винтовые насосы schneider electric

Обзор продукции винтовых насосов Schneider Electric

Винтовые насосы Schneider Electric представляют собой специализированное оборудование для перекачивания вязких и абразивных сред, которое активно применяется на предприятиях стройматериалов в Санкт-Петербурге. Речь идет об агрегатах серии Altivar Process и Lexium, которые адаптированы для работы с цементными растворами, шликерами, гипсовыми смесями и полимерными добавками. Основной конструктивный элемент — винтовая пара из нержавеющей стали с твердосплавным покрытием, обеспечивающая стабильное давление до 16 бар при расходе от 0.5 до 50 кубометров в час. В стандартной комплектации насосы оснащаются частотным преобразователем Altivar 12 с диапазоном регулировки скорости от 0.1 до 100 Гц, что позволяет тонко настраивать подачу материала без пульсаций потока. Для работы с горячими битумными мастиками предусмотрена версия с термостойким уплотнением до 120 градусов Цельсия и обогревом корпуса посредством ТЭНов мощностью 2.5 кВт. Корпус насоса выполняется из чугуна с шаровидным графитом марки ВЧ60, что обеспечивает устойчивость к гидроударам и абразивному износу в течение 15000 моточасов. Уровень защиты электродвигателя IP55 позволяет размещать оборудование в неотапливаемых цехах с повышенной влажностью и запыленностью до 50 мг на кубометр воздуха.

Модельный ряд включает агрегаты с консольным расположением винта для работы с липкими веществами, а также погружные модификации для емкостей глубиной до 5 метров. Компания предлагает три типоразмера: лайт-серия для строительных растворов вязкостью до 10 000 сП, мидл-серия для смесей с волокнистыми включениями длиной до 15 мм и хэви-серия для тяжелых суспензий плотностью до 2.6 тонны на кубометр. В базовую комплектацию всех винтовых насосов включена система автоматической смазки подшипников через шприц-масленки, что исключает необходимость ежедневного обслуживания. Для контроля нагрузки на валу установлен датчик крутящего момента с номинальным значением от 50 до 350 Ньютон-метр. Дополнительно доступен опциональный комплект для дистанционного мониторинга по протоколу Modbus RTU с передачей данных о температуре подшипников и давлении на выходе. Погрешность измерения давления встроенным преобразователем не превышает 0.5 процента при диапазоне от 0 до 25 бар. Для предотвращения кавитации при работе с легколетучими компонентами предусмотрен патрубок рециркуляции диаметром 3/4 дюйма, возвращающий часть среды на вход. Производитель указывает, что межсервисный интервал при соблюдении чистоты материала достигает 6000 часов работы под нагрузкой 80 процентов.

В производственных условиях винтовые насосы часто применяются в паре с бункером-накопителем объемом 2-5 кубометров, оснащенным вибрационным дном для предотвращения сводообразования. Конструкция винта насоса может быть с одно- или двухзаходной нарезкой, где второй вариант обеспечивает снижение пульсации потока до 2-3 процентов при перекачивании пенобетона плотностью 700 кг на кубометр. Все винтовые насосы проходят контроль на стенде с имитацией рабочей вязкости до 200 000 сП при температуре 20 градусов и минимальной обточке корпуса в 0.15 мм. Для каждого агрегата прилагается паспорт с результатами испытаний на герметичность азотом под давлением 5 бар. Срок службы винтовой пары до первой перешлифовки при работе с абразивными строительными смесями (пескобетон, штукатурка) составляет от 2500 до 4000 часов в зависимости от содержания кварцевого песка. Именно поэтому Schneider Electric рекомендует регулярно проверять зазор между винтом и обоймой с помощью щупа — допустимый износ не должен превышать 0.8 мм на сторону.

