Свободный проход насоса — что означает цифра в паспорте

Что такое свободный проход насоса

Свободный проход — это диаметр наибольшего шара, который проходит через проточную часть насоса насквозь и не застревает. Меряют его по самому узкому месту пути: от входа в корпус через межлопастной канал рабочего колеса до напорного патрубка. Определение именно про шар, а не про длину: палка длиной 300 мм и толщиной 20 мм пройдёт через канал 40 мм, а окатанный камень диаметром 50 мм — нет.

Практический смысл простой: это граница между «насос перекачал» и «насос встал». Формально — наибольший размер твёрдого включения, которое проходит через колесо, не заклинивая насос.

Проход — характеристика конструкции, а не режима: канал в колесе отлит один раз и не меняется от оборотов, напора и подачи. Частотником его не вытянуть, поэтому серию выбирают по проходу ещё до расчёта рабочей точки.

Свободный проход и диаметр патрубка — разные величины

Диаметр патрубка описывает присоединение к трубопроводу, а свободный проход — самое узкое место внутри насоса. Совпадать они не обязаны. В каталоге FANCY диаметры патрубков заполнены у 2695 моделей из 2744 — посчитано по полю с диаметрами в снапшоте товаров; записаны они в двух формах: 2154 модели имеют пару «вход × выход», ещё 541 — одно число, диаметр напорного патрубка. Свободный проход в этих данных не хранится вовсе: отдельного поля у модели нет.

Разницу лучше всего видно на самовсасывающей серии FANCY FSP. В блоке материалов заводского прайса у неё стоит ключ «Max solid» со значением «Up to 76mm solid pass capability» — проход твёрдых включений до 76 мм. А патрубки шести типоразмеров такие: у SP-2 50×50 мм, у SP-3 80×80 мм, дальше 100×100, 150×150, 200×200 и у старшего SP-10 250×250 мм. Младший типоразмер имеет патрубок 50 мм — шар 76 мм через него физически не пройдёт.

Отсюда вывод, который стоит держать в голове при чтении любого каталога: паспортные 76 мм относятся к серии FSP целиком, то есть к её старшим типоразмерам, а не к каждой модели ряда. Если нужно пропускать крупные включения, берут типоразмер с патрубком не меньше нужного прохода.

Бывает и обратное: у многоступенчатых серий вроде FANCY CDM патрубки доходят до 150 мм, но внутри стоят колёса и диффузоры с узкими каналами, и крупный фланец не разрешает подавать в такой насос песок.

Что означает цифра в начале обозначения модели

У погружных серий FANCY первое число в обозначении — диаметр напорного патрубка в миллиметрах, и его тоже принимают за проход. Проверка по каталогу подтверждает правило и показывает единственное исключение. Обозначение начинается с числа у 467 моделей из 2744; у 456 из них это число совпадает с диаметром напорного патрубка. Оставшиеся одиннадцать — вся серия 2FDX, где ведущая цифра означает не типоразмер, а число ступеней: у 2FDX 120/30 патрубки 32×25 мм, а двойка в начале говорит о второй ступени. У прочих 2277 моделей ведущего числа в обозначении нет вовсе. Считано прямым сопоставлением двух полей, а не выборочно.

Читается обозначение так: у 100WQ100-20-11S4 первая сотня — патрубок 100 мм, дальше номинальная подача 100 м³/ч и напор 20 м, затем мощность 11 кВт. У 350WQ1500-36-250/4 патрубок уже 350 мм при номинальных 1500 м³/ч и 36 м и массе 2652 кг. Обозначение говорит, какую трубу вести, но не говорит, какой камень насос переварит. У семи фекальных серий каталога — это 528 моделей — напорные патрубки лежат в диапазоне от 40 до 500 мм, и среди них есть совершенно разные по проходимости насосы.

Тип рабочего колеса задаёт проход

Проход определяется конструкцией колеса: сначала выбирают тип колеса, потом типоразмер. По этому признаку серии FANCY делятся на четыре группы, а устройство самих колёс разобрано в материале «Типы рабочих колёс».

• Одноканальное и двухлопастное закрытое колесо. Базовая серия FANCY WQ — 192 модели с подачей 7–2000 м³/ч, напором до 112 м и мощностью 0,75–315 кВт. Колесо из чугуна, по паспорту завода — незасоряющееся, с закрытыми, но большими каналами для жидкости.
• Вихревое колесо VORTEX. Серия FANCY WQK — 20 моделей с открытым вихревым колесом из чугуна, отодвинутым вглубь корпуса: колесо раскручивает поток, а твёрдое тело идёт через свободную камеру мимо лопастей. Ряд от WQK50/1.5 на 15 м³/ч до WQK150/7.5 на 60 м³/ч, напор 15,2–35 м, мощность 1,5–7,5 кВт.
• Режущий элемент и измельчитель. Здесь проход намеренно небольшой, а включения рубятся на входе. Таких серий в каталоге три — WQV, WQAS и WQH, суммарно 168 моделей: подсчитано по виду «с измельчителем» в справочнике серий. У WQV колесо из стали 3Cr13 с режущим элементом, у WQAS — колесо и режущая пластина из нержавеющей стали AISI 201 в корпусе из чугуна HT250, у WQH — колесо из высокопрочного чугуна QT500 с измельчителем.
• Полуоткрытое и открытое колесо. Самовсасывающая FANCY FSP с полуоткрытым чугунным колесом и незасоряющейся конструкцией по паспорту завода, а также FANCY FWO — семь моделей с открытым колесом из стали AISI 304 для пищевых линий и суспензий, подача 4,8–30 м³/ч, напор 6,5–15 м.

