Требования безопасности при эксплуатации насоса
Насосы
- Лопастные (центробежные); давление в них создается центробежной силой, действующей на жидкость при вращении рабочих (лопастных) колес;
- Объемные - давление создается при вытеснении жидкости из замкнутого пространства при возвратно-поступательном движении рабочего органа; в эту группу входят поршневые и ротационные (шестеренчатые, пластинчатые, винтовые);
- Вихревые - энергия вихрей, образующихся в жидкости при вращении рабочего колеса, преобразуется в энергию давления;
- Осевые – действие основано на перемещении жидкости, возникающем при вращении устройства типа гребного винта;
- Струйные – перемещение жидкостей производится движущейся струей воздуха, пара или воды.
Основными параметрами любого насоса являются производительность, напор, мощность.
Производительность (подача) – Q м3/с; определяется объемом жидкости, подаваемом насосом в нагнетательный трубопровод в единицу времени.
Напор – Н, м; характеризует удельную энергию, которая сообщается насосом единице веса перекачиваемой жидкости; показывает на какую величину возрастает удельная энергия жидкости при прохождении ее через насос; определяется с помощью уравнения Бернулли. Напор можно характеризовать как высоту, на которую можно поднять 1 кг перекачиваемой жидкости за счет энергии, сообщаемой ей насосом. Напор не зависит от плотности (удельного веса) жидкости.
Мощность. Различают: полезную мощность; мощность на валу; номинальную и установочную мощность двигателя.
Полезная мощность (Nп) – мощность затрачиваемая насосом на сообщение жидкости энергии давления
Мощность на валу (Nв) – в связи с потерями энергии в насосе больше полезной мощности; относительная величина потерь оценивается с помощью к.п.д. насоса
Мощность, потребляемая двигателем (номинальная мощность)- Nдв; она больше мощности на валу на величину механических потерь в передаче от электродвигателя к насосу и в самом двигателе; эти потери учитывают при помощи к.п.д. передачи и к.п.д. двигателя
Центробежные насосы
Подразделяют на одно- и многоступенчатые, отличающихся количеством рабочих колес на валу насоса , и имеющих соответственно одно или несколько (до5) рабочих колес, заключенных в общий корпус. Жидкость из всасывающего трубопровода попадает на лопатки рабочего колеса, приобретает вращательное движение и отбрасывается в канал между корпусом и рабочим колесом. Давление, развиваемое насосом, зависит от скорости вращения колеса. Напор для одноступенчатых насосов обычно н/б 50 м, а для многоступенчатых – пропорционален числу колес (без учета потерь).
Насосы устанавливают на общей опорной плите вместе с электродвигателем и соединяют с ним упругой муфтой. Кроме того, используют моноблочные насосы, корпус которых крепится к торцу корпуса электродвигателя, а рабочее колесо насажено на вал электродвигателя (например, насосы для перекачивания химически активных веществ и ЛВЖ); смазкой для подшипников таких насосов и охлаждением для двигателя служит перекачиваемая жидкость.
Одним из важных узлов ц/б насосов является уплотнение валов; для этих целей используют торцевые уплотнения или сальники с мягкой (эластичной) набивкой; при выходе из строя уплотнения возможно возникновение пожаров, ожогов, отравлений и т.п, в этой связи разработаны конструкции бессальниковых насосов(помимо рабочего колеса установлено добавочное колесо с радиальными лопатками, что обеспечивает откачку жидкости , попавшую за рабочее колесо). Разгерметизация возможна при неточности центровки, ненадежности крепления деталей, отсутствии смазки, износе деталей и т.п. Разрушающее действие на насос оказывает вибрация, в частности кавитация.
Для характеристики насосов используют графики зависимости напора, мощность и к.п.д. от производительности при постоянном числе оборотов, или универсальные характеристики, показывающие зависимость напора и к.п.д. от производительности при изменении числа оборотов. Графические характеристики помогают определить оптимальный режим работы насоса. При выборе насоса необходимо совместить характеристики насоса и сети (аппаратов, трубопроводов).
Ц/б насосы наиболее распространены в наших отраслях благодаря своим преимуществам:
-высокой производительности и равномерности подачи;
-компактности и быстроходности, возможности непосредственного присоединения к электродвигателю;
-простоте устройства;
-возможности перекачивания жидкостей, содержащих взвешанные частицы;
- высокому к.п.д. ( для насосов большой производительности – 0,75-0,90).
Недостатки ц/б нсосов:
-относительно низкие напоры;
-уменьшение производительности при увеличении сопротивления сети;
-резкое снижение к.п.д. при уменьшении производительности.
Поршневые насосы
Всасывание и нагнетание жидкости в п/н происходит при возвратно-поступательном движении поршня в цилиндре насоса; при этом при движении поршня в одну сторону в цилиндре создается разрежение и открывается клапан во всасывающем трубопроводе (клапан на линии нагнетания закрыт); при обратном ходе поршня – создается давление в цилиндре и открывается клапан на линии нагнетания (всасывающий клапан закрыт).
