Питательный насос для котла.

Питательный насос предназначен для подачи очищенной питательной воды в котел. Такое оборудование применяется на тепловых электростанциях, ими комплектуются парогенераторные установки месторождений нефти.

Питательные насосы котла подают воду в барабанные и прямоточные стационарные паровые котлы с давлением пара 3,9МПа; 9,8 МПа; 13,7 МПа и 25 МПа. Давление пара оказывает существенное влияние на конструктивную схему питательного насоса.

Требования к питательным насосам

Питательные насосы для котлов должны соответствовать ряду специфических требований:

1. Конструкция насоса должна иметь внешнюю и внутреннюю герметичность и допускать температурное расширение при переменной температуре перекачиваемой жидкости.

2. Насос питательной воды должен быть динамически устойчивым во всем диапазоне рабочих режимов.

3. Насосы должны работать надежно и длительно без заметного снижения параметров и замены основных деталей и узлов.

4. Для устойчивой работы в системе, особенно при параллельном включении в систему, насосы должны иметь стабильную форму напорной характеристики в интервале подач от 30% до номинальной.

5. Для предотвращения обратного вращения и недопустимого нагрева воды при малых подачах насосы должны снабжаться обратным клапаном с линией рециркуляции.

Питательный насос для парового котла комплектуется электро- и турбоприводом. В российской и зарубежной энергетике турбопривод получил преобладающее применение для мощных питательных насосов (мощностью более 8000 кВт).

Параметры питательных электронасосов стандартных образцов определяют государственными стандартами ГОСТ. Но наряду со стандартными моделями выпускается ряд специальных питательных насосов, параметры которых указываются в специальных технических условиях на поставку.

Кроме основных параметров стандартами устанавливается ряд специфических требований, касающихся работы питательных насосов.

Водородный показатель питательной воды долен лежать в пределах pH=7÷9, температура не более 165 °С. Питательная вода должна быть очищена от твердых частиц и т.д.

Устройство и схема питательного насоса

Преобладающее распространение получили электронасосы типов ПЭ-65-53; ПЭ-100-53; ПЭ-150-53; ПЭ-150-63. Питательные насосы для котлов имеют типовую конструкцию с большим количеством унифицированных деталей и узлов. Эти питательные насосы для паровых котлов – центробежные, горизонтальные, однокорпусные, секционного типа, с односторонним расположением рабочих колес и гидравлической пятой для восприятия осевого усилия.

Разберем конструкцию это типа оборудования на примере насоса ПЭ-150-53

Между базовыми деталями входной 5 и напорной 11 крышками расположены чугунные секции 7, в которых по напряженной посадке установлены направляющие аппараты 8 и уплотнения колес 9. Крышки и секции стягиваются между собой длинными болтами, образуя корпус насоса.

Крышки и секции центрируются между собой на заточках. Герметичность стыков обеспечивается за счет металлического контакта от усилия затяжки болтов.

Лапами, отлитыми совместно с крышками и имеющими опорные поверхности в горизонтальной плоскости по оси насоса, корпус крепится к опорным стойкам 14, которые устанавливаются на фундаментную плиту агрегата.

В нижней части крышек предусмотрены шпонки, которые фиксируют положение насоса относительно стоек и обеспечивают направленное тепловое расширение корпуса вдоль оси насоса.

Опорные лапы со стороны привода фиксируются на стойках штифтами. Оба патрубка насоса направлены вертикально вверх.

К крышке всасывания и корпусу гидропяты на заточках крепятся корпусные детали концевых сальниковых уплотнений 3, которые имеют кронштейны для установки корпусов подшипников.

Для охлаждения сальника и предотвращения выхода горячей воды наружу предусмотрен подвод холодного конденсата. Холодный конденсат подводится также к нажимной втулке для предотвращения парения сальника. Корпуса сальников имеют ребристую поверхность для улучшения охлаждения. В каждом уплотнении устанавливается по четыре кольца сальниковой набивки 4.

Направляющие аппараты в секциях фиксируются от проворачивания винтами. В центре расточки корпусов секций запрессованы и застопорены винтами уплотнительные кольца 9.

Ротор насоса представляет собой отдельный сборочный элемент, состоящий из вала 2, комплекта рабочих колес 6 из стали, защитных втулок и разгрузочного диска 13.

Рабочее колесо первой ступени имеет повышенные антикавитационные качества. Колеса с помощью шпонок установлены на вал по скользящей посадке.

Разгрузочный диск через втулку сальника круглой гайкой фиксируется на валу в осевом направлении. Между диском и комплектом рабочих колес предусмотрен тепловой зазор. Ротор насоса в собранном виде балансируется динамически.

Опорами ротора служат два подшипника скольжения 1 с кольцевой смазкой. Корпус подшипника и вкладыши имеют горизонтальный разъем. Уровень масла в подшипнике контролируется маслоуказателем (щупом). В корпусах подшипников предусмотрены камеры для охлаждающей воды.

Гидравлическое разгрузочное устройство состоит из разгрузочного диска 13, подушки пяты 12 и неподвижной цилиндрической втулки, которые крепятся в корпусе гидропяты круглой гайкой. Вода из камеры гидропяты отводится во входной патрубок. Для наблюдения за работой гидропяты на свободном конце вала имеется указатель осевого сдвига визуального типа.

В пределах агрегата на насосе предусмотрены вспомогательные трубопроводы и контрольно-измерительные приборы. Контроль за протеканием охлаждающей воды производится по интенсивности сливания её из воронки. Для удаления воздуха из насоса на напорном патрубке имеется специальный вентиль.

Корпус насоса закрывается защитным кожухом 10 из листового металла, под который может быть проложен слой теплоизоляционного материала.

Питательный насос для парового котла и электродвигатель монтируются на общей фундаментной плите и соединяются между собой при помощи эластичной пальцевой муфты. Муфта закрывается защитным кожухом, закрепленным на плите.

Работа питательного насоса

Надежная работа питательного насоса обеспечивается правильным и своевременным обслуживанием. От исправности и надежности такого оборудования зависит безаварийная работа паровых котлов.

В результате работы электростанции в питательный насос поступает вода из деаэратора. Температура воды равна температуре насыщения, поэтому для исключения кавитации необходим подпор, который обеспечивается за счет того, что деаэратор установлен выше питательного насоса. Зачастую эксплуатация питательных насосов требует установки дополнительных подпиточных (бустерных) насосов для обеспечения необходимого подпора.

Остановка и прекращение работы питательного насоса может привести не только к отключению другого оборудования станции, но и к повреждению котельного агрегата. Поэтому оборудование этого типа должно обеспечивать выполнения требований высокой надежности.

Видео про питательный насос

Если давление пара питательного насоса 3,9 МПа, то в некоторых схемах используются центробежные агрегаты типов ПТН-30-54-36; ПТК-70-60-35 и ПТН-115-60-35