Современное насосное оборудование. Требования и задачи

С развитием научно-технического прогресса к современному оборудованию предъявляются все более высокие и технически сложные требования. Не стали исключением и насосы. Основными требованиями, предъявляемыми потребителем, являются эффективность и экономичность, надежность, а также комплексный подход к поставке оборудования. Решение поставленных задач может быть выполнено как путем модернизации или разработки нового оборудования, так и разработкой и адаптацией систем управления для регулирования параметров насосной установки.

Как известно, центробежный насос достигает максимальных значений эффективности и надёжности при нахождении рабочей точки в пределах рабочей области, определяемой производителем насоса. Соблюдение требования согласованной работы насоса на сеть как раз и заключается в обеспечении нахождения рабочей точки в данной области. Работа за её пределами приводит к снижению ресурса и преждевременному выходу оборудования из строя. Кроме того для данных режимов из-за низких значений к.п.д. характерно повышенное энергопотребление.

Рабочий диапазон центробежного насоса

В системах водоснабжения, где характеристики сети часто изменяются во времени, не всегда удаётся обеспечить эксплуатацию насоса в рабочей области. Режим работы подобных систем характеризуется, прежде всего, неравномерностью суточных режимов водопотребления, при которых характеристика сети изменяется в значительных пределах. В связи с этим, на объектах ЖКХ часто встречаются «переразмеренные» по напору и подаче насосы, выбор которых объясним желанием перекрыть с запасом существующие и будущие потребности. Кроме того, на многих предприятиях водного хозяйства в эксплуатации находится оборудование, номинальные параметры которого не соответствуют изменившимся параметрам сетей водоснабжения.

Таким образом, в результате подобной эксплуатации насосного оборудования, у потребителей складывается ложное мнение о его ненадежности и неэффективности, а учитывая тот факт, что значительную долю оборудования водно-канализационного хозяйства составляют насосы отечественного производства, возникает миф о ненадежности и неэффективности насосов российского производства. В подобных случаях обеспечить эффективную работу насосов невозможно без применения регулирования параметров насосных установок.

Поскольку количество насосов, уста новленных на уже находящихся в эксплуатации станциях, гораздо больше их количества на вводимых в эксплуатацию объектах, задача оптимизации имеет большое значение. Решение этой проблемы представляет собой комплексную задачу, состоящую из следующих элементов:

• Аудит насосного оборудования
• Модернизация насосов и насосных агрегатов в целом
• Модернизация системы управления
• Модернизация элементов трубопроводной сети

Максимальный эффект может быть достигнут только когда организация, проводящая модернизацию, имеет компетенцию в каждой из этих областей. Любые мероприятия по повышению энергоэффективности должны начинаться с получения достоверных данных об оборудовании и сети водоснабжения. Проблема состоит в том, что параметры сети меняются в течение срока эксплуатации. Поэтому подбор оборудования и способов регулирования должен опираться на реальные характеристики системы, полученные при проведении аудита. Окончательное же решение о составе модернизации должно быть принято на основе технико-экономического обоснования двух-трех вариантов.

Машиностроительный и инжиниринговый холдинг ОАО «Группа ГМС» располагает полным комплексом инструментов, необходимых для обеспечения максимальной эффективности насосных систем: аудит гидравлических машин и систем, изготовление насосного оборудования различного типа, раз работка и поставка систем управления для всех типов насосов, адаптированных под конкретные особенности объекта и потребности заказчика.

За последнее время на предприятиях Группы ГМС был реализован ряд крупных проектов по освоению новых и модернизации выпускаемых типов насосов и систем управления. В качестве примеров можно привести выпуск новой продуктовой линейки скважинных насосов серии Ciris, начало освоения насосов двухстороннего входа серий DeLium и DeSum и станций управления HMS Control.

Насос двухстороннего входа серии DeLium

Насосы Ciris – это скважинные насосы нового поколения. Они разработаны в соответствии с современными требованиями к энергоэффективности и надежности, с учетом работы в сложных условиях. Широкий типоразмерный ряд позволяет подбирать насос в точном соответствии с требованиями заказчика. Основные элементы конструкции, такие как корпус ступеней и стяжки, изготовлены из нержавеющей стали, что значительно снижает риск повреждений при транспортировке и установке в скважину. Применены вось мигранные подшипники с канавками для улучшенного отвода песка. Рабочие колеса всех моделей имеют гидравлическую разгрузку от осевой силы, что позволяет значительно снизить нагрузку на осевой подшипник электродвигателя и увеличить срок его эксплуатации. В насосах применены герметичные электродвигатели серии ДАП, имеющие улучшенные энергетические характеристики. Электротехнические параметры выбраны таким образом, чтобы обеспечить работоспособность даже при низком качестве электроэнергии в питающей сети.

Линейка энергоэффективных насосов двухстороннего входа нового поколения серий Delium и Desum была разработана Группой ГМС в соответствии с современными требованиями рынка. Большой вы бор материальных исполнений, обширный ряд моделей с использованием, по крайней мере, двух взаимозаменяемых колес в одном корпусе, а также возможность изготовления рабо чего колеса под конкретные требования заказчика позволяет нашим клиентам выбрать наиболее подходящий насос в пределах подач 80-10000 м³/ч и 5-200 м напора. Насосы серии Delium и Desum отличают превосходная всасывающая способность, возможность работы в районах с сейсмичностью до 9 баллов по шкале MSK, исполнение с гидрофобным покрытием, увеличивающим к.п.д. и снижающим износ и эрозию.

Насос двухстороннего входа серии DeSum

Для управления и защиты скважинных насосных агрегатов, таких как Ciris, ЭЦВ, погружных насосов типа Гном, Группой ГМС выпускаются станции HMS Control L3. Новый контроллер собственной разработки обеспечивает улучшенную защиту двигателя, точное измерение параметров работы, а также удобную настройку и наглядную индикацию рабочих параметров насосной системы, позволяющие управлять насосным оборудованием как в ручном, так и в автоматическом режимах.

Группой ГМС также разработаны и производятся станции HMS Control ST, предназначенные для управления одним или несколькими центробежными насосными агрегатами типа Д, К, ЦНС или их аналогами как отечественного, так и импортного производства. Данная станция позволяет осуществлять частотное и каскадное регулирование, что помогает значительно сократить энергопотребление насосов за счет адаптации режима работы насосов под изменяющиеся со временем требования системы.

Ожидаемый эффект от модернизации определяется не только техническими характеристиками поставляемого оборудования, но, в не меньшей степени, его правильным подбором, проведенным с учетом всех особенностей технологического процесса. Основной задачей специалисты Группы ГМС видят поставку потребителю комплексного технического решения, обеспечивающего эффективную эксплуатацию оборудования.

Александр Костюк, к.ф.м.н., директор программы, ООО «УК «Группа ГМС»»
Сергей Соколов, зам. директора программы, ООО «УК «Группа ГМС»»
Олег Шевченко, ведущий инженер, ООО «УК «Группа ГМС»»