Одноступенчатые насосы с экранированным электродвигателем в технологическом исполнении по API 685

Конструктивный ряд CNP / CNPF / CNPK

И Н Ф О Р М А Ц И Я О П Р О Д У К Т Е

2

Напорный

патрубок

Ротор Статор Корпус двигателя

(вторая защитная оболочка)

Всасывающий

патрубок

Подшипник

скольжения

Экран

(первая защитная оболочка)

Общие сведения

Насос с экранированным электродвигателем пред-

ставляет собой единый, компактный агрегат без

каких-либо уплотнений вала. Двигатель и насос

представляют собой единый узел, ротор и рабочее

колесо которого расположены на общем валу. Ротор

направляется двумя смазывающимися рабочей

жидкостью подшипниками скольжения одной кон-

струкции. Статор приводного двигателя отделен от

ротора тонкостенным экраном. Зона ротора образует

с гидравлической частью насоса единую зону, которая

перед вводом в эксплуатации должна быть заполнена

рабочей средой. Потери тепла двигателя отводятся

частичным потоком между ротором и статором. Одно-

временно частичный поток смазывает оба подшипника

скольжения в полости ротора. Наряду с экраном,

являющимся герметичной составляющей частью,

второй защитной оболочкой насоса является корпус

двигателя. Благодаря этому насосы с экранирован-

ным электродвигателем гарантируют максимальную

безопасность при работе с опасными, токсичными,

взрывоопасными и ценными средами.

Описание

Описание ............................................. 2

Области и диапазоны применения .... 4

Материалы ........................................... 5

Принцип действия .............................. 6

Варианты исполнения ........................ 9

Контрольно-измерительные

приборы ............................................... 11

Характеристики .................................. 12

Содержание

Рабочее

колесо

3

Принцип действия

CNP

Частичный поток для охлаждения двигателя и смазки

подшипников скольжения, отводится на периферии

рабочего колеса и после прохождения через двига-

тель возвращается вновь через полый вал на сторону

всасывания. Такая конструкция пригодна для подачи

некритических жидкостей, с низкой упругостью паров.

CNPF

Частичный поток для охлаждения двигателя и смазки

подшипников скольжения, отводится на периферии

рабочего колеса и после прохождения через двигатель

возвращается вновь на сторону нагнетания. Вспомога-

тельное рабочее колесо служит для преодоления

возникающего на этом пути гидравлического сопро-

тивления. За счет возврата частичного потока на

напорную сторону у нагревшегося потока охлаждения

двигателя при возвращении в насос достаточный

резерв давления относительно кривой кипения среды.

Поэтому, при прочих равных условиях, с помощью

этой конструкции могут подаваться также жидкие

газы с чрезвычайно крутой кривой упругости паров.

CNPK

Подаваемая среда поступает через камеру всасыва-

ния к рабочему колесу и подается им к напорному

патрубку. Непосредственной передаче тепла с

насосной части на двигатель препятствует тепловое

заграждение. Потерянное тепло двигателя отводится

вторичным контуром охлаждения и смазки в рас-

положенный отдельно теплообменник. Этот контур

охлаждения и смазки обслуживает одновременно и

подшипники скольжения. Таким образом, в насосной

части могут подаваться среды с температурой до

+425 °C, в то время как вторичный контур охлаждения

работает на более низком температурном уровне.

Такая конструкция пригодна для подачи загрязненных

жидкостей, или жидкостей с твердыми примесями, при

необходимости с дозированием чистой технологической

жидкости в контур двигателя.

Возврат частичного потока на сторону всасывания

Возврат частичного потока на напорную сторону

Внутренний контур охлаждения/смазки

Области применения

CNP

Для подачи агрессивных, ядовитых, взрывоопасных,

ценных, огнеопасных, радиоактивных, а также легких

летучих сред, например серной кислоты, азотной

кислоты, плавиковой кислоты, синильной кислоты,

уксусной кислоты, муравьиной кислоты, NaOH, KOH,

D2O, растворителей и других.

