Насос КМ: консольно-моноблочный насос, устройство и уплотнения

Моноблочный насос короче консольного примерно на длину кронштейна с подшипниками: отдельного подшипникового узла у него нет, ротор держат подшипники двигателя. Отсюда главное отличие для ремонта. Любая течь по валу у КМ идёт в сторону двигателя, и за уплотнением следят строже, чем у насоса К с отдельной опорой.

Марка КМ читается по патрубкам, колесу и уплотнению

В руководстве по эксплуатации насосов КМ одного из заводов приведено обозначение для заказа: КМ 50-32-125а-С-У3.1 по ТУ 3631-216-05747979-2003. Буквы КМ означают консольный моноблочный насос, 50 и 32 условные диаметры всасывающего и напорного патрубков в миллиметрах, 125 условный диаметр рабочего колеса. Буква а после диаметра колеса указывает вариант обточки (а, б или в), буква С сальниковое уплотнение, т торцевое. У3.1 это климатическое исполнение и категория размещения.

Ряд типоразмеров по гидравлике совпадает с консольными насосами: КМ 80-50-200 имеет ту же проточную часть, что насос К 80-50-200, только колесо сидит на валу двигателя. Ходовые модели в каталогах: КМ 50-32-125, КМ 65-50-125, КМ 65-50-160, КМ 80-65-160, КМ 80-50-200, КМ 100-80-160, КМ 100-65-200, КМ 150-125-250.

Подача и напор в марке не указаны, их берут из паспорта. Пример: для КМ 65-50-160 при КПД 63 % и режиме 25 м³/ч на 32 м мощность на валу N = 1000 · 9,81 · 0,00694 · 32 / 0,63 ≈ 3,5 кВт. С запасом на работу правее рабочей точки такой насос комплектуют двигателем следующей ступени ряда мощностей.

Насос КМ качает воду и отопительный теплоноситель

По руководству изготовителя насосы КМ предназначены для технической воды, кроме морской, с pH от 6 до 9, механическими примесями до 0,1 % по объёму и частицами до 0,2 мм, а также для жидкостей, сходных с водой по плотности и химической активности. Их ставят в системах водоснабжения и отопления производственных и жилых зданий, на подкачке в котельных, в циркуляционных контурах.

Для отопления решающей оказывается одна буква в марке. Сальниковый КМ с буквой С годится до 85 °С, вариант с буквой т по паспорту завода держит до 120 °С. Пример: циркуляционный контур с подачей 95 °С закрывает только исполнение т, и снабженец, заказавший замену «такой же КМ 80-50-200» без буквы, рискует получить сальниковый насос, который на этом контуре будет парить.

Во взрывоопасных и пожароопасных помещениях обычные насосы КМ не ставят. Для таких зон подбирают насос, у которого взрывозащищённое исполнение прямо указано в паспорте, и уплотнение к нему берут по документации на эту модель.

Моноблочная схема экономит место, но нагружает двигатель

Между корпусом насоса и двигателем у КМ стоит фонарь: литая проставка с окнами, через которые видно уплотнение вала и куда стекает утечка. Через эти окна механик и оценивает состояние сальника без разборки. Колесо держится на удлинённом конце вала двигателя на шпонке и затянуто винтом или гайкой с прокладкой.

Преимущества моноблока понятны: нет муфты и её центровки, агрегат легче и короче, его проще поставить на тесной площади насосной. Пример по массе из руководства изготовителя: КМ 80-50-200 весит около 184 кг, а КМ 50-32-125 около 34 кг.

Ограничения тоже следуют из конструкции. Осевую силу колеса и вес ротора несут подшипники двигателя. Ремонт насоса часто совпадает с ремонтом двигателя: при износе посадки колеса или биении вала менять приходится сам двигатель в моноблочном исполнении. Поэтому сравнивая типы насосов для участка с тяжёлым режимом, выбирают консольный насос с отдельной опорой.

Схема выше задаёт три вопроса. Если места мало и режим обычный, ставят КМ. Если температура выше 85 °С, нужен КМ с торцевым уплотнением, а сальниковый вариант отпадает. Если насос работает в тяжёлом режиме, с частыми пусками и вибрацией, или на складе нет моноблочных двигателей нужного габарита, выгоднее консольный насос К с муфтой.

Уплотнения насоса КМ стоят между колесом и двигателем

Неметаллические детали в насосе КМ сосредоточены в одном узле, на длине от колеса до фланца двигателя:

• прокладка разъёма корпуса и фонаря, по руководству позиция 8;
• прокладки под винтом или гайкой колеса и между колесом и валом, позиции 6 и 9;
• уплотнение вала: кольца мягкой сальниковой набивки с полукольцами сальника или узел торцевого уплотнения с резиновыми кольцами;
• защитная втулка вала под набивкой и регулировочная прокладка торцевого уплотнения;
• отбойник на валу двигателя, который отбрасывает утечку от переднего подшипника.

