В сложной сети нефтеперерабатывающих заводов бесчисленные трубопроводы соединяют различное оборудование, как вены, а центробежные насосы служат сердцем, непрерывно циркулирующим жидкостями по всей системе. Выбор подходящего центробежного насоса имеет решающее значение для обеспечения безопасности производства и эксплуатационной эффективности. Стандарт API 610, признанный золотым стандартом для проектирования центробежных насосов в нефтяной промышленности, предоставляет подробную классификацию типов насосов. Эта статья предлагает углубленный анализ трех основных категорий центробежных насосов, определенных API 610: консольные (OH), между подшипниками (BB) и вертикальные подвесные (VS) конструкции, помогая профессионалам принимать обоснованные решения для практического применения.

API 610 - это стандарт, опубликованный Американским институтом нефти для центробежных насосов, используемых в нефтяной, тяжелой химической и газовой промышленности. Стандарт охватывает все аспекты проектирования, материалов, производства, испытаний и установки насосов, направленные на обеспечение надежности, безопасности и производительности. Основываясь на конструктивных характеристиках, API 610 классифицирует центробежные насосы на три основные категории: консольные (OH), между подшипниками (BB) и вертикальные подвесные (VS).

Консольные центробежные насосы имеют рабочее колесо, установленное на одном конце вала, а другой конец поддерживается подшипниками. Такая компактная конструкция облегчает техническое обслуживание и подходит для применений со средним и низким расходом и напором. API 610 далее подразделяет консольные насосы на шесть подтипов (от OH1 до OH6) в зависимости от конкретных конструктивных деталей.

Насосы OH1 представляют собой одноступенчатые консольные конструкции с креплением на опорах и горизонтальной установкой. Они соединяются с двигателями через гибкие муфты, при этом корпус насоса обычно центрируется на опорной плите для облегчения установки и обслуживания. Эти насосы отличаются простой конструкцией и более низкой стоимостью, что делает их подходящими для общих применений по перекачке жидкостей.

Основное отличие насосов OH2 заключается в конструкции опоры по осевой линии, где корпус поддерживается кронштейнами вдоль осевой линии, а не через опоры. Такая конфигурация минимизирует влияние теплового расширения, повышая эксплуатационную стабильность при высоких температурах или колеблющихся температурах. Насосы OH2 обычно используют один подшипниковый узел, который поглощает осевые силы и поддерживает правильное положение рабочего колеса во время работы.

Насосы OH3 представляют собой одноступенчатые, прямоточные конструкции с консольными рабочими колесами и независимыми опорами подшипников. Двигатель монтируется непосредственно на насосе для компактной установки, а отдельный подшипниковый узел поглощает эксплуатационные нагрузки. Эта конфигурация оказывается особенно полезной в условиях ограниченного пространства.

Насосы OH4 имеют идентичную конструкцию с моделями OH3, отличаясь только использованием жестких муфт вместо гибких муфт. Хотя жесткие муфты передают больший крутящий момент, они требуют более высокой точности установки.

Насосы OH5 имеют конструкции с непосредственным соединением, с рабочими колесами, установленными непосредственно на валах двигателя. Эти вертикальные, прямоточные, одноступенчатые насосы отличаются чрезвычайно компактной конструкцией и упрощенным обслуживанием, что делает их широко применимыми в различных отраслях.

Насосы OH6 представляют собой высокоскоростные конструкции, включающие повышающие редукторы. Рабочее колесо монтируется непосредственно на валу редуктора, который соединяется с двигателем через гибкие муфты. Доступные как в вертикальной, так и в горизонтальной конфигурациях, эти насосы превосходны в применениях с высоким напором и низким расходом.

Центробежные насосы между подшипниками располагают рабочие колеса между двумя подшипниками, поддерживаемыми корпусом насоса. Такое расположение обеспечивает превосходную опору вала, уменьшает прогиб и повышает эксплуатационную стабильность для применений с высоким расходом и напором. API 610 классифицирует насосы BB на пять типов (от BB1 до BB5) в зависимости от конструкции корпуса.

Насосы BB1 имеют горизонтально разъемные корпуса для одно- или двухступенчатых горизонтальных установок. Такая конструкция облегчает быструю разборку и техническое обслуживание, позволяя быстро заменять внутренние компоненты. Насосы BB1 хорошо служат в общих применениях по перекачке жидкостей.

Насосы BB2 отличаются от моделей BB1 в основном конструкцией корпуса с радиальным разъемом. Эта конструкция выдерживает более высокое давление, что делает ее подходящей для требовательных применений.

Насосы BB3 представляют собой многоступенчатые горизонтальные конструкции с горизонтально разъемными корпусами, обычно соединяющиеся с двигателями через гибкие муфты. Эти насосы работают исключительно хорошо в применениях с высоким напором.

Насосы BB4 используют многоступенчатую, сегментированную конструкцию, где каждая ступень образует кольцо, соединенное стяжными шпильками. Также известные как насосы кольцевого сечения, каждая радиально разъемная ступень монтируется на валу, поддерживаемом подшипниками с обеих сторон.

Насосы BB5 имеют бочкообразные наружные корпуса, предназначенные для работы под высоким давлением. Эти многоступенчатые конструкции включают двухкорпусную, радиально разъемную конструкцию и гибкие муфты.

Вертикальные подвесные центробежные насосы погружают свои корпуса в жидкость, подвешивая их к монтажной пластине через колонны. Такая конфигурация минимизирует риск кавитации, что делает ее идеальной для применений с низким уровнем жидкости или самовсасывающих применений. API 610 классифицирует насосы VS на семь типов (от VS1 до VS7) в зависимости от конструктивных изменений.

Насосы VS1 имеют однокорпусные вертикальные подвесные конструкции, служащие в качестве насосов для мокрых колодцев или диффузорных насосов. Колонна функционирует как нагнетательный трубопровод.

Насосы VS2 используют конструкции спиральных корпусов, сохраняя при этом другие характеристики, аналогичные моделям VS1.

Насосы VS3 представляют собой осевые, однокорпусные вертикальные подвесные конструкции, где колонна насоса служит в качестве нагнетательного трубопровода.

Конструкции VS4 включают отдельные нагнетательные колонны со спиральными корпусами. Вертикально подвешенный вал может включать промежуточную опору подшипника.

Насосы VS5 также имеют отдельные нагнетательные колонны, но отличаются отсутствием промежуточных подшипников. Вал насоса остается консольным, поддерживаемым только верхними подшипниками.

Насосы VS6 включают двухкорпусную конструкцию, заслужив прозвище «насосы-банки». Эти вертикальные подвесные конструкции разряжаются через колонны насоса. Подземная установка иногда повышает доступность NPSH (чистый положительный напор на всасывании).

Насосы VS7 завершают классификацию API 610 конструкциями спиральных корпусов, аналогичными моделям VS6, сохраняя при этом другие сопоставимые характеристики.

Стандарт API 610 обеспечивает всестороннюю классификацию центробежных насосов, при этом каждый тип предлагает различные преимущества для конкретных применений. Правильный выбор насоса требует тщательного рассмотрения расхода, напора, характеристик жидкости и рабочей среды в соответствии с рекомендациями API 610. Это обеспечивает надежную работу, повышенную эффективность и безопасность производства. По мере развития технологий появляются новые конструкции насосов и интеллектуальные системы мониторинга, что требует постоянной оценки развития отрасли наряду с основными принципами API 610.