CNPF ■ Сжиженные газы (LPG): например пропан, бутан,

и их смеси; хлор, аммиак, фосген, и другие. ■ Углеводороды: например, олефины, (этилен,

пропилен, и другие), ■ парафин, ароматические углеводороды (бензол,

толуол, и другие).

CNPK

Для подачи горячих продуктов в вакуумной перегонке;

для подачи горячих органических масляных теплоно-

сителей, а также жидкостей, используемых в горячих

ваннах и т. д. Помимо этого, эти модели могут быть

использованы для подачи агрессивных, ядовитых,

взрывоопасных, ценных, огнеопасных, радиоактивных,

а также легких летучих сред.

Диапазоны применения

CNP: –120 °C до +360 °C

CNPF: –120 °C до +360 °C

CNPK: –120 °C до +425 °C

Экранированные электродвигатели

Мощность: до 300 кВт при 1475 об/мин [50 Гц]

до 400 кВт при 2950 об/мин [50 Гц]

до 336 кВт при 1775 об/мин [60 Гц]

до 448 кВт при 3550 об/мин [60 Гц]

Режим работы: S1 до S10

Напряжение: 400 / 690 В

(возможны специальные напряжения)

Класс

нагревостойкости: H – 180

C – 220 / C – 400

Частота: 50 или 60 Гц

(может использоваться и в

преобразовательном режиме)

Защита: IP 65

Защита

электродвигателя: термистор, например:

терморезистор KL 180 (для обмоток H)

PT 100 (для обмоток С)

Обозначение насоса и гидравлики

например

CNP 100 x 80 x 200 B1

Исполнение рабочего колеса

Номинальный диаметр рабочего

колеса в мм

Номинальный диаметр напорного

патрубка в мм

Номинальный диаметр

всасывающего патрубка в мм

Конструктивный ряд

Взрывозащита

В соответствии с EG-Baumusterprüfbescheinigung

(типовое удостоверение ЕС) 94/9/EG (ATEX) II 2 G Ex

de IIC T1 по T6

Документация соответственно стандартам

фирмы HERMETIC ■ Руководство по эксплуатации, включая инструкции

по вводу в эксплуатацию, по эксплуатации и

техобслуживанию ■ Техническая спецификация ■ Чертеж сечения с N поз. ■ Oбзорный чертеж с размерами ■ Спецификация запчастей с идент. N ■ Протокол приемки ■ Характеристика приемки ■ Сертификат соответствия

Приемка и гарантии

Стандартные испытания

Гидравлические испытания: ■ каждый насос проходит пробный пуск и

проверяется на соответствие показателей в

рабочей точке по API 685 (5 точек измерения) ■ опрессовка ■ измерение осевого сдвига ■ испытание на герметичность

Дополнительные испытания

Дополнительные испытания могут быть выполнены и

сертифицированы за надбавку (например, проверка

кавитационного запаса, испытание гелием на утечки,

измерение вибраций, ультразвуковое испытание,

испытание на соответствие материалов). Дополни-

тельные приемки и испытания согласно технической

спецификации. Гарантия предоставляется в рамках

действующих условий поставки.

4

Области и диапазоны применения

5

Материал и ступени давления

Предельно допустимые давления и температуры

Номер

VDMA

Наименование

детали

Конструктивный ряд CNP / CNPF / CNPK

Категория

материала

S -5

Литая сталь

Категория

материала

S -6

Литая сталь /

хромистая сталь

Категория

материала

C-6

Хромистая сталь

Категория

материала

A-8

Нержавеющая

сталь

Ступень давления

PN 50

Ступень давления

PN 50

Ступень давления

PN 50

Ступень давления

PN 50

Детали, входящие в контакт со средой

102 Спиральный корпус 1.0619 1.0619 1.4317 1.4409

230.01 Рабочее колесо 1.0619 1.4317 1.4317 1.4409

230.03 Вспомогательное

рабочее колесо(1)

JS 1025 1.4408 1.4408 1.4408

472.01/02 Скользящее кольцо ПТФЭ/K ПТФЭ/K ПТФЭ/K ПТФЭ/K

502.01 Щелевое кольцо 1.4028 1.4028 1.4028 1.4404

503.01 Вращающееся

кольцо

1.4028 1.4028 1.4028 1.4404

529.01/02 Гильза подшипника 1.4571/W5(2) 1.4571/W5(2) 1.4571/W5(2) 1.4571/W5(2)

