Описание конструкции промышленных насосных установок
Промышленные насосные установки российской сборки предназначены для обеспечения циркуляции хладоносителя, теплоносителя или хладагента в централизованных системах холодоснабжения, отопления и кондиционирования промышленных предприятий и гражданских зданий.
Промышленные насосные установки также могут использоваться в децентрализованных системах холодоснабжения, отопления и кондиционирования воздуха в тех случаях, когда нагрузка изменяется в достаточно больших пределах или требуются несколько уровней температур хладоносителя (теплоносителя) для потребителей. В качестве хладоносителя (теплоносителя) используется вода и водные растворы солей или жидкостей с низкой температурой кристаллизации. Конструкция промышленных насосных установок согласовывается с заказчиком и может иметь несколько контуров, любое количество насосов, специальные присоединительные и габаритные размеры, и множество разнообразных дополнительных опций.
В промышленных насосных установках используются надежные высокоэффективные насосы с высоким КПД и низким энергопотреблением. Для обеспечения высокой надежности насосных установок применяются резервные насосы с автоматическим пуском в случае остановки основного насоса. Перед каждым насосом и после него устанавливаются запорные вентили для обеспечения быстрой замены или ремонта насоса без остановки насосного агрегата и потери перекачиваемой жидкости. Для защиты от загрязнений перед каждым насосом устанавливается фильтр, который можно отсечь от циркуляционного контура с помощью запорных вентилей и прочистить без остановки насосного агрегата и потери хладоносителя (теплоносителя). Для открытых систем, где возможно непрерывное попадание в контур различных загрязнений используется специальный контур очистки жидкости с отдельным насосом и автоматическим самопромывным фильтром. Насосные установки имеют сливной (он же заправочный) вентиль установленный на трубопроводе или на емкости в самой нижней точке, а также дренажный вентиль или автоматический воздухоотводчик, установленный на трубопроводе в самой верхней точке. Трубопроводы могут изготавливаться из углеродистой или нержавеющей стали, а также из пластика.
В состав насосных установок могут входить различные емкости: открытого типа из нержавеющей стали или пластика, закрытого типа (работающие под давлением) из углеродистой или нержавеющей стали или пластика. Пластиковые емкости изготовлены из полиэтилена или полипропилена и отличаются низкой массой, высокой прочностью, высокой коррозионной стойкостью и низкой теплопроводностью. Они имеют очень большой срок службы, легко моются, и их можно использовать для питьевой воды и пищевых жидкостей. Емкости и все трубопроводы насосных агрегатов покрываются слоем теплоизоляции. Материал и толщина теплоизоляции выбирается исходя из рабочей температуры перекачиваемой жидкости и специальных требований заказчика. Для компенсации теплового расширения жидкости используются мембранные баки.
Насосные установки с емкостью закрытого типа или с мембранным баком обязательно оснащаются предохранительным клапаном для защиты их от разрыва при повышении давления выше предельно допустимого. В состав насосных установок также могут входить пластинчатые теплообменники для охлаждения (или нагрева) воды, пищевых жидкостей и хладоносителей (теплоносителей) другого контура, а также автоматические вентили для регулирования температуры, давления и расхода. Контроль работы насосов и состояние фильтров может производится визуально по манометрам, установленным на входе и выходе насосов или насосной установки, а также автоматически с помощью датчиков давления, расхода и температуры, установленных на трубопроводах, и электронных контроллеров установленных в шкафу управления насосной установкой. Состав измерительных приборов и средств автоматики зависит от требований заказчика.
Шкаф управления насосной установкой по желанию заказчика может устанавливаться непосредственно на раму насосной установки или поставляться в отдельной упаковке. В этом случае на раме насосной установки устанавливается клеммная коробка. Шкаф управления насосной установкой имеет степень защиты IP54 или выше. В его состав входят: входной силовой рубильник или выключатель питания, автоматы защиты насосов или тепловые реле, контакторы насосов, сигнальные лампы, ручные выключатели насосов и различные электронные приборы защиты и автоматического управления в зависимости от требований заказчика.
Система управления насосной установкой в дополнение к ручному управлению насосами может предусматривать автоматическое ступенчатое с помощью электронного контроллера или плавное с помощью частотного привода управление насосами по датчику давления, температуры или расхода с целью обеспечения заданного значения давления, температуры или расхода. Система управления также обеспечивает автоматический пуск резервного насоса при аварийной остановке основного насоса. Промышленная насосная установка может оснащаться системой компьютерного управления и мониторинга с выходом на удаленный компьютер предприятия, а через интернет на любой удаленный компьютер.