По числу всасываний и нагнетаний, осуществляемых за один оборот кривошипа, приводящего в движение поршень, различают насосы простого и двойного действия; в зависимости от конструкции основного элемента различают собственно поршневые и плунжерные (скальчатые) насосы. Поршень снабжен уплотнительными кольцами, пришлифованными к внутренней поверхности цилиндра, а плунжер не имеет уплотнительных колец большим отношением длины к диаметру. Уплотнение в плунжерных насосах осуществляется за счет сальников. Преимущества их по сравнению с поршневыми :
-не требуется тщательная пригонка плунжера и цилиндра;
-не требуется тщательная обработка поверхности цилиндра;
-можно перекачивать загрязненные и вязкие жидкости;
- можно использовать более высокие давления.
Основной недостаток поршневых и плунжерных насосов – неравномерность подачи жидкости, для устранения этого недостатка используют насосы двойного или тройного действия (триплекс-насосы).
Насосы данной группы подразделяют по числу оборотов кривошипа на :
-тихоходные (число оборотов 45-60 мин-1 );
-нормальные ( 60-120 мин-1);
-быстроходные (120-180 мин-1).
Поршневые насосы целесообразно использовать при относительно небольших подачах при высоких давлениях (5-10 МПа) для перекачивания высоковязких. Пожаро- и взрывоопасных жидкостей.
Неисправности в работе поршневых насосов – износ гильзы цилиндра, поршня, поршневых колец, в частности, поломка колец, что может привести к разрушению цилиндра, клапанной коробки и разгерметизации. Характерная неисправность также – поломка клапанов и седел (можно определить по характерному стуку), что приводит к резкому падению параметров работы насоса.
КОМПРЕССОРЫ
Машины, предназначенные для перемещения и сжатия газов, называют компрессорными машинами. Их подразделяют в зависимости от степени сжатия и по принципу действия. С учетом 1-го признака различают следующие типы машин:
Вентиляторы, газодувки, компрессоры, вакуум-насосы.
Учитывая принцип действия различают поршневые, ротационные, центробежные и осевые машины.
В зависимости от создаваемого рабочего давления все компрессоры делятся на вакуумные (начальное давление газа ниже атмосферного), низкого давления (конечное давление газа 0,115—1,0 МПа), высокого (конечное давление 10—100 МПа) и сверхвысокого давления (конечное давление свыше 100 МПа).
Конечное давление может создаваться компрессором с одной ступенью (одноступенчатый компрессор) или же с последовательно работающими несколькими ступенями (многоступенчатый компрессор). Основными параметрами, характеризующими работу компрессора, являются объемная подача (производительность), начальное и конечное давления, степень сжатия, мощность на валу компрессора.
Пуск насоса.
Перед пуском насоса необходимо сделать следующее:
· проверить вращения ротора от руки (при этом ротор должен вращаться легко без заедания);
· проверить направления вращения электродвигателя при отсоединенной муфте (направление вращения должно быть по часовой стрелке, если смотреть со стороны электродвигателя);
· удалить с насоса все посторонние предметы, проверить, нет ли повреждений частей насоса, нет ли ослабленных болтов в обвязке насоса;
· проверить наличие и качество масла в подшипниках, исправность системы смазки, а также смазать движущиеся части в местах их соединения;
· проверить установку ограждений на муфтах сцепления и их крепление;
· проверить состояние сальников, нет ли перекоса грундбуксы и достаточно ли сальники набиты и затянуты;
· проверить уход ротора в сторону всасывания по риске (рис. 2), проверку положения риски производить при роторе, сдвинутом до упора в сторону всасывания. Риска должна быть заподлицо с торцовой плоскостью передней крышки 1 переднего кронштейна. Уход ротора должен составлять не более 3 мм;
· проверить наличие и исправность манометров на выкиде насоса и приемном трубопроводе;
· убедиться в наличие заземления насоса и электромотора;
· пользуясь специальным ключом закрыть задвижку на нагнетательном трубопроводе и открыть на приемном трубопроводе (если управление задвижками автоматическое – закрытие и открытие запорной арматуры необходимо производить путем нажатия кнопок «пуск» и «стоп» на пульте управления);
· произвести заливку насоса продуктом, воздух из насоса стравить через дренажную линию.
В зимнее время при длительных остановках насосов необходимо пускать их в работу после подогрева обвязки паром или горячей водой и пробной прокачки жидкости по трубам. Запрещается прогревать обвязку насоса открытым источником огня.
Пуск насоса необходимо производить только при закрытой нагнетательной задвижке. Перед запуском убедитесь, что давление на приеме насоса соответствует режимным параметрам. Пуск насоса осуществляется нажатием кнопки «Пуск» на щите управления насосом.
