Котельная, мазут М-100
Взяли НМШ12-25-10/10 по подаче, не глядя на вязкость. Зимой мазут густел, двигатель уходил в защиту раз в смену. Поставили мотор-редуктор, обороты вниз — второй сезон без остановок.
Артём Лещенко, главный энергетик, Вологда
Объёмные роторно-зубчатые насосы · НМШ · Ш · НМШГ
Паспортный коридор серийных НМШ и Ш — от 0,018·10⁻⁴ до 22·10⁻⁴ м²/с, то есть от 1,08 до 300 °ВУ. Нижнюю границу держит смазывающая способность среды, верхнюю — мощность привода и всасывающая способность качающего узла. Ниже разобрано, как попасть в этот коридор и какой типоразмер брать под свою вязкость.
Шкала вязкости, сСт при 20 °C
Затемнённый коридор — паспортный диапазон серийных агрегатов. Выше него шестерёнка ещё качает, но уже на пониженных оборотах и с другим приводом.
Шаг первый
Тип насоса выбирают не по бренду, а по вязкости среды. У каждого типа свой практический потолок, и он заметно ниже паспортного — паспорт пишут для идеального подпора и свежей пары «ротор — корпус».
Заводские характеристики НМШ снимают на минеральном масле вязкостью 0,75·10⁻⁴ м²/с — это 10 °ВУ, или 75 сСт. Именно к этой точке привязаны и подача, и КПД, и пятиметровая высота всасывания. Считать по ним мазут при 300 °ВУ нельзя: подача просядет, а момент на валу вырастет.
Ресурс тоже нормируется по этой же вязкости: средний ресурс до капремонта у НМШ2-40, НМШ5-25 и НМШ8-25 — 40 000 часов, у НМШ12-25 — 25 000. Предельным состоянием считают падение подачи больше чем на 15 % от номинала из-за износа роторов и корпуса.
Интерактив
Три вопроса — среда, нужная подача и давление на выходе. На выходе получите класс агрегата, ориентировочный типоразмер и частоту вращения, с которой его стоит заказывать. Это не замена гидравлическому расчёту трубопровода, а быстрый отсев неподходящих вариантов.
Если среда нестандартная — эмульсия, растительное масло при +8 °C, битумная мастика — отправьте вводные инженерам Slon17 cc, расчёт делают по фактической температуре в магистрали, а не по справочной.
Какая вязкость у среды при рабочей температуре?
Регламент
Справочное значение при 20 °C годится только для проверки. Мазут в тёплом резервуаре и тот же мазут в январской ёмкости различаются в разы. Переводите в единый формат: 10 °ВУ равны 0,75·10⁻⁴ м²/с и 75 сСт.
Механические включения сразу выводят шестерённый тип из списка. Несмазывающая среда требует графитовых втулок и уплотнений, иначе пара трения перегревается за первые часы работы.
Подача берётся по технологии, давление — по сопротивлению магистрали, а не «с запасом». Серийный ряд закрывает от 1,6 до 19,5 м³/ч и от 0,25 до 2,5 МПа; между соседними исполнениями одного корпуса разница по мощности бывает трёхкратной.
Базовые исполнения идут на 1450 или 980 об/мин. Чем гуще среда, тем ниже обороты: впадины между зубьями просто не успевают заполниться. Полюсность двигателя даёт ряд 3000 / 1500 / 900 / 750 / 470 об/мин, мотор-редуктор опускает вал до 14 об/мин с сохранением номинальной мощности.
Паспортная мощность указана для 10 °ВУ. На 300 °ВУ момент на валу заметно выше, и двигатель 1,8 кВт, которого хватало на масле, уходит в перегрев. Частотник тут помогает не всегда: при снижении оборотов больше чем на 30 % собственная крыльчатка двигателя перестаёт его охлаждать и нужен независимый обдув.
