-5х1, 6НК-6х1), если больше подачи при меньшем напоре - исполнения "9х1".
5. Проверьте мощность двигателя с учётом плотности и вязкости продукта: каталожные цифры даны для конкретных условий, тяжёлый продукт нагружает двигатель сильнее.
6. Сверьте давление на входе: оно не должно превышать 0,68 МПа.

Общая методика выбора рабочей точки по характеристике и сети изложена в статье о подборе центробежного насоса по подаче и напору.

Устройство насоса НК по узлам

Насос НК собран по консольной схеме: рабочее колесо закреплено на конце вала, вал вращается в подшипниках опорной стойки, а корпус насоса со спиральным отводом крепится к стойке. Привод - через муфту от электродвигателя, установленного на общей раме.

• Корпус - чугунная отливка со спиральной камерой, всасывающим и напорным патрубками.
• Рабочее колесо - сидит на консольном конце вала, выпускается в нескольких диаметрах (обточках) для каждого типоразмера.
• Вал - с защитной втулкой в зоне уплотнения.
• Опорная стойка - корпус подшипников с подшипниковым узлом.
• Уплотнение вала - двойное торцовое или двойное сальниковое. Двойное исполнение выбрано не случайно: утечка нефтепродукта в помещение насосной создаёт пожароопасную среду.

Сравнение сальниковых и торцевых уплотнений, их утечек и температурных пределов приведено в статье сальник или торцевое уплотнение.

Запчасти НК: что изнашивается и как заказывать

Запчасти для насосов НК заказывают по типоразмеру насоса и чертёжному номеру детали. В каталоге они идут с указанием модели: 4НК5х1, 5НК5х1, 5НК9х1, 6НК6х1, 6НК9х1. Например, вал для 4НК5х1 имеет обозначение Н12.01.00.201-01, втулка защитная - Н12.01.00.023, торцевое уплотнение - 351/Т.Н1.044.384МС.

Позиции для всех типоразмеров собраны в разделе запчастей для насосов НК, пример карточки - торцевое уплотнение 4НК5х1. В запросе указывайте полное обозначение насоса и диаметр колеса: колёса разных обточек между собой не взаимозаменяемы без пересчёта характеристики.

Порядок разборки насоса НК при ремонте

1. Остановите насос, закройте задвижки на всасывании и нагнетании. Отключите двигатель, разберите электрическую схему и вывесите запрещающий плакат.
2. Слейте нефтепродукт из корпуса в закрытую ёмкость через дренаж. Для высокотемпературного исполнения дождитесь остывания корпуса.
3. Снимите ограждение муфты и разъедините полумуфты.
4. Отсоедините корпус насоса от стойки и выведите ротор в сборе вместе со стойкой. Корпус можно оставить на трубопроводах.
5. Отверните гайку рабочего колеса, снимите колесо со шпонкой.
6. Снимите уплотнение вала: торцевое - узлом, сальник - с извлечением колец набивки.
7. Разберите подшипниковый узел, осмотрите вал, втулки и подшипники, замерьте зазоры.
8. Соберите насос в обратном порядке, выполните центровку с двигателем и проверьте направление вращения коротким пуском.

Безопасность при работе с нефтепродуктами

Насосная нефтепродуктов - пожаро- и взрывоопасный объект, и ремонт насоса НК требует больше мер, чем ремонт водяного насоса той же конструкции.

• Перед вскрытием насос освобождают от продукта и проветривают помещение. Работы с открытым огнём допускаются только по наряду-допуску.
• Инструмент применяют искробезопасный, если этого требуют правила предприятия для данной зоны.
• Проверьте заземление рамы, насоса и двигателя после сборки. Перекачка нефтепродуктов сопровождается накоплением статического электричества.
• Исполнение электродвигателя должно соответствовать классу зоны помещения по проекту. При замене двигателя на агрегате НК смотрите не только мощность, но и маркировку взрывозащиты.
• Для работы с продуктом используйте перчатки, стойкие к нефтепродуктам, и защитные очки. Пропитанную ветошь и набивку собирайте в металлическую ёмкость с крышкой.
• Горячий продукт высокотемпературного исполнения (до 200 °С) опасен ожогом: не открывайте дренаж на работающем или неостывшем насосе.

Частые вопросы

Источники

• Электронасосы типа "НК" (описание, параметры, габаритные размеры), Al-Capital, 2008
• Нефтяные насосы НК: 4НК-5х1 (220), Ампика, н/д
• Насос 5НК-9х1, Фервей, н/д

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