После пуска насоса, как он набрал полное число оборотов, необходимо постепенно открывать на напорном трубопроводе запорную задвижку и добиться получения требуемых подачи и напора, регулируя степень открытия задвижки.
Запрещается:
· работать при закрытой задвижке более 5 минут, так как это приводит к значительному нагреву жидкости в насосе;
· открывать быстро и полностью задвижку на нагнетательной линии, так как это может привести к срыву подачи жидкости;
· пускать насос в работу без предварительной его заливки продуктом, даже на очень короткое время;
· производить регулировку производительности и давления насоса задвижками на приемном трубопроводе.
После пуска следует дополнительно послушать и осмотреть насос: нет ли в нем постоянных стуков.
Если все параметры насоса соответствуют режимным, его оставляют в работе, при этом на нем должна находиться табличка: «Агрегат в работе».
Требования безопасности при эксплуатации насоса.
Во время работы насоса необходимо:
· систематически поддерживать уровень масла в подшипниках, проверять температуру подшипников и сальников, которая должна быть не выше +70 0С;
· поддерживать нормальное давление на нагнетательной линии, а также производительность насоса;
· систематически следить за показаниями приборов;
· следить за режимами работы насоса и электрооборудования;
· следить за утечкой продукта через сальник, количество протекаемой наружу жидкости должно быть от 0,012 до 0,03 м3/ч. Отсутствие утечки показывает, что сальник слишком туго набит, при этом необходимо ослабить натяжение грундбуксы;
· следить за уходом ротора в сторону всасывания, он должен составлять не более 3 мм;
· проверять работу гидравлической пяты. Из ниппеля должно вытекать 1,5-6 % перекачиваемой жидкости от номинальной подачи насоса.
В процессе работы необходимо следить за чистотой агрегата, вспомогательного оборудования и рабочей площадки.
Регулирование параметров работы насоса должно осуществляться регулирующей задвижкой, установленной на нагнетательном трубопроводе насоса.
Основные операции, которые выполняет оператор ООУ при обслуживании насосов – смена сальников и набивка смазки в подшипниковые камеры. Набивка сальников производится по необходимости, а смазки в зависимости от наработки насоса.
Пополнение подшипниковой камеры смазкой должно производиться не реже, чем через 200 часов работы насоса, а полная замена смазки – через 500 часов.
Остановка насоса.
Насос следует остановить немедленно в следующих случаях:
-при пропуске продукта через фланцевые или торцевые соединения насоса;
-при увеличении температуры подшипников выше 70 0С;
-при сильной вибрации;
-при отклонении рабочего давления от режимных параметров.
При останове насоса необходимо:
1. Закрыть задвижку на выкиде насоса;
2. Выключить электродвигатель;
3. Закрыть приемную задвижку и открыть дренажный вентиль для снятия давления с насоса.
Если остановка агрегата произошла в случае, предусмотренном системой защиты, следует выявить и устранить причину остановки.
В насосном блоке предусмотрено несколько систем защит при отклонении параметров работы насосов:
1. Автоматическое отключение насосов при аварийном снижении или увеличении давления в нагнетательной линии. Контроль осуществляется с помощью электроконтактных манометров.
2. Автоматическое отключение насосов при аварийном увеличении температуры подшипников насосов или электродвигателей. Контроль осуществляется с помощью датчиков температуры.
3. Автоматическое перекрытие задвижек на выкиде насосов в случае их отключения.
4. Автоматическое включение вытяжной вентиляции при превышении предельно допустимой концентрации газа в насосном помещении, при этом насосы должны автоматически отключаться.
При остановке агрегата необходимо следить за закрытием обратного клапана и запорной арматуры на напорном трубопроводе, при необходимости закройте задвижку на выкиде насоса вручную. В случае неполного закрытия обратного клапана возможно раскручивание насоса и электродвигателя в обратную сторону.
Обо всех отключеньях в работе насоса необходимо сделать запись в вахтенном журнале, а о проведенном ремонте сделать отметку в паспорте насоса.
Насосный агрегат следует останавливать экстренно при появлении дыма, искр, запаха перегретой изоляции электродвигателя, при разрывах фланцевых соединений и труб напорного трубопровода.
При аварии необходимо вызвать дежурного электрика, обесточить электродвигатель и вывесить плакат «Не включать! Работают люди».
Об остановке насоса на ремонт производится соответствующая запись в вахтенном журнале.
Если ремонтные работы будут производиться со вскрытием полости насоса, то после снятия давления в насосе и отключения электроэнергии двигателя (должна быть разобрана пусковая схема насоса) производится установка заглушек на выкиде и приеме насоса.
По окончании ремонтных работ производится запись в вахтенном журнале о проведенных работах и о результате обкатки за подписью оператора.