При больших окружных скоростях межзубовые впадины не успевают заполняться, а центробежные силы снижают давление у основания зуба. Начинается локальное вскипание, пузырь схлопывается уже в зоне нагнетания — отсюда стук, выкрашивание зубьев и падение подачи. Лечится подпором, коротким всасывающим трубопроводом большего диаметра и снижением оборотов.
Серийный ряд
Ряд читается по маркировке. В НМШ первое число — подача в литрах на 100 оборотов, второе — максимальное давление в кгс/см², третье — номинальная подача в м³/ч, четвёртое — давление на выходе. Дальше идут индексы исполнения по материалу проточной части и климату по ГОСТ 15150-69.
Один и тот же агрегат в комплекте с двигателем 5,5 кВт торгуется в диапазоне примерно от 92 500 до 144 517 ₽, посередине — предложения около 112 500 ₽. Разница — это склад против заказа на завод, чугун против бронзы, рама и муфта в комплекте или отдельно.
Прежде чем сравнивать цены, сверьте исполнение по вязкости: у соседних позиций одного корпуса паспортные коридоры отличаются — 1,5–200 °ВУ против 10–300 °ВУ. Дешёвая позиция часто оказывается «жидким» исполнением, на мазуте оно не работает.
Приёмка
Шестерённые насосы редко подделывают целиком — чаще пересобирают. Старый корпус, новая краска, шильд с чужой маркировкой. Проверка занимает десять минут и экономит месяц простоя.
Сначала проверяют всасывающую линию: длина, диаметр, подсос воздуха через резьбу. Пятиметровая высота всасывания в паспорте относится к вязкости 0,75·10⁻⁴ м²/с — на густой среде реальная высота ниже. Вторая частая причина — перепускной клапан, сбитый на давление ниже рабочего, весь поток гоняется по кругу внутри корпуса.
Классический признак подбора «по подаче», без поправки на вязкость. Момент на валу растёт вместе с густотой, а двигатель выбирали по паспортным 10 °ВУ. Решения два: понизить обороты через мотор-редуктор или клиноремённую передачу либо ставить привод следующей ступени мощности. Частотник без независимого обдува при глубоком снижении оборотов проблему только маскирует.
Износ роторов и корпуса. Заводской критерий предельного состояния — падение подачи больше 15 % от номинала, и при 25 % агрегат уже вне нормы. Обычная причина — примеси в среде: фильтр на всасывании либо не поставили, либо давно не обслуживали.
Без таблицы «род среды — кинематическая вязкость — температура» покупать нельзя: именно она отличает исполнение на 35 °ВУ от исполнения на 300 °ВУ, а внешне корпуса одинаковые. У Slon17 паспорт уходит вместе со счётом, до оплаты.
Серийный шестерённый ряд здесь заканчивается. Дальше либо параллельная работа двух агрегатов, либо трёхвинтовой насос — у винтового типа потолок по вязкости на порядки выше, вплоть до нетекучих сред. Считать такую схему нужно вместе с обвязкой, а не по одному насосу.
Эксплуатация
Взяли НМШ12-25-10/10 по подаче, не глядя на вязкость. Зимой мазут густел, двигатель уходил в защиту раз в смену. Поставили мотор-редуктор, обороты вниз — второй сезон без остановок.
Артём Лещенко, главный энергетик, Вологда
НМШ5-25-4,0/10 работает четвёртый год на индустриальном масле. Подачу меряем раз в квартал: просела на 6 % — до предельных 15 % ещё далеко. Фильтр на всасывании меняем по графику, это и держит ресурс.
Инга Ращупкина, механик, Самара
Первый насос сгорел за две недели: взяли исполнение под масло, а гоняли зимнее дизтопливо с 1,08 °ВУ. Втулки не смазывались. Заменили на исполнение под жидкие среды — вопрос закрылся.
Павел Дорохин, начальник участка, Тюмень
Просили подобрать под патоку. Инженеры Slon17 cc сразу сказали, что 2200 сСт — верх для серийного НМШ, и предложили считать вязкость при подогреве. Вошли в коридор, обошлись без винтового.
Мария Кудрявец, технолог, Липецк
Вопрос — ответ