Этот сайт использует файлы cookie и метаданные. Продолжая просматривать его, вы соглашаетесь на использование нами файлов cookie и метаданных в соответствии с Политикой конфиденциальности.
Продолжить

инженерный консалтинг

проектирование систем виброизоляции 

Главная  /  Проектирование и расчёт фундаментов  /  Фундаменты насосов

Фундаменты насосов

Фундамент под насосный агрегат — это ключевой элемент, обеспечивающий стабильную и надёжную работу насосного оборудования. Он состоит из основания, подушки и соединительной секции, образуя единый узел поддержки всего насоса. Соблюдение строгих правил изготовления фундамента гарантирует нормальную работу насоса и сохраняет официальную гарантию производителя. В противном случае гарантия может быть аннулирована, и ремонт придётся осуществлять за собственные средства.

Правильный расчёт системы виброизоляции фундамента насоса позволяет существенно снизить уровень вибраций, передаваемых на несущие конструкции здания. Это не только продлевает срок службы оборудования, но и уменьшает уровни структурного шума в жилых и общественных помещениях, расположенных вблизи насосной установки.

pump installation with base and vibration spring bomba fundación con aislador

Особенности работы насосов в различных сферах

Насосы — неотъемлемая часть инженерных систем в жилых и промышленных зданиях, а также ключевой элемент в энергетической отрасли, особенно на тепловых и атомных станциях. Их стабильная и эффективная работа напрямую зависит от правильного расчёта и проектирования фундаментов, на которых они установлены.

Насосы в жилых зданиях и сооружениях

  • Водоснабжение и канализация: Обеспечивают подачу воды и отвод стоков в многоквартирных домах и офисных зданиях.
  • Отопительные системы: Циркуляционные насосы обеспечивают равномерное распределение тепла по всему зданию.

Насосы в промышленных зданиях

  • Технологические процессы: Используются для перекачки различных жидкостей и газов в производственных линиях.
  • Охлаждение оборудования: Обеспечивают циркуляцию охлаждающей жидкости для поддержания оптимальной температуры оборудования.

Специализированные циркуляционные насосы для тепловых и атомных станций

  • Тепловые электростанции (ТЭС): Насосы обеспечивают циркуляцию воды и пара, необходимые для выработки электроэнергии.
  • Атомные электростанции (АЭС): Циркуляционные насосы играют критическую роль в системах охлаждения реактора и безопасности станции.

Возникающие нагрузки и режимы работы

Насосы подвержены различным видам нагрузок, которые необходимо учитывать при проектировании фундаментов:

  • Статические нагрузки: Собственный вес насоса, трубопроводов и вспомогательного оборудования.
  • Динамические нагрузки:
    • Вибрации: Возникают из-за вращения рабочих колес и неуравновешенности роторов.
    • Гидравлические удары: Внезапные изменения давления в системе при пуске или остановке насоса.
    • Пульсации давления: Колебания давления в системе, влияющие на стабильность работы насоса.
  • Тепловые нагрузки: Расширение материалов из-за температурных изменений, особенно актуально для насосов на ТЭС и АЭС.

Режимы работы насосов:

  • Постоянный режим: Насос работает непрерывно с постоянной нагрузкой.
  • Переменный режим: Насос включается и выключается в зависимости от потребностей системы.
  • Аварийный режим: Непредвиденные условия, требующие особого внимания при проектировании фундамента.

Воздействие динамической работы на фундаменты

Динамические нагрузки могут привести к:

  • Усталостным деформациям: Постепенное разрушение материалов фундамента из-за постоянных вибраций.
  • Неравномерным осадкам: Приводят к перекосам и нарушению соосности оборудования.
  • Передаче вибраций на здание: Вызывает дискомфорт для жителей и сотрудников, а также может повредить другие конструкции.

mechanical-equipment-pumps-ecfc4454

Требования к фундаментам под насосы

  • Поглощение вибраций и ударов: Фундамент должен эффективно гасить вибрации, удары и деформации, возникающие в процессе эксплуатации насоса.
  • Прочность и стабильность: Например, компания Grundfos рекомендует устанавливать насос на ровном бетонном основании с высокой несущей способностью для обеспечения стабильной работы. Масса фундамента должна быть не менее чем в 2 раза больше массы насоса, а его размеры — не менее чем на 100 мм больше рамы-основания по ширине и длине.
  • Использование качественных материалов: Для строительства фундаментов насосных агрегатов используют железобетон (стальная сетка в 1 или 2 ряда, по расчёту) класса по прочности на сжатие не ниже В20. Для повышения демпфирующих свойств вводят фибру (не менее 4% по массе), резиновую или свинцовую дробь.
  • Виброизоляция: Необходимо минимизировать передачу вибраций на окружающие конструкции. Зачастую фундаменты насосов выполняют в виде массивных блоков, опирающихся на слой вибродемпфирующего материала типа EcoDyn или на пружинные виброизоляторы типа DynStab CSI или BVI - в зависимости от нагрузки. При групповой установке насосного оборудования применяют плавающие виброизолированные основания с виброизоляторами DynStab FS.
  • Глубина заложения: Зависит от расположения трубопроводов и глубины промерзания грунта. Обычно составляет около 0,5 метра, но в глинистых почвах может достигать 1,25–1,5 метров. Над уровнем пола фундамент должен возвышаться на 15–20 см.
  • Долговечность: Материалы и конструкция фундамента должны сохранять свои свойства на протяжении всего срока эксплуатации насоса.
  • Конструктивные особенности:
    • Разрывы между плитами: Необходимы для отдельных агрегатов, чтобы предотвратить передачу вибраций.
    • Осадочные швы: Обеспечивают компенсацию возможных деформаций в местах соприкосновения с полом.
    • Дренажные системы: Установка бортиков, трубок и желобков для сбора просочившейся воды.
    • Податливость подводов: Жёсткость элементов питания насосов, подающих и отводящих магистралей должна учитываться при вертикальных и горизонтальных перемещениях фундамента без возможности возникновения опасных деформаций.