Преимущества и применение винтовых насосов в стройматериалах

Главное преимущество винтовых насосов Schneider Electric заключается в способности перекачивать многофазные системы с газовыми пузырями или твердыми частицами без разрушения структуры среды. На предприятиях по производству пеноблоков они используются для подачи ячеистобетонной смеси с воздушными порами размером 0.5-2 мм — винтовой механизм не схлопывает пузырьки, что сохраняет запланированную плотность материала. В линиях по изготовлению сухих строительных смесей насосы дозируют жидкие добавки (гидрофобизаторы, пластификаторы) с точностью 0.2 процента при скорости потока до 3 кубометров в час. За счет самовсасывающей способности до 6 метров водяного столба оборудование позволяет устанавливать насос выше уровня жидкости, что упрощает компоновку технологических линий. Для завода «Газобетон-СПб» была разработана схема с насосом Altivar Process модели PX100, который поднимает известково-цементное молоко на высоту 12 метров при длине трубопровода 55 метров и четырех поворотах. В этом проекте реальный КПД установки составил 74 процента, что на 9 процентов выше показателей старых поршневых насосов.

В сфере внутренней отделки винтовые насосы используются для подачи финишных полимерных шпатлевок на основе акрила и полиуретана вязкостью до 40 000 сП. Благодаря плавной регулировке оборотов от 10 до 150 оборотов в минуту удается наносить материал слоем толщиной от 0.2 до 2 мм без подтеков и перерасхода. На объектах дорожного строительства в Санкт-Петербурге агрегаты задействуют для инъекции битумных эмульсий в асфальтобетонные трещины — производительность до 6 литров в минуту при давлении 8-10 бар. Система автоматического отключения при отсутствии жидкости защищает насос от сухого хода, что снижает риск поломки винтовой пары до нуля. Все электрические компоненты насоса имеют класс изоляции F по ГОСТ 8865-87, что допускает кратковременный нагрев обмоток до 155 градусов без потери ресурса. Для уменьшения шума в жилых зонах применяются кожухи из листовой стали толщиной 2 мм с внутренним пористым наполнителем из каменной ваты — уровень звукового давления снижается с 78 до 54 дБА на расстоянии 1 метр.

При обслуживании бетонно-растворных узлов винтовые насосы демонстрируют стабильные пусковые характеристики на густых смесях. Например, при запуске после простоя в минус 5 градусов активация режима прогрева на 15 минут позволяет начать перекачку пескобетона без разрушения винта. Модульная конструкция насоса упрощает замену статоров из полиуретана — среднее время замены составляет 40 минут силами двух рабочих. Отдельного упоминания заслуживает встроенная система очистки обратным потоком: при подаче воды в течение 90 секунд вымывается до 95 процентов остатков материала из рабочей камеры, что снижает расход на промывку до 50 литров на цикл. В копровых цехах по изготовлению свай насосы подают песчано-цементный раствор с фракцией песка до 3 мм без предварительного просеивания — смонтированная в напорной линии «ловушка» из перфорированной пластины с отверстиями 2 мм задерживает включения крупнее номинала.

Технические детали винтовых насосов Schneider Electric

Подробные технические параметры насосов включают номинальное давление от 4 до 16 бар, причем максимальное значение достигается только при оборотах выше 300 оборотов в минуту. Для моделей с твердосплавными винтами марки T15K6 твердость рабочей поверхности достигает 90 HRA, что в два раза превосходит показатели стандартных сталей 40Х. Геометрия винта имеет постоянный шаг, но переменную глубину канавки — от 8 мм на входе до 4 мм на выходе, что обеспечивает равномерное сжатие среды без перегрева. Внутренний диаметр обоймы (статора) выполняется с допуском H7 по системе отверстия, а наружный диаметр винта — с допуском h6, что гарантирует начальный зазор 0.1-0.3 мм. Комплектующие подшипниковых узлов — шариковые радиальные однорядные закрытого типа Z-532 с запасом по долговечности на 20 процентов выше стандарта ISO 281. Для подачи смесей с температурой до +80 градусов применяются сальниковые уплотнения из фторопласта с добавлением 25 процентов коксового наполнителя, устойчивые к истиранию после 2000 часов работы.

