В современном промышленном оборудовании надежность насосных систем определяет бесперебойность целых производственных цепочек. Особенно остро вопрос надежности стоит в теплоэнергетике для питательных насосов ТЭС, где давления достигают критических значений. Замкнутый цикл водоснабжения на объектах тепловой энергетики делает насосные группы основным элементом для работы станции. Требования к ним десятилетиями остаются неизменными — высокая надежность, долгий срок службы, простота эксплуатации и максимальные рабочие показатели.

Не секрет, что стандартные технологические схемы и проектные решения, применяемые на объектах генерации в нашей стране, были сформулированы и приняты как базис еще в советское время. Сегодня постоянную работу электростанций обеспечивают практически одинаковые группы оборудования, встроенные в единую схему водоснабжения. Традиционные многоступенчатые насосы страдают от износа гидропяты — элемента, требующего постоянного контроля. Эксплуатация насоса с изношенной гидропятой сопряжена с высоким риском повреждения рабочих колес и направляющих аппаратов, а также с постепенным снижением заявленных характеристик, таких как КПД, напор и расход.

На смену устаревшим агрегатам пришел самобалансирующися насос (или самобаланс). Благодаря конструкции «спина к спине» , обеспечивается автоматическая компенсация осевых усилий, что кардинально меняет правила эксплуатации насосов в энергетике. Специалисты направления «МиТЭК» промышленной экосистемы «Энергосила», осознавая высочайший уровень важности насосного оборудования для бесперебойной работы объектов генерации, готовы предложить для этого широкий перечень высокотехнологических решений, как стандартных, так и инновационных.

Что такое самобалансирующийся насос и конструкция «спина к спине»

Самобалансирующийся насос — это многоступенчатый центробежный агрегат, в котором осевая сила гидравлически уравновешена за счет встречного (оппозитного) расположения рабочих колес.

Если в обычных секционных насосах все колеса «смотрят» в одну сторону, создавая огромное давление на упорный подшипник и гидропяту, то в конструкции «спина к спине» колеса развернуты зеркально. Первая группа качает жидкость в одном направлении, вторая — в противоположном, автоматически компенсируя усилие.

Основные компоненты конструкции

Внутренняя структура таких насосов исключает наличие сложных и ненадежных узлов разгрузки. Ключевые элементы включают в себя:

• Симметричный ротор: вал с рабочими колесами, развернутыми друг к другу на 180 градусов;
• Внутренние переходные (перепускные) каналы: направляют поток среды от первой группы колес ко второй;
• Уплотнение вала: снижение осевых колебаний вала существенно снижает износ и продлевает срок службы уплотнений.

Технические преимущества перед насосами стандартной компоновки

Инженеры теплоэнергетики выбирают самобалансирующийся насос из-за его надежности, исключительной устойчивости к перегрузкам и тяжелым условиям эксплуатации.

Снижение вибрации и поперечной нагрузки

Главная «головная боль» насосов ТЭС — локальная вибрация из-за гидравлического дисбаланса. В конструкциях с оппозитным расположением рабочих колес поперечная (радиальная) нагрузка на вал существенно снижена, уменьшается прогиб ротора за счет его конструкции. Это особенно критично для агрегатов с большим количеством ступеней на большие параметры по давлению на входе и на выходе в насос.

Срок службы уплотнения и отказ от гидропяты

В самобалансирующемся насосе узел гидропяты полностью отсутствует. Здесь не требуется частый контроль состояния системы компенсации осевых усилий. Срок службы уплотнений вала существенно увеличен благодаря снижению осевых колебаний. Такой агрегат реже требует обслуживания и минимизирует риски аварийного останова.

Сравнительные характеристики: самобаланс против гидропяты

При подборе агрегата для конкретных задач тепловой генерации обращайте внимание на параметры устойчивости к осевым нагрузкам. Ниже представлена таблица сравнения критериев работы насоса на ТЭС и в промышленности:

Все насосы от «ПЭ» до «СЭ»: интеграция инноваций 

Классические решения в области насосного оборудования — безусловно, надежные и проверенные временем. Однако без инноваций даже самое качественное оборудование однажды неизбежно устареет в гонке за улучшением характеристик и эффективности.

Компания «Энергосила» (направление «МиТЭК»), осознавая, насколько важно внедрять инновационные решения в конструктив стандартных насосов, стремится качественно адаптировать нашего Заказчика к ним, встраивая новые идеи в стандартные проекты. Благодаря работе наших инженеров, Заказчик получает инновационное и при этом удобное в эксплуатации решение, которое повысит показатели работоспособности конкретных узлов и всего энергообъекта в целом. Производственные и инжиниринговые возможности позволяют полностью укомплектовать новую или модернизированную станцию.

Питательные насосы (ПЭ, ПЭН)

Питательные насосы — самая сложная и ответственная часть гидравлического оборудования на ТЭС, ее «сердце». Ведущие производители энергии ставят все новые задачи перед данным оборудованием, стремясь увеличить рабочую точку до максимальных параметров. Это позволяет нарастить мощность генерации, но выдвигает жесткие требования к безопасности и бесперебойности.

