У котельних переважно застосовуються відцентрові насоси з електричним приводом, які за своїм призначенням поділяються на живильні, підживлювальні, мережеві, сирої води і конденсатні.
Основними характеристиками насосів є:
- подача (обсяг води, що подається насосом в одиницю часу) в м 3 / ч (л / с);
- напір (різниця тисків після насоса і до нього) в м вод.ст .;
- допустима температура води на вході в насос, при якій вода в насоси не закипає, в 0 С.
З метою підвищення надійності водопостачання пристроїв котельні зазвичай використовується не менше двох паралельно з'єднаних насосів з однаковими характеристиками, з яких один насос є робочим, а другий резервним. Якщо насоси працюють одночасно, то тиск води за насосами залишається колишнім, а подача води збільшується і стає рівною сумі подач кожного з насосів (рис. 66).
Регулювання подачі насосів проводиться засувками, установленими на напірних ділянках трубопроводів, а при наявності обвідної лінії (байпаса) перепуском частини води з напірного трубопроводу у всмоктуючий трубопровід.
Мал. 66. Насосна установка:
1 - насос; 2 - електродвигун; 3 - фундамент; 4 - пружинний амортизатор; 5 - гнучка вставка; 6 - перехідний патрубок; 7 - зворотний клапан; 8 - засувка; 9 - манометр; 10 - байпасний трубопровід.
З відцентрових насосів в котельнях широко використовуються одноступінчаті консольні насоси типу К (КМ), одноступінчаті насоси з двостороннім всмоктуванням типу Д. і багатоступінчасті насоси типу ЦНСГ, а також багатоступінчасті конденсатні насоси типу КС
Торгові стелажі призначені для перекачування чистої неагресивної води з температурою до 85 0 С в кількості від 5 до 350 м 3. При цьому створюваний ними натиск становить 20 - 80 м вод.ст.
За способом установки і кріплення насоси діляться на два типи: До і КМ (рис. 67). Насоси типу К мають самостійну стійку, яка кріпиться до опорній рамі. Вал насоса з'єднується з валом електродвигуна пружною муфтою.
Мал. 67. Насоси консольні:
1 - кришка корпусу; 2 - корпус; 3 - ущільнююче кільце; 4 - робоче колесо; 5 - сальникова набивка; 6 - захисна втулка; 7 - кришка сальника; 8 - вал; 9 - шарикопідшипник; 10 - електродвигун.
У насосів типу КМ (моноблочний) робоче колесо встановлено на подовженому валу електродвигуна, а корпус насоса кріпиться до фланця електродвигуна. В іншому насоси мають однаковий пристрій. Їх насосні частини уніфіковані і мають ідентичні технічні характеристики.
Спіральний корпус насоса типу К має відлиті з ним заодно нагнітальний патрубок і дві опорні лапи. Спереду насоса по його осі до корпусу кріпиться кришка з всмоктуючим (вхідним) патрубком. Це дозволяє в разі необхідності, знявши кришку, витягти робоче колесо, не проводячи повного розбирання насоса. У нижній частині корпусу розташований зливний отвір, а вгорі отвір для випуску повітря при заповненні насоса водою. Отвори закриваються пробками з різьбленням. Робоче колесо посаджено на консольну частину валу, який обертається в двох кулькових підшипниках. Мастило підшипників проводиться маслом, що знаходяться в корпусі підшипників. Від протікання води уздовж вала насос захищає сальникова набивка, ущільнюється кришкою сальника.
Марка консольного насоса позначається трьома цифрами, наприклад, К 50 - 32 - 125. Перша цифра позначає діаметр всмоктуючого патрубка в мм, друга цифра вказує на діаметр нагнітального патрубка в мм, а третя - на діаметр робочого колеса, мм
Відцентрові горизонтальні одноступінчаті насоси двостороннього входу використовуються в якості мережевих насосів, так як мають найбільшу для відцентрових насосів подачу (ріс.68). Її величина знаходиться в інтервалі від 200 до 800 м / год. Напір, створюваний насосами, витрачається на подолання опорів в котельні і в теплових мережах і знаходиться в межах від 40 до 95 м вод. ст.
1 - корпус; 2 - кришка; 3 - захисна втулка; 4 - робоче колесо; 5 - вал; 6 - захисно-ущільнююче кільце; 7 - трубка для підведення води до сальнику; 8 - підшипник; 9 - набивка сальника.
У нижній частині корпусу насоса горизонтально розташовані усмоктувальний і нагнітальні патрубки, спрямовані в протилежні сторони під кутом 90 0 до осі насоса. Корпус насоса має горизонтальний роз'єм, що дозволяє оглядати і обслуговувати насос без знімання його з фундаменту.
Робоче колесо насоса має двосторонній введення води, для чого в корпусі насоса розташовані вступні канали, що знаходяться зліва і праворуч від робочого колеса. Двосторонній підвід води до робочого колеса дозволяє врівноважити осьові зусилля і запобігти зсуву колеса в одну сторону.
Опорами вала служать два підшипника. Для ущільнення вала від протікання води використовується два сальника, до яких з напірної порожнини насоса під тиском підводиться вода.
У марках насосів вказується буква Д, після якої перша цифра позначає величину подачі в м 3 / ч, а друга - напір в м вод. ст. Наприклад, насос Д-200-95.