545.01/02 Втулка подшипника 1.4571/SiC30 1.4571/SiC30 1.4571/SiC30 1.4571/SiC30

816 Труба статора Хастеллой C4 Хастеллой C4 Хастеллой C4 Хастеллой C4

817 Стакан ротора 1.4571 1.4571 1.4571 1.4571

819 Вал двигателя 1.4021 1.4021 1.4021 1.4571/1.4462

922 Гайка рабочего

колеса

1.4571 1.4571 1.4571 1.4571

Детали, не входящие в контакт со средой

811 Корпус двигателя 1.0254 1.0254 1.0254 1.0254

Материалы

425

Допустимое

давление

насоса

в [бар]

Мы не

гарантируем

правиль-

ность

данных

Категория материала S-5, S-6, C-6 и A-8

Температура подаваемой среды T [°C]

50

40

20

10

0

30

-100 0 50 100 150 200 250 300 400350-50

Категория материала S-5 / S-6 / C-6

-30

60

Специальные материалы / более высокие ступени давления возможны по запросу

(1) детали только для насосов CNPF и CNPK(2) с покрытием из нанесенного с большой скоростью карбида вольфрама

Категория материала A-8

Блочно-модульная конструкция и принцип действия

6

CNP

CNPF

CNPKf

Принцип действия

Подшипниковый узел

Герметичная конструкция предусматривает располо-

жение подшипников в рабочей жидкости. Поэтому, в

качестве подшипников, в большинстве случаев исполь-

зуются гидродинамические подшипники скольжения.

Преимущество таких подшипников заключается, при

правильном режиме, в отсутствии соприкосновения

поверхностей скольжения подшипников. В результате

при непрерывном режиме они не изнашиваются и не

требуют техобслуживания. Срок службы от 8 до 10 лет

для герметических насосов не редкость.

Почти универсальным сочетанием для парных под-

шипников являются материалы на основе карбида

вольфрама (W5) и карбида кремния (SiC30). Пары

состоят из металлической гильзы вала из нержавеющей

7

Гильза подшипника

(1.4571/W5)

Втулка подшипника

(1.4571/SiC30)

Скользящее кольцо

Вал насоса

стали (1.4571) с покрытием из карбида вольфрама,

нанесенного методом «высокоскоросного газопламен-

ного напыления», и неподвижной втулки подшипника

из керамического материала (SiС30) в гильзе из

нержавеющей стали. SiC30 это смешанный материал

из карбида кремния и графита, который соединяет

преимущества обоих материалов. Материал SiC30

очень хорошо справляется с состоянием полужид-

костного трения, которое возникает, например, во

время пуска и останова насоса. Кроме того, этот

материал устойчив к тепловому удару (высокая

стойкость к колебаниям температуры), химически

инертный, а также устойчив к образованию пузырей

(не образуются пузыри на поверхности материала),

и к абразивному износу.

W5-покрытие

8

Компенсация осевого сдвига

Развитие герметичных насосов зависело от решения

центральной проблемы, а именно, исключения осевых

усилий ротора. Широкий спектр свойств подаваемых

сред исключает использование механических упорных

подшипников. Окончательно проблему удалось решить

гидравлической разгрузкой ротора.

Гидравлическое разгрузочное устройство конструк-

тивного ряда CNP / CNPF / CNPK основывается на

переменном дроссельном устройстве на распредели-

тельном диске. В зависимости от осевого положения

ротора вследствие вентильного действия переменного

дросселирующего сечения, изменяется давление в

регулировочной камере и противодействует, таким

образом, осевому сдвигу рабочего колеса. Таким

образом, давление в регулировочной камере изменя-

ется в зависимости от осевого положения ротора.

Осевое положение вала насоса регулируется во время

эксплуатации автоматически, таким образом устанав-

ливается равновесное состояние без воздействия

усилий, и без воздействия осевых усилий на заплечик

упорного подшипника.