Все элементы промышленной насосной установки установлены на общую раму, соединены трубопроводами и подключены к шкафу управления или клеммной коробке. После сборки промышленные насосные установки проходят испытания давлением воды на герметичность и прочность (фреоновые насосные установки проходят испытания сухим азотом). После испытаний внутренний контур насосной установки заполняется сухим азотом до избыточного давления 1 бар для консервации. После сборки и проверки шкаф управления проходит дополнительную проверку и испытания в составе насосной установки после его подключения.
Промышленные насосные установки также могут использоваться в децентрализованных системах холодоснабжения, отопления и кондиционирования воздуха в тех случаях, когда нагрузка изменяется в достаточно больших пределах или требуются несколько уровней температур хладоносителя (теплоносителя) для потребителей. В качестве хладоносителя (теплоносителя) используется вода и водные растворы солей или жидкостей с низкой температурой кристаллизации. Конструкция промышленных насосных установок согласовывается с заказчиком и может иметь несколько контуров, любое количество насосов, специальные присоединительные и габаритные размеры, и множество разнообразных дополнительных опций.
В промышленных насосных установках используются надежные высокоэффективные насосы с высоким КПД и низким энергопотреблением. Для обеспечения высокой надежности насосных установок применяются резервные насосы с автоматическим пуском в случае остановки основного насоса. Перед каждым насосом и после него устанавливаются запорные вентили для обеспечения быстрой замены или ремонта насоса без остановки насосного агрегата и потери перекачиваемой жидкости. Для защиты от загрязнений перед каждым насосом устанавливается фильтр, который можно отсечь от циркуляционного контура с помощью запорных вентилей и прочистить без остановки насосного агрегата и потери хладоносителя (теплоносителя). Для открытых систем, где возможно непрерывное попадание в контур различных загрязнений используется специальный контур очистки жидкости с отдельным насосом и автоматическим самопромывным фильтром. Насосные установки имеют сливной (он же заправочный) вентиль установленный на трубопроводе или на емкости в самой нижней точке, а также дренажный вентиль или автоматический воздухоотводчик, установленный на трубопроводе в самой верхней точке. Трубопроводы могут изготавливаться из углеродистой или нержавеющей стали, а также из пластика.
В состав насосных установок могут входить различные емкости: открытого типа из нержавеющей стали или пластика, закрытого типа (работающие под давлением) из углеродистой или нержавеющей стали или пластика. Пластиковые емкости изготовлены из полиэтилена или полипропилена и отличаются низкой массой, высокой прочностью, высокой коррозионной стойкостью и низкой теплопроводностью. Они имеют очень большой срок службы, легко моются, и их можно использовать для питьевой воды и пищевых жидкостей. Емкости и все трубопроводы насосных агрегатов покрываются слоем теплоизоляции. Материал и толщина теплоизоляции выбирается исходя из рабочей температуры перекачиваемой жидкости и специальных требований заказчика. Для компенсации теплового расширения жидкости используются мембранные баки.
Насосные установки с емкостью закрытого типа или с мембранным баком обязательно оснащаются предохранительным клапаном для защиты их от разрыва при повышении давления выше предельно допустимого. В состав насосных установок также могут входить пластинчатые теплообменники для охлаждения (или нагрева) воды, пищевых жидкостей и хладоносителей (теплоносителей) другого контура, а также автоматические вентили для регулирования температуры, давления и расхода. Контроль работы насосов и состояние фильтров может производится визуально по манометрам, установленным на входе и выходе насосов или насосной установки, а также автоматически с помощью датчиков давления, расхода и температуры, установленных на трубопроводах, и электронных контроллеров установленных в шкафу управления насосной установкой. Состав измерительных приборов и средств автоматики зависит от требований заказчика.
Шкаф управления насосной установкой по желанию заказчика может устанавливаться непосредственно на раму насосной установки или поставляться в отдельной упаковке. В этом случае на раме насосной установки устанавливается клеммная коробка. Шкаф управления насосной установкой имеет степень защиты IP54 или выше. В его состав входят: входной силовой рубильник или выключатель питания, автоматы защиты насосов или тепловые реле, контакторы насосов, сигнальные лампы, ручные выключатели насосов и различные электронные приборы защиты и автоматического управления в зависимости от требований заказчика.