Відцентрові багатоступінчасті секційні насоси типу ЦНСГ (насос відцентровий, багатоступінчастий для гарячої води) створюють напір до 160 - 230 м вод. ст. при подачі до 60 м 3 / год води з температурою не вище 105 0 С. При таких характеристиках насоси широко використовуються для живлення котлів середнього тиску. Марка насоса має наступне позначення, наприклад, насос ЦНСГ- 38 - 132, де перша цифра позначає подачу в м 3 / ч, а друга - напір в м вод. ст.
Мал. 69. Схема насоса ЦНСГ - 38 - 132:
1 - всмоктуючий патрубок; 2 - кільце направляючого апарату; 3 - направляючий апарат; 4 - робоче колесо; 5 - вал; 6 - нагнітальний патрубок; 7 - шарикопідшипник; 8 - диск розвантаження.
Кожна ступінь багатоступінчастого насоса (ріс.69) складається з робочого колеса і направляючого апарату, який служить для ненаголошеного входу води в наступний щабель. Колесо посаджено на вал, що обертається в двох підшипниках, встановлених в кронштейнах. Щоб уникнути осьового переміщення вала з колесами на вал надітий диск розвантаження. Частина води з останньої секції надходить в розвантажувальну камеру і тисне на диск зліва направо, в той час як реакція струменя води на виході з кожного ступеня прагне зрушити вал справа наліво. Тому вал залишається на місці. Вода з розвантажувальної камери по розвантажувальної лінії відводиться в порожнину всмоктування.
Підшипники охолоджуються водою тиском не більше 0,3 МПа. Рух води на малюнку показано стрілками. Після підшипників вода надходить в сальники.
Для перекачування конденсату з температурою до 120 0 С застосовуються конденсатні насоси типу КС, які є багатоступінчатими. Колесо першого ступеня має двосторонній вхід і розташоване між другою і третьою ступенями. Корпус насоса роз'ємний в горизонтальній площині. Верхня частина корпусу не має приєднань і вільно знімається для проведення огляду. Насоси мають подачу від 12 до 80 м 3 / год і більше і натиск від 0,5 до 5,5 МПа. Марка насоса позначається буквами КС і двома цифрами, що вказують на подачу в м 3 / ч і величину напору в м вод. ст. наприклад, КС-12-50.
Згідно «Правил будови і безпечної експлуатації парових та водогрійних котлів» (ПБ-574-03) для живлення котлів водою допускається застосовувати поршневі насоси паровим приводом. Однак у порівнянні з відцентровими насосами парові насоси мають низьку економічність. Так внаслідок неповного розширення пара в циліндрах парових поршневих насосів його витрата досягає 3-5% від продуктивності котлів. Тому насоси застосовуються в якості резервних для живлення котлів при припиненні електропостачання котельні.
Для живлення котлів найбільш часто застосовуються двоциліндрові насоси з вертикальним розташуванням циліндрів марок ПДВ -10/20, ПДВ - 16/20, ПДВ - 25/20 і ін. Перша цифра позначає подачу води в м 3 / ч, а друга вказує на величину напору в кгс / см 2. Найбільша номінальна подача насосів дорівнює 60 м 3 / год.
Насос складається з блоку парових 4 і блоку водяних (гідравлічних) циліндрів 10 розташованих на одній вертикальній осі (рис.70). Штоки парових і гідравлічних поршнів з'єднані між собою муфтою, внаслідок чого рух парового поршня викликає переміщення водяного поршня.
Діаметр водяного поршня в 1,4-1,8 рази менше діаметра парового поршня. Однак на поршні діє одна і та ж сила F, створювана тиском пара. Тому тиск води у водяному циліндрі збільшується в 2-3 рази.
Блок парових циліндрів відлив спільно з двома золотниковими коробками, розташованими між циліндрами. Кожна золотникова коробка з'єднана зі своїм циліндром чотирма каналами. За зовнішнім каналам пар надходить в циліндр, а по внутрішніх каналах відводиться з циліндра. Відкриття та закриття каналів виробляє циліндричний золотник, який має чотири ущільнюючих кільця. Торці золотника відкриті і пар може вільно проходити через золотник.
Привід золотника здійснюється паровим поршнем іншого циліндра за допомогою важелів і кривошипа. Відкриття та закриття каналів золотникової камери дозволяє по черзі подавати пар зверху поршня або під нього, внаслідок чого поршень здійснює зворотно-поступальний рух. Обидва парових поршня працюють одночасно, але рухаються в різних напрямках.
Блок водяних (гідравлічних) циліндрів складається з двох циліндрів з поршнями і клапанної коробки, в якій розміщені усмоктувальні 7 і нагнітальні клапани 6 і 8. З одним водяним циліндром взаємодіє дві пари клапанів, кожна з яких складається з одного всмоктувального і одного нагнітального клапана. Клапани в парах працюють поперемінно: якщо в одній парі всмоктуючий клапан відкритий, то в іншій парі всмоктуючий клапан закритий. При будь-якому ході водяного поршня вода входить в циліндр і виходить з нього.
Мастило парових циліндрів і золотників проводиться циліндровим маслом, яке витісняється з маслянки паром і разом з ним надходить до поверхонь тертя.
1, 3 - підвід пари; 2 - відведення відпрацьованого пара; 4 - блок парових циліндрів; 5 - відведення води в котел; 6, 8 - нагнітальні клапани; 7 - усмоктувальні клапани; 9 - підведення води; 10 - блок водяних циліндрів; 11 - золотник.