Напорная сторона

Переменный дроссель

Распределительная камера

Вал

Рабочее колесо

Осевое усилиеCMCP

Сторона

двигателя

Сторона

насоса

Сторона

всасывания

Распределительный диск

9

CNF...B

Исполнение для среднего режима работы

Данное исполнение отличается установкой насоса

на лапах с корпусом по OH1 (API610) и фланцами по

ANSI 150 lbs. Это альтернативное исполнение может

использоваться в тех случаях, когда не требуется

исполнение насоса для «тяжелого режима» согласно

API 685.

Полностью обогреваемая / охлаждаемая конструкция

С нагревательной/охлаждающей рубашкой у корпуса

насоса, корпуса двигателя, промежуточного фонаря и

крышки подшипника. Таким образом могут подаваться

даже жидкости с высокой или разной вязкостью

(например сера, фенол, акрилонитрил).

Конфигурация «Top-Top»

Для применения при высоких температурах возможно

вертикальное исполнение всасывающих и напорных

фланцев по стандарту API (так называемая конфигу-

рация «Top-Top»). Это упрощает прокладку трубо-

провода и сокращает потребность в необходимых

компенсационных коленах.

Варианты исполнения

CNPKf

CNP

10

Высокие давления в системе

Проблемы, обусловленные высокими давлениями

в системе (до 1200 бар), можно решить простым

техническим способом – с помощью насосов с

экранированными электродвигателями. Толщина

стенок внешних элементов насоса соответствует

требуемой ступени давления.

Сжатые газы / сжиженные газы

При низкой вязкости и в результате этого недостаточной

несущей способности подшипников скольжения, насос

может быть установлен вертикально. В этом случае

подшипники скольжения выполняют не несущую, а

только направляющую функцию. Вес ротора поддер-

живается при этом гидростатически.

CNPFH

CNPFV

11

Насосы фирмы HERMETIC выполняются преимуще-

ственно взрывозащищёнными. При этом насосы

соответствуют требованиям по взрывозащите как

в электротехнической части, так и в механической.

Контроль уровня

При условии, что полость ротора как часть техноло-

гической системы постоянно заполнена жидкостью,

возможность образования взрывоопасной атмосферы

исключена. В этом случае для полости ротора не

требуется признанного взрывозащитного исполнения.

Если пользователь не может гарантировать постоян-

ное заполнение, то необходимо использовать приборы

контроля уровня.

Контроль температуры

Выдерживание температурного класса или макси-

мально допустимой температуры поверхности

экранированного электродвигателя обеспечивается

термистором, установленным в обмотке статора и/или

точкой измерения в крышке подшипника (температура

жидкости).

Контроль положения ротора

На компенсацию осевого сдвига влияют в значитель-

ной степени вид эксплуатации, режим эксплуатации и

различные физические параметры подаваемой среды.

Чтобы обеспечить заблаговременное обнаружение

источника ошибок рекомендуется контролировать

положение ротора. Это электронное защитное устрой-

ство контролирует герметично и бесконтактно осевой

зазор вала ротора, а также его направление враще-

ния. В сочетании с контролем уровня и температуры,

таким образом, обеспечена эффективная, автомати-

ческая ранняя диагностика неполадок.