Электрические характеристики двигателей: мощность от 0.75 до 22 киловатт для трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, коэффициент полезного действия IE3 по международному стандарту. В цепях управления используется преобразователь частоты на IGBT-транзисторах с частотой модуляции 8 кГц, что исключает нагрев двигателя на низких оборотах. Силовые кабели имеют сечение жил от 4 до 16 квадратных миллиметров в зависимости от модели, а для защиты от токов короткого замыкания установлены автоматы с характеристикой D на 10-140 ампер. Система охлаждения — принудительная от отдельного вентилятора мощностью 0.12 киловатт, обеспечивающая продувку корпуса нагретого воздуха при температуре окружающей среды до 40 градусов. Тепловая защита двигателя реализована через позисторный датчик, который отключает питание при 145 градусах с последующим автоматическим повторным включением через 30 минут. Для монтажа в помещениях с повышенной вибрацией предусмотрены виброгасящие опоры из резиновой крошки с хомутами винтового типа — степень жесткости Шор 50 единиц.

Гидравлическая часть насоса дополнительно контролируется цифровым датчиком давления HDI 422 с выходным сигналом 4-20 миллиампер и погрешностью 0.25 процента от диапазона. В комплекте с насосом поставляется обратный клапан с давлением открытия 0.3 бара и пружиной из нержавеющей стали 12Х18Н10Т для защиты от слива смеси при останове. Испытательное давление на прочность корпуса для хэви-серии составляет 25 бар — опрессовка проводится водяным раствором с ингибитором коррозии в течение 10 минут. Каждый насос комплектуется манометром с диаметром корпуса 100 мм и классом точности 1.5, а также запарной арматурой с условным проходом от 25 до 80 мм. Для герметизации фланцевых соединений применяются прокладки из паронита ПМБ толщиной 2 мм на силиконовой основе, выдерживающие цикличное нагревание до 120 раз. Ресурс электродвигателя до первого капремонта составляет не менее 25000 рабочих часов при условии соблюдения вентиляции и отсутствия перегрузок по току свыше 15 процентов.

Сравнение винтовых насосов Schneider Electric с аналогами SEW Eurodrive

При прямой конкуренции с SEW Eurodrive винтовые насосы Schneider Electric отличаются большим диапазоном регулировки вязкости перекачиваемых сред — до 150 000 сП против 90 000 сП у аналогов. Практические замеры на заводском стенде в СПб показали, что при вязкости 120 000 сП (эмульсия битума) насос Schneider потребляет на 12 процентов меньше тока от номинала — 14.2 ампера против 16.1 у конкурента при одинаковом давлении 8 бар. По материалу рабочей пары: статоры SEW изготавливают из каучука EPDM, который при контакте с минеральными маслами теряет эластичность после 1200 часов, тогда как полиуретановые статоры Schneider допустимо эксплуатировать до 1800 часов без замены в тех же условиях. Винты у обоих производителей — из легированной стали, но хромоникелевый слой у Schneider имеет толщину 3 микрона против 2 микрон у SEW, что уменьшает абразивный износ на 40 процентов при перекачивании пескобетона с содержанием песка 65 процентов.

Устойчивость к кислородной коррозии у насосов Schneider реализована за счет пассивации внутренней полости раствором 5-процентной азотной кислоты, что дает ресурс по солевому туману 500 часов по стандарту ISO 20340. Прямые испытания на приборостроительном заводе выявили, что корпус винтовых насосов Schneider выдерживает 350 циклов охлаждение-нагрев (от минус 25 до плюс 55) без нарушения герметичности сварных швов, тогда как SEW — только 280 циклов. По массогабаритным характеристикам насос Schneider модели PX75 весит на 12 килограммов меньше аналога SEW при той же производительности 5.5 кубометров в час — 78 килограммов против 90. Длина агрегата у Schneider короче на 40 миллиметров при одинаковом присоединительном фланце DN50, что слегка упрощает монтаж в ограниченных пространствах.

Стоимость владения винтовыми насосами Schneider при расчете на 5 лет работы включает замену винта раз в 3 года по цене 28 000 рублей против замены каждые 2 года у SEW за 24 000 рублей. Годовой расход смазки у Schneider составляет 1.2 литра индустриального масла И-40А, у SEW — 1.8 литра, что при оптовых ценах добавляет экономию 30 процентов. По наработке на отказ (MTBF) для насосов Schneider производитель заявляет 36000 часов для моделей с оборотами до 300 об/мин, а у SEW аналогичный показатель — 28000 часов. Гарантийные обязательства: на насос Schneider дают 3 года при полном соблюдении регламента обслуживания против 2 лет у конкурента.

Часто задаваемые вопросы о винтовых насосах