Изнашиваются они по-разному. Набивка и втулка стираются постоянно и подтягиваются по мере работы. Торцевое уплотнение отказывает внезапно, чаще после сухого пуска. Прокладки корпуса и колеса стареют медленно, но их меняют при каждой разборке, потому что после сжатия они не восстанавливают толщину.

Сколько воды допустимо теряет уплотнение насоса КМ?

Утечка через уплотнение насоса КМ нормирована в руководстве изготовителя и зависит от типа уплотнения. Для сальникового исполнения указано не более 2–3 л/ч в зависимости от типоразмера, для торцевого не более 0,03 л/ч. Пример: за 8 000 часов работы в год сальник с утечкой 2 л/ч теряет около 16 м³ воды, торцевое уплотнение меньше 0,3 м³.

Неисправности насоса КМ видны через окна фонаря

Падение напора на 10 % изготовитель прямо называет критерием отказа насоса, а падение на 15 % предельным состоянием. Поэтому манометр на напорном патрубке КМ даёт для планирования ремонта больше, чем счётчик часов.

Разборку насоса КМ начинают с корпуса, а не с двигателя

Порядок разборки в руководстве изготовителя такой: отключить двигатель от сети, закрыть задвижки на всасывании и нагнетании, слить жидкость через пробку в корпусе, отвернуть гайки и снять корпус насоса вместе с прокладкой. Затем откручивают винт или гайку колеса, снимают колесо с прокладками, после чего добираются до уплотнения вала.

У сальникового исполнения снимают крышку сальника, крышку корпуса, вынимают набивку, полукольца и защитную втулку. У торцевого снимают упорную втулку, регулировочную прокладку и вращающийся узел уплотнения. Последними снимают отбойник и фонарь.

При сборке торцевого уплотнения изготовитель требует чистоты деталей, небольших осевых усилий без перекосов и смазки вала мыльной водой для снижения трения резиновых колец. Масло и консистентные смазки на кольца из EPDM не наносят, они набухают. Общий порядок работ с узлом дан в разборе замены торцевого уплотнения, у КМ к нему добавляется контроль регулировочной прокладки, от которой зависит сжатие пружины.

Данные для расчёта деталей насоса КМ берут с таблички и разобранного узла

Моноблок разбирают целиком за одну остановку, поэтому список для заявки удобно составить прямо у верстака, пока всё снятое лежит рядом:

1. Строка марки целиком: КМ, патрубки, колесо, буква обточки, С или т, номер ТУ и завод.
2. Перечень деталей: прокладка корпуса, прокладки колеса, кольца набивки, втулка, кольца торцевого уплотнения, регулировочная прокладка.
3. Размеры: для прокладок контур, отверстия и толщина старой детали в несжатой зоне; для набивки диаметр втулки, диаметр и глубина камеры; для колец внутренний диаметр и сечение.
4. Среда и температура: холодная вода, горячая вода отопления, гликолевый раствор.
5. Количество насосов этой марки, чтобы сделать комплект с запасом.

Толщину регулировочной прокладки торцевого уплотнения повторяют по старой с точностью до десятых миллиметра: она задаёт сжатие пружины. Если прокладка утеряна, толщину считают по установочному размеру уплотнения из его документации.

Прокладки и кольца для насоса КМ делают по образцу от одной штуки

Для ремонта насосов КМ, который выполняет служба заказчика или ремонтная организация, наша компания производит прокладки, кольца и регулировочные шайбы. Для горячего контура отопления кольца торцевого уплотнения делают из EPDM, для воды со следами масла из NBR, прокладку корпуса из паронита, а регулировочную шайбу из фторопласта, который не теряет толщину под затяжкой.

Кольцо под вал двигателя часто совпадает со стандартным размером, а прокладка фонаря и регулировочная шайба у каждого завода свои. Такие детали и кольца нестандартного сечения повторяют по снятому образцу или по эскизу с размерами. Заказ от 1 штуки, минимальная сумма 9 000 ₽ с НДС: на парк из трёх-четырёх КМ одной марки комплект прокладок и колец обычно укладывается в один заказ.

Если насос ещё работает и остановить его на замер нельзя, начинают с таблички и паспорта: по марке с буквой обточки и номеру ТУ находят чертёж завода, а прокладки уточняют при плановой остановке. Пару трения торцевого уплотнения берут у изготовителя уплотнений по обозначению с узла.