Промышленная экосистема «Энергосила» (направление «МиТЭК»), первой на рынке предлагает для наших Заказчиков новую технологию — самобалансирующийся питательный насос с оппозитным расположением рабочих колес. Благодаря этому вал насоса остается в равновесии, исключаются осевые смещения. Это стабилизирует насос, уменьшает кавитацию, исключает необходимость использования балансировочного диска, повышает срок службы и увеличивает межремонтный интервал .

Технические показатели: Данная технология позволила нам вывести на рынок питательные насосы с показателями, превышающими общепринятые — с подачей до 1 100 м³/ч и с напором до 3 600 м.

Циркуляционные насосы (ЦН)

Если питательные насосы — «сердце» схемы электростанции, то циркуляционные насосы — ее «мышцы», разгоняющие воду по всему объекту в громадных объемах. Инновационные решения в данном направлении также взяты на вооружение техническим персоналом:

• Вертикальные циркуляционные насосы: Применяется принципиально новое решение в области оседиагональных насосов — 5 видов различных формаций, включающие в том числе разборный корпус. Он существенно упрощает ремонтные работы за счет мобильности каждой составной части корпуса и внутренности насоса. Это позволяет скорректировать высоту между фундаментами, эффективно встроить вертикальный насос в существующие габариты и упростить задачу эксплуатирующим службам.
• Горизонтальные циркуляционные насосы (тип Д): Несмотря на кажущуюся простоту исполнения, нашим специалистам удалось найти уникальные технические характеристики — при меньших габаритах самого агрегата и подводящих патрубков наши насосы достигают тех же показателей, что и стандартные громоздкие решения.

Сетевые насосы (СЭ)

Данный тип насосов несет важнейшую функцию — снабжение теплом конечных потребителей. Поскольку стандарт предполагает использование здесь насосов типа Д, то преимущество нашего оборудования аналогично горизонтальным циркуляционным насосам — уменьшение габаритов при сохранении рабочих показателей.

Однако в случае, если потребители сетевой воды находятся на значительном удалении от ТЭС или на большой высоте (например, в горной местности), промышленная экосистема «Энергосила», готова предложить альтернативное решение — многоступенчатые насосы с технологией самобаланса. Они способны перекачать большой объем воды, аналогичный насосам Д на данной позиции, но при этом существенно увеличить напор для преодоления сложных участков геодезической высоты.

Специалисты направления «МиТЭК» промышленной экосистемы «Энергосила» находятся в постоянном поиске новых решений. В скором будущем мы сможем дать принципиально новые идеи в области других позиций (КЭН, багерные насосы, противопожарные станции) и добавить новые конструктивные особенности к уже описанным решениям.

Будущее насосов в энергетике и промышленности

Тенденции рынка направлены на энергоэффективность, безотказность и снижение эксплуатационных затрат. Насосы ТЭС нового поколения демонстрируют повышение КПД по сравнению с обычными многоступенчатыми системами.

Будущее за интеллектуальными системами мониторинга вибрации, которыми самобалансирующие агрегаты оснащаются проще, так как их «базовая» локальная вибрация уже в разы ниже стандартной, а контроль осевого смещения не требуется.

Преимущества работы с нами

К сожалению, на рынке насосного оборудования сложилась тенденция, когда действительно качественные крупные и сложные позиции, такие как ПЭН и ЦН, имеют крайне высокий срок производства из-за загруженности литейных линий.

Промышленная экосистема «Энергосила» готова решить данную проблему:

1. Сокращенные сроки: Цикл производства и поставки нашего оборудования существенно снижен и составляет не более года даже на самые крупные и высоконапорные позиции насосного оборудования для ТЭС.
2. Профессиональный инжиниринг: Наши специалисты самостоятельно подбирают решения, выполняют работы по проектированию и предлагают инновационные конфигурации для максимально эффективной работы ТЭС.
3. 100% заменяемость: Мы легко можем заменить любое устаревшее или выходящее из строя насосное оборудование ТЭС нашим решением, с улучшением его базовых показателей и без изменения фундаментных габаритов.
4. Мобильность: Наша команда всегда готова к постоянной работе «в полях» — организация презентаций оборудования, выезд на производство и технический аудит на объекте Заказчика.

Энергетика — основа российской промышленности. Ни одна сфера деятельности не обходится без электроэнергии, которой с каждым годом требуется все больше. Наша миссия — активно поддержать стремительное развитие рынка генерации нашим насосным оборудованием и совместно с ведущими генерирующими компаниями страны обеспечить теплом и энергией города и промышленные предприятия нашей страны.

Выбор между обычным секционным насосом и самобалансирующимся сегодня очевиден для большинства главных инженеров. Выбор данного типа насосов оправдан на объектах, где важна непрерывность процесса: от насосов ТЭС до конечного потребителя тепловой и электрической энергии. Снижение вибрации, увеличение срока службы уплотнений и отсутствие необходимости в частом контроле гидропяты делают технологию «спина к спине» отраслевым стандартом для тяжелых условий эксплуатации.

Требуется рассчитать точный экономический эффект от замены существующих насосов на вашем предприятии?

Обратитесь к инженерам направления «МиТЭК» промышленной экосистемы «Энергосила». Заполните опросный лист, чтобы получить индивидуальное технико-коммерческое предложение (ТКП) на поставку инновационного насосного оборудования точно в срок и с наивысшими гарантиями по сервисному обслуживанию.