Сайт научно-технического журнала «Инженерные системы. АВОК Северо-Запад»

Насосы GRUNDFOS в сердце Западной Сибири

В начале 2021 года специалисты Тарского производственного объединения коммунального хозяйства Омской области подвели итоги эксплуатации обновлённого парка насосного оборудования городских котельных. Произведённая годом ранее замена устаревших насосов на агрегаты GRUNDFOS позволила более чем на 20 % снизить затраты на электроэнергию.

Исторический центр Западной Сибири
Тара — самый северный и одновременно старейший город Омской области. Это первое русское поселение на территории региона, основанное на 122 года раньше его столицы. Кроме того, Тара имеет огромное культурно-историческое значение — здесь сохранились памятники архитектуры, имеющие статус федерального значения.

Численность населения города на сегодняшний день приближается к 30 тыс. человек. Объём жилого фонда составляет около 700 тыс. квадратных метров. Из них около 200 тыс. приходится на долю многоквартирного жилья (более 130 домов). Теплом и горячей водой многоквартирные и крупные общественные здания города обеспечивают 22 котельные суммарной тепловой мощностью более 93 Гкал/ч (108 МВт). Шестнадцать из них находятся в управлении МУП «Тарское производственное объединение коммунального хозяйства».

Слагаемые эффективности
В конце 2019 года руководство управляющей компании приняло решение о проведении модернизации ряда котельных с заменой оборудования на более современное. Одна из ключевых задач проекта — повышение эффективности производства тепла. Для этого, в частности, в пяти из 16 котельных, находящихся в ведении МУП «Тарское ПОКХ», была произведена модернизация насосного оборудования. Устаревшие и исчерпавшие ресурс сетевые и питательные насосы типа К, Д и ЦНСГ заменили на современные энергоэффективные агрегаты производства Grundfos. При аналогичной производительности некоторые из них потребляют электроэнергии на 35–40 % меньше старых.

Реализацию проекта взяла на себя Омская энергосбытовая компания, которая провела модернизацию насосного парка в пяти городских котельных: № 10, 14 (центральная, обслуживающая весь центр города), 17, 21 и 23. В частности, в центральной котельной старый сетевой насос типа Д заменили мощным консольным агрегатом GRUNDFOS NK 250-500/485, а вместо питательного ЦНСГ установили вертикальный девятиступенчатый GRUNDFOS CR 32-9. В котельной № 17 — соответственно NB 100-200/203 и CR 10-10. В остальных трёх вместо сетевых насосов типа К установили GRUNDFOS NB 50-160/140 и NB 50-160/136.

Стоимость контракта составила 53,6 млн руб. В результате проведённых мероприятий экономия средств на оплату электроэнергии, потребляемой новыми насосами, в 2020 году превысила 20 % по сравнению с 2018-м. Срок окупаемости проекта не превышает двух-трёх лет.

Энергоэффективные сетевые насосы
GRUNDFOS NB и NK — стандартные центробежные одноступенчатые несамовсасывающие насосы с горизонтально расположенным валом, осевым всасывающим и радиальным напорным патрубками. Это надёжное многофункциональное оборудование, предназначенное для применения в различных условиях и обеспечивающее высокую эффективность использования энергии. Оно предназначено для систем центрального теплоснабжения, отопления и вентиляции, водоснабжения, мелиорации, а также для промышленных систем повышения давления и транспортировки жидкостей.

Многоцелевые консольные насосы NK и консольно-моноблочные NB рассчитаны на подачу больших объёмов теплоносителя, и именно поэтому они часто используются в качестве сетевых на источниках теплоты: в городских котельных и на ТЭЦ. Высокую производительность и экономичность оборудования обеспечивают энергоэффективные электродвигатели класса до IE5 по действующему стандарту.

В числе других особенностей — высокая надёжность агрегатов и возможность их длительной непрерывной эксплуатации, обусловленные использованием компонентов проточной части из нержавеющей стали, бронзы или чугуна с нанесённым методом катафореза покрытием, увеличивающим коррозийную стойкость.

Чтобы облегчить сервисное обслуживание мощных и тяжёлых консольно-моноблочных насосов NB, была разработана конструкция, позволяющая демонтировать электродвигатель и рабочее колесо единым блоком без отсоединения корпуса гидравлической части от трубопроводов. Консольные насосы NK имеют разборную муфту, которую можно демонтировать с кронштейном, подшипником и рабочим колесом, не отсоединяя при этом электродвигатель, корпус агрегата или трубную обвязку. При наличии крана или лебёдки выполнить данную операцию может один человек, даже если речь идёт о самых больших представителях семейств NK и NB.

Многоступенчатые питательные насосы
Вертикальные многоступенчатые центробежные насосы CR — наиболее многочисленная и универсальная линейка оборудования GRUNDFOS. Благодаря своей способности создавать высокий напор агрегаты этой серии широко используются в системах повышения давления, а также на подпитке водогрейных и паровых котлов.

Отличительной особенностью насосов CR является конфигурация «инлайн» проточной части с расположенными на одном уровне портами всасывания и нагнетания с одинаковым присоединительным диаметром. Благодаря этому агрегаты имеют вертикальную конфигурацию, что существенно упрощает проектирование и монтаж различных узлов котельной, особенно в условиях дефицита свободной площади. Техническое обслуживание насоса облегчает короткая жёсткая разъёмная муфта, позволяющая демонтировать электродвигатель без отсоединения корпуса от трубопровода.

Помимо надёжности и оптимизированной конструкции, эту серию оборудования отличает высокий гидравлический КПД, что во многом объясняет высокую популярность насосов CR. Добиться таких показателей инженерам Grundfos удалось путём оптимизации геометрии рабочих колёс и камер, проектируемых с использованием математического моделирования для минимизации гидравлического сопротивления проточной части и трения жидкости внутри неё.

Также этому способствуют высококачественное литьё и лазерная сварка, применяемые на производстве. Дополнительно производительность оборудования увеличивают движущиеся элементы из лёгких и устойчивых к коррозии композитных материалов.

Перечисленные конструктивные особенности увеличивают КПД насосов GRUNDFOS CR на 4–9 %, гарантируют их повышенную надёжность и возможность непрерывной эксплуатации. В комплексе с высокой энергоэффективностью двигателей они позволяют существенно снизить энергопотребление по сравнению с устаревшими моделями оборудования.

В стандартном исполнении головная часть и основание насосов CR выполнены из чугуна, а рабочие колёса, проточная часть и все контактирующие с рабочей средой детали — из нержавеющей стали марки AISI 304.