Выбор между вихревым и режущим колесом — это выбор стратегии. Вихревое колесо FANCY WQK пропускает включение целиком и не боится волокна, но платит за это КПД: закрученный поток отдаёт часть энергии на вращение жидкости в камере. Режущая FANCY WQV держит гидравлику ближе к обычному колесу, но требует исправной кромки. Как размен выглядит на характеристиках, показано в материале «Как читать кривую насоса».

Где в паспорте FANCY проход указан, а где его нет

Честный ответ на вопрос «какой проход у этой серии» часто звучит как «в паспорте серии не указан», и для заводских даташитов это нормально. В данных сайта свободный проход как характеристика заведён, но заполнен у одной серии из сорока — это самовсасывающая FANCY FSP с её 76 мм из блока «Max solid» заводского прайса.

Второй источник — файл заводских характеристик серий, где проход хранится отдельным числовым полем. В нём 88 записей, и проход заполнен в трёх: 7 мм у серии HS, 10 мм у QCK и 35 мм у VX. Важная оговорка: ни одна из этих трёх серий не входит в текущий каталог из сорока серий — сверка кодов даёт ноль совпадений, это данные по снятым с продажи позициям завода. Переносить их цифры на действующие серии нельзя: 35 мм у VX не означают 35 мм у WQK, хотя оба насоса построены вокруг вихревого колеса.

Для остальных серий FANCY — WQ, WQS, WQV, WQAS, WQK, WQH, WQC, KBD, KBS, L — проход в заводских документах не приведён. Физически он есть у любого насоса, просто завод не вынес его в даташит. Если проход критичен, его подтверждают заводским чертежом по конкретной модели: ООО «МВК-СПБ» отрабатывает такие запросы письменно.

Что происходит, когда прохода не хватает

Недостаточный проход убивает насос по цепочке. Сначала включение застревает в канале колеса, затем на нём цепляется волокно — образуется жгут, перекрывающий канал полностью. Подача падает, а насос продолжает работать: он не «понимает», что качает хуже.

Дальше растёт нагрузка. Перекрытое колесо заставляет двигатель тянуть ток выше номинального, обмотка греется, а погружной насос охлаждается перекачиваемой жидкостью — и охлаждение пропадает вместе с подачей. Поэтому у серий FANCY предусмотрена защита: двигатели погружных WQ и WQS выполнены с классом изоляции F и степенью защиты IP 68, а для серии WQAS завод отдельно указывает доступную полную защиту от перегрева и утечек.

Дальше как повезёт: в лучшем случае бригада чистит колесо, в худшем — перегретое уплотнение течёт, вода заходит в статор и нужна перемотка. Экономия на проходе дороже разницы между типоразмерами: считать надо не насос, а один подъём агрегата из приямка с автокраном.

Как выбирают проход под бытовые стоки

Для бытовой канализации проход выбирают по волокну, а не по камням. Крупных включений в стоке жилого дома почти нет, зато есть текстиль, влажные салфетки и жир: они сплетаются в жгут, а жгуту достаточно любой зацепки внутри колеса.

Поэтому на бытовые стоки ставят насосы с режущим элементом, а не с широким каналом. Серия FANCY WQV — 76 моделей с колесом из стали 3Cr13, подача 10–700 м³/ч, напор до 76,3 м, мощность 0,75–90 кВт. Младший 50WQV10-10-0.75 даёт номинально 10 м³/ч при 9,5 м и весит 24 кг — это уровень подвала жилого дома или санузла торгового центра. Старший WQV4-300/90 с патрубком 300 мм выдаёт 700 м³/ч при 34,1 м.

Когда сток надо поднять высоко или прогнать по длинной напорной линии, берут серию с измельчителем FANCY WQH: шесть моделей от WQH40/0.9 на 7 м³/ч до WQH40/4 на 10 м³/ч, напор ряда 15–44,5 м. Патрубок у всей серии один — 40 мм: измельчитель превращает сток в однородную массу, и узкая труба перестаёт быть проблемой. Для магистральных КНС тот же принцип реализует тяжёлая FANCY WQAS — 86 моделей, 60–900 м³/ч, напор 13,5–78 м; 300WQAS900-30-110/4 работает на 900 м³/ч при 30 м и 110 кВт. Разница между режущим элементом и измельчителем разобрана в материале «Измельчитель и режущий механизм».

Если в стоке есть и волокно, и крупные твёрдые куски — приёмные камеры очистных, стоки мясокомбинатов, — режущая схема проигрывает вихревой. Типовые узлы разобраны на страницах насосов для КНС и насосов для очистных сооружений, ряд собран в разделе фекальных насосов.

