Анализ служебного назначения агрегата электронасосного ВА 4500-50А

1 Анализ служебного назначения машины, узла, детали. Описание конструктивных особенностей детали и условий её эксплуатации

  Агрегат электронасосный ВА 4500-50А ( далее «агрегат») предназначен для применения в составе системы технического водоснабжения ответственных потребителей блоков АЭС для отвода тепла перекачиваемой водой от теплооб­менников промконтуров охлаждения ответственных потребителей.

  Агрегат устанавливается в обслуживаемом помещении, режим работы - постоянный. Агрегат должен допускать 2000 пусков за весь срок службы.

  Насос в составе агрегата – вертикальный, центробежный, одноступенчатый, с колесом одностороннего входа.

  В качестве привода насоса применяется трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором ВАН3-5А-1250-10ТМ3, АШГА 528825.003ТУ.

  Агрегат должен быть изготовлен для эксплуатации в климатическом исполнении ТМ, категории размещения 4 (при нижнем значении температуры окружающего воздуха + 5 °С и верхнем + 45 "С), в атмосфере типа Ш по ГОСТ 15150.1

  Агрегат не предназначен для эксплуатации во взрывоопасных и пожароопасных производствах.

  Условные обозначения насоса и агрегата:

ВА 4500-50А,

 где  В - вертикальный;

А  - для применения в системах технического водоснабжения АЭС;

4500 - подача базового насоса, м/ч;

50 - напор базового насоса, м.

А   - с удлиненным промвалом.

  Показатели назначения насоса по параметрам в номинальном режиме работы при частоте тока сети 49Гц и при частоте 50Гц в режиме соответствующем номинальному, должны соответствовать указанным в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Параметры насоса при номинальном режиме работы

Наименование показателя	Величина показателя при частоте тока сети, Гц
	49	50
Подача, м3/с (м3/ч)	1,239(4460)	1,264(4552)
Напор, м	56,8	59,2
Частота вращения,  с-1(об/мин)	9,7(582)	9,9(594)
Мощность (ρ=1030кг/м3),кВт	836	889

  Показатели технической и энергетической эффективности насоса должны соответствовать указанным в таблице 1.2.

Таблица 1.2

Наименование показателя	Величина показателя
Коэффициент полезного действия (к.п.д.), %	85
Допускаемый кавитационный запас (Δhд),м	10
Внешняя утечка через кольцевое уплотнение вала, м3/с(л/ч), не более	0,014  10 -3(50)

  Надежность насоса в условиях и режимах эксплуатации должна характеризоваться значениями показателей, приведенных в таблице 1.3.

Таблица 1.3

Наименование показателя	Величина показателя
Коэффициент готовности, (не менее)	0,98
Средняя наработка на отказ, ч (не менее)	10000
Средний ресурс до капитального ремонта, ч, (не менее)	28000
Средний полный срок службы корпусных деталей, лет (не менее)	30
Среднее время восстановления работоспособного состояния , ч (не более)	200

  Показатели назначения по перекачиваемым средам должны соответствовать указанным в таблице 1.4.

Таблица 1.4

Наименование среды	Наименование показателя	Величина показателя
Вода морская	Рабочая температура на входе в  насос, °С	21-32
	Расчетная температура, °С	35
	Плотность, кг/м3, не более	1030
	Величина рН	7,7-8,0
	Давление на входе в насос, МПа	0,044-0,110
	Содержание взвешенных частиц	0,05

В комплект агрегата насосного входят:

-    насос в собранном виде…………………………………………………..1 шт.

-    двигатель с техническими характеристиками и его

комплектующие изделия………………………………………………….1компл.

-    промежуточные валы………………………………………………….1компл.

-    опоры подшипниковые для промвалов…………………………………2 шт.

-    колено подводящее……………………………………………………….1 шт.

-    патрубок переходной……………………………………………………..1 шт.

-    устройство гидроциклонное ……………………………………………..1 шт.

-   ограждения (открытых участков вала двигателя и промвалов)………...1 шт.

-    плиты фундаментные для насоса и крепежные

изделия для крепления плит……………………………………………...1компл.

-    другие изделия, крепежные детали и прокладки для соединения

составных частей агрегата между собой закрепления на

фундаментах……………………………………………………………….1компл.

-    запасные части для насоса

-    приспособления и инструмент

Условия эксплуатации:

-агрегат электронасосный работает в открытой среде;

-частота вращения промвала составляет n=594об/мин.

Работа агрегата

  Трехфазный асинхронный электродвигатель приводит в действие вертикальный центробежный насос (т.е. является его приводом). При этом осуществляется преобразование механической энергии привода (вращение ротора электродвигателя) в гидравлическую энергию морской воды, являющейся рабочей жидкостью насоса, которая в дальнейшем поступает в  теплооб­менники блоков АЭС для их охлаждения.

  Одним из основных узлов агрегата электронасосного является промежуточный вал, который соединяет вал насоса и вал электродвигателя между собой. Промежуточный вал образует вместе с валами насоса и двигателя валопровод насосного агрегата.

Так как электродвигатель и насос располагаются на разных высотах, то сообщения вращения между ними осуществляется с помощью промежуточного вала. Для предотвращения изгибов промежуточный вал опирается на подшипниковую опору, смазываемую рабочей средой (морской водой).

  Частота вращения промежуточного вала при частоте тока 50Гц составляет n=594об/мин.

  Промежуточный вал работает в сложных условиях. Узел находится в открытой среде - это подразумевает возможность попадание на него морской воды, пыли и т. п., что может вызвать негативное воздействие на поверхностный слой материала узла. При работе возникают большие знакопеременные, инерционные  нагрузки, которые имеют место при пусках электронасосного агрегата.

  Основной деталью узла промежуточного вала является «полумуфта Н80.54.556.02». Полумуфта предназначена для передачи вращательного момента промежуточным валом (т.е. при этом осуществляется передача вращения от электродвигателя к насосу).

Полумуфта при работе может компенсировать погрешности сборки (к примеру, небольшие перекосы осей).

Рисунок 1.1 – Эскиз полумуфты

Анализ поверхностей детали:

-исполнительные поверхности 11;

-базовые:

   а) ОКБ: 9, 11;

   б) ВКБ: 3, 4, 14;

-свободные поверхности 1, 2, 5, 6, 7, 8, 10, 12, 13, 15.

Таблица 1.5 – Таблица соответствия

Связи	Степени свободы
1, 2, 3, 4, 5	I, II, III, IV, V
6	VI

       Таблица 1.6 – Матрица связей