Система управления насосной установкой в дополнение к ручному управлению насосами может предусматривать автоматическое ступенчатое с помощью электронного контроллера или плавное с помощью частотного привода управление насосами по датчику давления, температуры или расхода с целью обеспечения заданного значения давления, температуры или расхода. Система управления также обеспечивает автоматический пуск резервного насоса при аварийной остановке основного насоса. Промышленная насосная установка может оснащаться системой компьютерного управления и мониторинга с выходом на удаленный компьютер предприятия, а через интернет на любой удаленный компьютер.
Все элементы промышленной насосной установки установлены на общую раму, соединены трубопроводами и подключены к шкафу управления или клеммной коробке. После сборки промышленные насосные установки проходят испытания давлением воды на герметичность и прочность (фреоновые насосные установки проходят испытания сухим азотом). После испытаний внутренний контур насосной установки заполняется сухим азотом до избыточного давления 1 бар для консервации. После сборки и проверки шкаф управления проходит дополнительную проверку и испытания в составе насосной установки после его подключения.
Энергосберегающие опции промышленных насосных установок
Для экономии электроэнергии, тепла или холода промышленные насосные установки в зависимости от их применения могут оснащаться различными рекуперативными теплообменниками, а также емкостями для накопления горячей воды или теплоносителя.
Наиболее распространенным для промышленных насосных установок способом экономии электроэнергии является применение частотного привода насосов. Известно, что более 80% времени системы холодоснабжения, отопления и кондиционирования работают с частичной нагрузкой. При этот, чем меньше нагрузка, тем меньший расход жидкости требуется потребителям холода (тепла). В системах, где нет частотного привода насосов, расход жидкости регулируется ручным или автоматическим вентилем, но насос при этом работает на полную мощность и, следовательно, при снижении нагрузки нет никакой экономии энергии.
Частотный привод насоса позволяет не только регулировать скорость вращения насоса и обеспечивать необходимый расход жидкости, но и существенно снижать при этом энергопотребление. Причем чем больше мощность насоса, тем больше экономия электроэнергии. Это видно из приведенной внизу таблицы. Кроме того, частотный привод снижает пусковой ток насоса до значения рабочего тока, что дает дополнительную экономию электроэнергии, а также снижает нагрузку на сеть и на электродвигатель насоса.
Наиболее распространенным для промышленных насосных установок способом экономии электроэнергии является применение частотного привода насосов. Известно, что более 80% времени системы холодоснабжения, отопления и кондиционирования работают с частичной нагрузкой. При этот, чем меньше нагрузка, тем меньший расход жидкости требуется потребителям холода (тепла). В системах, где нет частотного привода насосов, расход жидкости регулируется ручным или автоматическим вентилем, но насос при этом работает на полную мощность и, следовательно, при снижении нагрузки нет никакой экономии энергии.
Частотный привод насоса позволяет не только регулировать скорость вращения насоса и обеспечивать необходимый расход жидкости, но и существенно снижать при этом энергопотребление. Причем чем больше мощность насоса, тем больше экономия электроэнергии. Это видно из приведенной внизу таблицы. Кроме того, частотный привод снижает пусковой ток насоса до значения рабочего тока, что дает дополнительную экономию электроэнергии, а также снижает нагрузку на сеть и на электродвигатель насоса.
| Частота | 60 Гц | 55 Гц | 50 Гц | 45 Гц | 40 Гц | 35 Гц | 30 Гц |
| Энергопотребление (расчётное значение) | 100,0% | 77,0% | 57,0% | 42,0% | 30,0% | 20,0% | 13,0% |
| Энергопотребление насоса P=0.75 кВт | 100,0% | 82,0% | 74,0% | 66,0% | 59,0% | 53,0% | 47,0% |
| Энергопотребление нaсоса P=45 кВт | 100,0% | 77,5% | 60,6% | 45,0% | 32,4% | 22,5% | 15,4% |
| Энергопотребление насоса P=55 кВт | 100,0% | 76,5% | 58,0% | 43,0% | 31,2% | 21,2% | 15,3% |
В статье про насосные агрегаты и гидромодули, приведены конкретные примеры их конструктивного исполнения в зависимости от назначения.
Торговой маркой Фригодизайн выполнен проект для молочно-жирового комбината. 
Среди испытательных камер ФРИГОДИЗАЙН® особое место занимает недавно сданная в эксплуатацию модульная климатическая камера, трансформируемая под размеры испытываемых изделий с охлаждением жидким азотом. 
Приведено описание конкретных проектов модернизации и дооснащения систем холодоснабжения различных предприятий молочной промышленности, реализованных фирмой «Фриготрейд» за несколько последних лет. 