Контрольно-измерительные приборы

Возможные варианты контроля

1 Тип FTL 50/51 LIУровень

2 Тип О 30 LS

3 Тип KL 180 TSТемпература

4 Тип PT 100 TI

5 Тип AM-2000 GI Положение ротора

6 Тип MAP GI Положение ротора

7 Тип ROM GI Направление

вращения

1

2

3

5

6

74

12

Характеристики 2950 об/мин 50 Гц

1 50x25x190

2 50x25x230

3 80x25x290

4 100x25x350

5 80x40x200

6 80x40x230

7 80x40x250

8 80x40x290

9 80x40x320

10 100x40x350A

11 100x40x350B

12 100x40x400

13 80x50x190A

14 80x50x190B

15 80x50x200

16 80x50x230A

17 80x50x230B

18 100x50x230

19 100x50x290

20 100x50x320

21 100x50x350

22 100x50x400

23 100x80x190

24 100x80x200A

25 100x80x200B

26 100x80x230

27 100x80x250

28 100x80x290

29 100x80x320

30 100x80x350

31 100x80x430

32 150x80x230

33 150x80x290A

34 150x80x290B

35 150x80x350

36 150x80x400

37 150x100x190A

38 150x100x190B

39 150x100x230

40 150x100x290

41 150x100x350A

42 150x100x350B

43 150x150x190

44 150x150x230

45 200x150x290

46 200x150x350A

47 200x200x250

48 200x200x320

Характеристики

Гидравлические обозначения к характеристикам

5 10 20 50 100 200 1000500

20

50

100

200

47

48

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11

12

13 14

15

16 17

18

19 20

21

22

23

24 25

26

27

28

29

31

30

32

33 34

35

36

38

39

40

41 42

43

46

45

44

37

50010 10020 50 200 1000 2000

500

200

100

50

1000

2

15

300

US.gpm

H[m]

Q[м3/ч]

H[ft]

13

Характеристики 1475 об/мин 50 Гц

1 50x25x190

2 50x25x230

3 80x25x290

4 100x25x350

5 80x40x200

6 80x40x230

7 80x40x250

8 80x40x290

9 80x40x320

10 100x40x350A

11 100x40x350B

12 100x40x400

13 80x50x190A

14 80x50x190B

15 80x50x200

16 80x50x230A

17 80x50x230B

18 100x50x230

19 100x50x290

20 100x50x320

21 100x50x350

22 100x50x400

23 100x80x190

24 100x80x200A

25 100x80x200B

26 100x80x230

27 100x80x250

28 100x80x290

29 100x80x320

30 100x80x350

31 100x80x430

32 150x80x230

33 150x80x290A

34 150x80x290B

35 150x80x350

36 150x80x400

37 150x100x190A

38 150x100x190B

39 150x100x230

40 150x100x290

41 150x100x350A

42 150x100x350B

43 150x150x190

44 150x150x230

45 200x150x230

46 200x150x290

47 200x150x350A

48 200x150x430A

49 200x150x430B

50 200x200x250

51 200x200x320

Гидравлические обозначения к характеристикам

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11

12

13 14

15

16 17

18

19 20

21

22

23

24 25

26

27

28

29

31

30

32

33 34

35

36

38

39

40

41 42

43

46

45

44

47

48 49

37

50

51

1

20 50 100 200 500 1000 2000

100202 10 50 200 500

200

100

20

20

50

5

10

5

50

5 1080

4

US.gpm

Q[м3/ч]

H[ft]

H[m]

14

Характеристики 3550 об/мин 60 Гц

1 50x25x190

2 50x25x230

3 80x25x290

4 100x25x350

5 80x40x200

6 80x40x230

7 80x40x250

8 80x40x290

9 80x40x320

10 100x40x350A

11 100x40x350B

12 100x40x400

13 80x50x190A

14 80x50x190B

15 80x50x200

16 80x50x230A

17 80x50x230B

18 100x50x230

19 100x50x290

20 100x50x320

21 100x50x350

22 100x50x400

23 100x80x190

24 100x80x200A

25 100x80x200B

26 100x80x230

27 100x80x250

28 100x80x290

29 100x80x320

30 100x80x350

31 100x80x430

32 150x80x230

33 150x80x290A

34 150x80x290B

35 150x80x350

36 150x80x400

37 150x100x190A

38 150x100x190B

39 150x100x230

40 150x100x290

41 150x100x350A

42 150x100x350B

43 150x150x190

44 150x150x230

45 200x150x290

46 200x150x350A

10 5000

Q[m3/h] 5 10 20 50 100 200 1000500

50010020 50 200 1000 2000

200

100

50

100

200

500

1000

70

1500

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11

12

13 14

15

16 17

18

19 20

21

22

23

24 25

26

27

28

29

31

30

32

33 34

35

36

38

39

40

41 42

43

46

45

44

37

Гидравлические обозначения к характеристикам

H[m]

