Вертикальные диагональные насосы

Подача этих насосов изменяется от 0,25 до 8,5 м³/с, напор от 10 до 26 м. Мутность перекачиваемой воды не более 600 мг/л при смазке подшипников перекачиваемой водой и до 3 г/л при смазке чистой водой от специального источника. На тыльной части рабочего колеса устроены лопатки для снижения гидравлической нагрузки на подпятник. Радиальные подшипники на валу устанавливаются через 2—3 м в зависимости от частоты вращения и длины агрегата, достигающей 10—12 м.

Вес вращающейся части воспринимается самоустанавливающимися дисковыми роликовыми подшипниками, расположенными в масляной ванне. Корпус подшипника опирается непосредственно на крышку напорного колена, что сокращает гидравлические нагрузки на перекрытие машинного зала.

Агрегаты МТВ и МТО позволяют вынимать внутреннюю часть без разборки запорного трубопровода и неподвижной части корпуса насоса и осушения подводной части станции. Вынимаемая часть центрируется и опирается на направляющее нижнее кольцо, установленное в выправляющем аппарате, и верхнее кольцо у напорного колена.

Корпус МТО и МТБ исполняется в трех вариантах: с опорой агрегата на перекрытие насоса, с опорой агрегата на перекрытие двигателя с подвесным коленом, с опорой двигателя на свои собственные перекрытия. В первом исполнении опирается на перекрытие здания станции через широкую пяту, установленную под напорным коленом. Электродвигатель устанавливается на площадку на напорном колене, вал двигателя соединяется с валом насоса через гибкую муфту. В таком исполнении изготавливаются, как правило, небольшие фекальные насосы. При большой высоте агрегата опора осуществляется через нижний фланец двигателя, к которому через специальную переходную трубу подвешивается насос. На этом же фланце расположен подпятник. Опирание более крупных агрегатов решается по раздельной схеме, в которой электродвигатель и насос имеют свои опоры.

Насосы МТО и МТВ предназначены для установки в затапливаемой приемной камере. Опыт испытаний насосных агрегатов показывает, что с ростом габаритов насосов растут динамические нагрузки, и для снижения вибраций, помимо снижения механического и гидравлического небаланса, целесообразно увеличить жесткость заделки. Модификации МТО и МТВ могут изготавливаться и для установки в сухом помещении.

Насосы с напорным патрубком диаметром 700, 800, 1000 и 1200 мм выпускаются также с поворотными лопастями, регулируемыми на ходу. Привод механизма разворота может быть или ручной и электрический или только ручной.

Диагональные поворотно-лопастные вертикальные насосы с рабочим колесом, консольно закрепленном на валу, отличаются высокими энергетическими и кавитационными показателями и имеют широкие области применения. Основные параметры насосов: диаметр рабочего колеса 2000 мм, подача 15—19 м³/с, напор 16—21 м, частота вращения 250 об/мин, к. п. д. 88%, кавитационный запас 12 м, мощность 3300 кВт, двигатель мощностью 5000 кВт, число лопастей рабочего колеса, число лопаток выправляющего аппарата.

Восприятие осевой нагрузки осуществляется по двум вариантам. В одной модификации осевая сила, так же как и в осевых насосах, диаметром 185 см, воспринимается пятой приводного двигателя. Вал насоса вращается в двух направляющих подшипниках с резиновыми вкладышами с водяной смазкой от постороннего источника. Верхний подшипник укреплен на корпусе насоса, нижний — в выправляющем аппарате. Расход воды на смазку и охлаждение резиновых подшипников — 1,5 л/с. Соединение валов насоса и двигателя в этом случае жесткое фланцевое.

Во второй модификации для восприятия осевой нагрузки предусматривается собственная пята с самоустанавливающимися сегментами, находящаяся в масляной ванне на напорном колене. Соединение валов насоса и двигателя в этой модификации производится через зубчатую муфту.

Регулирование подачи насосов, устанавливаемых в сухом помещении, может осуществляться с помощью осевого направляющего аппарата, установленного перед рабочим колесом. Принцип регулирования параметров заключается в создании предварительной закрутки потока на входе в рабочее колесо. Наибольший эффект такое регулирование дает у быстроходных насосов, позволяя менять в широких пределах подачу (до 20—30%) и напор при сравнительно высоком к. п. д. Осевой направляющий аппарат прост по конструкции, дешев и применяется для насосов различных размеров.

При сравнении эффективности способов регулирования следует иметь в виду, что максимальный к. п. д. насоса с направляющим аппаратом на входе и жестко закрепленными лопастями рабочего колеса достигает 88—89%, а у насосов с поворотными лопастями 86 — 87%. Это снижение объясняется дополнительными зазорами между втулкой и лопастями рабочего колеса. Как показывает опыт испытаний эти зазоры в осевых насосах могут снижать к. п. д. до 6%.

Эффективность способа регулирования определяется ее глубиной и временем работы насоса при малых подачах. При небольшом диапазоне изменения подач и кратковременности отклонений от оптимума более выгодным оказывается регулирование подачи с помощью направляющего аппарата.

Снижение высоты насоса имеет существенное значение в насосных станциях, забирающих воду из источников с малыми колебаниями уровня воды и передающих ее по горизонтальному трубопроводу, уложенному под землей. К таким станциям относятся водопроводные станции первого подъема или циркуляционные станции ТЭС и АЭС, забирающие воду из озер, прудов-охладителей, каналов, подводящих воду от градирен и т. д.

Для снижения высоты строительной части насосных станций коленчатый отвод диагональных насосов часто заменяют спиральным. В этом случае диагональные насосы по форме становятся похожими на центробежные. Принципиальными отличиями остаются диагональное движение жидкости в рабочем колесе и несимметричное расположение спирали. Последнее обеспечивает закрутку в спирали движущегося потока, повышение давления на стенках спирали и меньшие потери энергии при встрече потока, движущегося в спирали, с потоком, выходящим из колеса.