Ливнёвка, дренаж и строительный водоотлив

В ливневой и дренажной воде включения другие: песок, ил, листва, щепа, гравий, глинистая взвесь. Волокна почти нет, зато есть абразив, и на первый план выходят износостойкость и работа при переменном уровне.

Для большого потока при малом напоре в каталоге стоит осевая серия FANCY L — четыре модели с осевым колесом, корпусом и двигателем из нержавеющей стали AISI 304: от L-63 на 90 м³/ч и 3,5 м до L-300 на 300 м³/ч и 5,6 м при мощности 2,2–11 кВт. Патрубки ряда от 150 до 300 мм, широкий осевой канал сам даёт хорошую проходимость по мусору.

Для сухой камеры и переменного уровня берут исполнение с рубашкой охлаждения FANCY WQC — 90 моделей, подача 50–3000 м³/ч, напор 7,5–74 м, мощность 11–160 кВт; старший 500WQC3000-14-160/8 имеет патрубок 500 мм и массу 3506 кг.

Сухую установку выше уровня воды закрывает FANCY FSP — единственная серия каталога с прямо указанным проходом до 76 мм: шесть типоразмеров на 40–600 м³/ч при напоре 18–31 м, мощности 9,2–90 кВт и массе от 109 до 780 кг. Подробности по всасыванию — в материале «Высота всасывания насоса», подборки по задачам — на страницах насосов для строительства и насосов для карьеров.

Шлам и абразив: проход отходит на второй план

В шламе решает не проход, а материал проточной части. Пульпа, хвосты обогащения и осадок бетонного завода состоят из мелких частиц, которые пройдут через любой канал: они не забивают насос, а стачивают его — зазор растёт, КПД падает, и через сезон насос качает хуже.

Поэтому шламовые серии FANCY построены вокруг износостойкого сплава и агитатора. У FANCY KBD и FANCY KBS колесо и перемешивающий механизм выполнены из хромистого сплава, корпус — чугун с катафорезным покрытием, вал из нержавеющей стали 420, уплотнение — карбид кремния по карбиду кремния. Агитатор взмучивает осевший ил и песок и подаёт их в колесо во взвешенном состоянии: без него насос откачает воду сверху, а слежавшийся осадок останется на дне зумпфа.

Разница между сериями — в подаче и массе. KBD рассчитаны на 15–60 м³/ч при напоре 11–20,5 м и мощности 1,5–3,7 кВт: от KBD21.5 с патрубком 50 мм до KBD43.7 с патрубком 100 мм. KBS идут на 60–200 м³/ч при напоре 10–24 м и мощности 4–22 кВт, от 80KBS44 массой 119 кг до 200KBS422 массой 434 кг — шахтный водоотлив, зумпфы обогатительных фабрик, хвостохранилища. Ряд собран в разделе шламовых насосов, задачи описаны на страницах насосов для ГОК и насосов для шахт.

Практический вывод: если в среде абразив, спрашивайте не про проход, а про материал колеса и корпуса, наличие агитатора и ресурс уплотнения.

Порядок выбора прохода и что уточнить до заказа

Свободный проход выбирают в четыре шага, и все они опираются на факты об объекте, а не на каталог:

1. Опишите включения. Не «грязная вода», а конкретно: волокно и текстиль, песок и ил, окатанный камень, щепа и листва, куски породы. От этого зависит тип колеса.
2. Назовите наибольшее включение. Достаточно оценки в миллиметрах по самому крупному, что реально попадает в приямок. Если на входе стоит решётка, её прозор и есть верхний предел.
3. Выберите тип колеса. Волокно — режущее или измельчитель (FANCY WQV, WQAS, WQH). Крупные твёрдые включения — вихревое (FANCY WQK) или одноканальное (FANCY WQ). Абразив — хромистый сплав с агитатором (FANCY KBD, KBS). Мягкие включения в технологической линии — открытое колесо (FANCY FWO).
4. Проверьте присоединение. Диаметр напорного патрубка должен быть не меньше требуемого прохода, иначе цифра серии для этого типоразмера смысла не имеет — как у FSP SP-2 с патрубком 50 мм при заявленных по серии 76 мм.

Проектирование канализационных насосных станций в России ведут по своду правил СП 32.13330.2018: он определяет схему станции, состав оборудования и решётки на входе. Есть решётка — требования к проходу смягчаются; приём идёт напрямую — проход становится определяющим. Последний шаг — сверка с рабочей точкой: крупный проход означает меньшее число лопастей и более пологую характеристику, поэтому подача просядет заметнее при росте сопротивления. Расчёт показан в материале «Потери напора в трубопроводе».

Пришлите состав стока, наибольший размер включений, требуемые подачу и напор и отметки уровней — подберём типоразмер и запросим у завода подтверждение свободного прохода по конкретной модели. Похожие цифры от соседних серий мы не подставляем: там, где проход в паспорте не указан, так и пишем. Начните с формы подбора насоса или посмотрите погружные насосы в каталоге.