Q[м3/ч]

H[ft]

15

Характеристики 1775 об/мин 60 Гц

1 50x25x190

2 50x25x230

3 80x25x290

4 100x25x350

5 80x40x200

6 80x40x230

7 80x40x250

8 80x40x290

9 80x40x320

10 100x40x350A

11 100x40x350B

12 100x40x400

13 80x50x190A

14 80x50x190B

15 80x50x200

16 80x50x230A

17 80x50x230B

18 100x50x230

19 100x50x290

20 100x50x320

21 100x50x350

22 100x50x400

23 100x80x190

24 100x80x200A

25 100x80x200B

26 100x80x230

27 100x80x250

28 100x80x290

29 100x80x320

30 100x80x350

31 100x80x430

32 150x80x230

33 150x80x290A

34 150x80x290B

35 150x80x350

36 150x80x400

37 150x100x190A

38 150x100x190B

39 150x100x230

40 150x100x290

41 150x100x350A

42 150x100x350B

43 150x150x190

44 150x150x230

45 200x150x230

46 200x150x290

47 200x150x350A

48 200x150x430A

49 200x150x430B

50 200x200x250

51 200x200x320

5

5 10 20 50 100 200 500

50010010 50 200 1000 2000

100

50

20

100

200

20

50

20

10

2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11

12

13 14

15

16 17

18

19 20

21

22

23

24 25

26

27

28

29

31

30

32

33 34

35

36

38

39

40

41 42

43

46

45

44

47

48 49

37

50

51

400

Гидравлические обозначения к характеристикам

Q[m3/h]

Q[м3/ч]

H[ft]

H[m]

PRODUKTINFOCNP-CNPF-CNPK/R/07/2010

Все данные в данном документе соответствуют уровню техники на день их публикации. Оставляем за собой право в любое время вносить технические улучшения и изменения.

Наши продукты отвечают требованиям:

■ директиве 2006/42/EG

(директива по машиностроению) ■ по взрывозащите в соответствии

с директивой 94/9/EG (ATEX);

UL; KOSHA; NEPSI; CQST; CSA;

Ростехнадзор ■ директиве 96/61/EG (директиве IPPC) ■ директиве 1999/13/EG

(директиве VOC) ■ TA-Luft (нормам по выбросам в

атмосферу) ■ RCC-M, уровень 1,2,3

Фирма HERMETIC-Pumpen GmbH сертифицирована по:

■ ISO 9001:2008 ■ GOST; GOST «R» ■ директиве 94/9/EG ■ AD 2000 HP 0; директиве 97/23/EG ■ DIN EN ISO 3834-2 ■ KTA 1401; AVS D 100 / 50; IAEA 50-C-Q ■ Специализированное предприятие

в соотв. с § 19 I WHG

Нас отличает оперативность, мобильность, гибкость, доступность

и надежность. Главное для нас – гарантировать Вам максимальную

эксплуатационную готовность и производительность Вашего насоса.

Убедительный сервис.

Монтаж и ввод в эксплуатацию ■ Сервис на месте нашими

специалистами

Обеспечение запасными частями ■ Оперативный и долголетний

сервис ■ Рекомендации по хранению

запасных частей на складе,

соответственно специфическим

требованиям клиента

Ремонт и восстановительные

работы ■ Проведение ремонтных работ

специалистами на заводе

фирмы, включая приемку на

испытательном стенде ■ или в одной из наших станций

обслуживания во всем мире

Ретрофит ■ Перестройка Ваших центро-

бежных насосов на привод

от экранированного электро-

двигателя для выполнения

требований директивы IPPC

Договоры на содержание

в исправности и на техобслу-

живание ■ Индивидуально разработанные

концепции для повышения

эксплуатационной готовности

Вашего оборудования

Обучения и семинары ■ Повышение квалификации

Вашего персонала для

обеспечения качества Вашей

продукции

HERMETIC-Pumpen GmbHGewerbestrasse 51 · D-79194 Gundelfi ngenphone +49 761 5830-0 · fax +49 761 5830-280hermetic@hermetic-pumpen.comwww.hermetic-pumpen.com