Ошибки в проектировании

 

neparvilnyj-fundament-pod-nasos-300x208Неправильная установка насоса parvilnyj-fundament-pod-nasos-300x208 Правильная установка насоса

На изображениях представлены два варианта устройства фундамента под насос:

  • Неправильная установка (левое изображение): Насос установлен на гибкий фундамент, что приводит к колебаниям и дополнительной вибрации в местах крепления. Это увеличивает нагрузку на опорные элементы валов и крыльчаток, приводя к их преждевременному выходу из строя.
  • Правильная установка (правое изображение): Плита-основание насоса имеет опору по всей поверхности, что обеспечивает стабильность и снижает вибрации. В некоторых случаях рекомендуется установка дополнительных виброизолирующих элементов для дополнительной защиты.

Состав задания на проектирование

Расчёт и проектирование фундаментов под насосы выполняется с применением действующих нормативных документов, таких как СП 26.13330.2012 "Фундаменты машин с динамическими нагрузками" и СП 51.13330.2011 "Защита от шума", а также с учётом рекомендаций производителей насосов (Grundfos, Wilo и др.).

Для точного расчёта и проектирования необходимо предоставить следующую информацию:

  1. Тип насоса:

    • Вертикальный, горизонтальный или устанавливаемый на трубопроводе.
    • Характеристики рабочего органа: число лопаток, характеристики редуктора (при наличии), тип подшипников и т.д.

  2. Технические характеристики:

    • Мощность и рабочая частота насоса.
    • Циклограмма работы (режимы запуска, остановки, нагрузки).

  3. Габаритные параметры:

    • Вес и размеры насоса.
    • Вес и чертёж рамы под насос с указанием её габаритных параметров.

  4. Акустические и вибрационные данные:

    • Уровень излучаемой звуковой мощности (в октавных полосах).
    • Уровень вибрации на опорах насоса (в октавных полосах).

Если каких-либо параметров не хватает, наши специалисты готовы выехать на объект и провести необходимые измерения на вашем оборудовании или на аналогичном объекте.

Общие принципы проектирования фундаментов

  1. Инженерно-геологические изыскания:

    • Анализ грунтов: Определение несущей способности и устойчивости грунта.
    • Уровень грунтовых вод: Важен для выбора конструкции фундамента.

  2. Расчёт нагрузок:

    • Статический расчёт: Учитывает вес оборудования и постоянные нагрузки.
    • Динамический анализ: Моделирование вибраций и пульсаций, возникающих при работе насоса.

  3. Выбор типа фундамента:

    • Массивный фундамент: Для крупных насосов с высокой мощностью.
    • Свайный фундамент: При слабых грунтах или высоком уровне грунтовых вод.
    • Фундаменты с виброизоляцией: Использование демпфирующих материалов для гашения вибраций.

  4. Конструктивные решения:

    • Армирование: Усиление конструкции для повышения прочности.
    • Демпфирующие элементы: Специальные прокладки и материалы для снижения вибраций.
    • Деформационные швы: Для компенсации тепловых расширений.

  5. Соблюдение нормативных требований:

    • СП 26.13330.2012: "Фундаменты машин с динамическими нагрузками".
    • СП 51.13330.2011: "Защита от шума".
    • Рекомендации производителей насосов: Например, Grundfos, Wilo и др.

Base-MountedPumps_Floor_Grade_Thumbnail

Наши услуги

  • Измерения и анализ:

    • Проведение измерений уровня вибрации и шума.
    • Анализ полученных данных и разработка рекомендаций.

  • Расчёт и проектирование:

    • Статические и динамические расчёты фундаментов.
    • Разработка проектной документации и чертежей.

  • Разработка систем виброизоляции:

    • Подбор и установка виброизолирующих элементов.
    • Оптимизация конструкции для снижения вибраций и шума.

  • Авторский надзор и сопровождение:

    • Контроль соответствия строительства проекту.
    • Консультации на всех этапах реализации проекта.

 

Сделать заказ или задать интересующие Вас вопросы вы можете по форме.