Насос центробежный самовсасывающий


самовсасывающие насосыСамовсасывающие водяные насосы пользуются немалой популярностью не только в промышленности, но и в домашнем хозяйстве в качестве генератора для локального водоснабжения. Причем устройство способно не только поднимать воду из скважины, но и перемещать ее по трубопроводу. Сегодня мы подробно рассмотрим насосы без предварительной заливки жидкости: их характеристики, принцип действия, отзывы потребителей.

О самовсасывающих насосах

Водяные самовсасывающие насосы, не требующие заливки жидкости, подразделяются на две основные группы: центробежные и вихревые. И те, и другие, в свою очередь, можно условно разделить еще на несколько подвидов в зависимости от наличия/отсутствия эжектора. Эжектор, кстати, может располагаться, как внутри насосной конструкции, так и за ее пределами.


Эжекторные насосы работают достаточно шумно, поэтому целесообразно устанавливать их в каком-нибудь хозяйственном помещении, стоящем отдельно от жилого дома. Модели самовсасывающих насосов пользуются большой популярностью ввиду их способности справляться с глубинной выкачкой воды (речь идет о глубине около 10 м). Эжекторная система способна функционировать благодаря трубопроводу для воды, встроенному в источник.

Насосы, не имеющие эжектора, выкачку воды осуществляют с помощью гидравлики, представленной сложной многоступенчатой конструкцией. Подобные насосы в некоторой степени выигрывают на фоне эжекторных, поскольку работают достаточно тихо, но вот по показателю глубины выкачки уступают им.

Виды самовсасывающих насосов: устройство и принцип действия

Что касается основных видов самовсасывающих насосов, то они имеют различный принцип действия, поэтому стоит рассмотреть их отдельно друг от друга.

Центробежный самовсасывающий насос

Итак, центробежный самовсасывающий насос представлен конструкцией улиточного типа, внутри которой расположен двигатель, на валу которого закреплена крыльчатка. Над крыльчаткой в корпусе проделано выпускное отверстие, а в торцевой – впускное (непосредственно напротив вала).

Рассмотрим принцип действия данного устройства. При движении крыльчатки в торцевой части корпуса создается разрежение (это происходит за счет центробежной силы). В результате вода перемещается из центральной части устройства в боковые, где давление сильно повышается и вода фактически выталкивается в напорную трубу.

В центральной же части устройства давление существенно снижается, благодаря чему новая порция воды поступает в насос. Что любопытно, подача воды осуществляется фактически бесперебойно, что позволяет использовать насос без доливки жидкости.


Совет. При выборе самовсасывающего насоса не стоит особый упор делать на модели с большим количеством рабочих колес, ведь от этого абсолютно не зависит система подачи воды (в любой конструкции будет действовать все та же центробежная сила).

Центробежные насосы чаще всего используют для выкачки сложных жидкостей:

  • вязких;
  • с наличием твердых частиц;
  • абразивных.

Именно благодаря этой способности центробежные насосы используют преимущественно в промышленности. Если вести речь о бытовом применении, то можно смело использовать центробежные модели для перекачки воды из застоявшегося не очень прозрачного водного источника: устройство вполне успешно перекачивает воду со сгустками ила, тиной и пр.

Вихревой самовсасывающий насос

В конструкции вихревого насоса есть одна особенность, отличающая его от центробежного: наличие импеллера вместо крыльчатки. Этот элемент качает воздух во внутреннее пространство «улитки», где он смешивается с водой и выходит через отводящую трубу.

Во время выхода воздуха наружу жидкость циркулирует в замкнутом цикле и во время прохождения газообразной среды через жидкость возникает разряжение во всасывающей трубе, которая затягивает новую порции воды. Дальнейшая часть работы вихревого насоса совпадает с центробежным.


Кстати, в отличие от центробежного, вихревой насос вполне может быть включен даже при отсутствии воды в корпусе, поскольку он работает не только с водой, но и с водно-газовой смесью. А это означает, что устройство запустится даже на основе воздуха.

Характеристики, достоинства и недостатки насосной конструкции

В зависимости от типа выбранной модели ее характеристики могут быть различными, но, в целом, можно выделить такие средние показатели самовсасывающих насосов:

  • температура внутри конструкции составляет около 35 градусов выше нуля;
  • температуры воздуха за пределами конструкции не должна превышать эту же отметку;
  • максимальное давление в системе – 6 бар;
  • двигатель, используемый в конструкции – асинхронный;
  • высота подъема магистрали – до 8 м.

Практически все детали конструкции создаются из нержавеющей стали, а уплотнительные соединения – из графита/керамики.

Ввиду некоторых своих характеристик самовсасывающие насосы пользуются немалой популярностью среди потребителей. К таким можно отнести:

  • Приемлемую цену. В качестве материала, используемого для создания корпуса, вполне можно использовать дешевый металл вроде чугуна или конструкционной стали, ведь насос не погружается в воду. Соответственно, цена насоса существенно снижается.

  • Простоту обслуживания и ремонта. Опять-таки, ввиду наземного расположения конструкцию насоса очень легко ремонтировать.
  • Высокую мощность. В отличие от погружных насосов, имеющих мотор ограниченной мощности, самовсасывающий можно оборудовать очень мощным двигателем. Следственно, увеличивается не только сила напора воды, но и глубина погружения.
  • Простоту монтажа.

Какой насос лучше выбрать

Потребители в своем большинстве отдают предпочтение насосам центробежного типа, поскольку те работают совершенно бесшумно и удобны в эксплуатации и могут быть установлены даже в жилом доме. Но подобные насосы уступают вихревым по производительности и глубине выкачки воды.

В принципе, если речь идет о небольшом домашнем хозяйстве или необходимости обеспечения водой обычного жилого дома, такое устройство отлично подойдет.

Если вода требуется в достаточно больших объемах или же поблизости расположен труднодоступный/заиленный водоем, лучше отдать предпочтение вихревому насосу, который, кстати говоря, отличается более приемлемой ценой и компактными размерами. Но, помним: монтировать его можно лишь вдалеке от жилого дома.

Опытные пользователи советуют при выборе подходящей модели не акцентировать внимание на ценовых показателях, а учитывать, скорее, его функциональные характеристики. Удачных покупок!

Источник: sandizain.ru

Какие насосы являются самовсасывающими


Для работы самовсасвающему насосу может потребоваться небольшое количество жидкости, например, оставшееся после предыдущего запуска.

Почему центробежные насосы не обладают способностью к самовсасванию?

Частицы жидкости в центробежном насосе перемещаются от центра к периферии, а затем по отводу за счет силы инерции. Масса частиц воздуха значительно меньше массы частиц воды, поэтому они не обладают такой инерционностью. Движение частиц воздуха под действием силы инерции при вращении рабочего колеса не создается, значит воздух из всасывающего патрубка выкачиваться не будет и он не заполнится жидкостью.

Если центробежные машины не обладают способностью к самовсасыванию, то существует ли другой динамический самовсасывающий насос?

Какие динамические насосы являются самовасывающими

Самовсасывающими являются вихревые насосы отрытого типа с глухими каналами, для работы им необходимо небольшое количество воды, оставшееся от предыдущего запуска.

Самовсасывающие вихревые насосы

На схеме показан вихревой самосасывающий насос.




Самовсасывающий вихревой насос

Всасывающий патрубок насоса соединен с каналом, через рабочее колесо жидкость поступает в канал , освобождая объем в ячейке колеса. Свободный объем заполняется воздухом из всасывающего патрубка. При вращении колеса ячейка достигает места, где канал заканчивается жидкость из канала поступает в ячейку рабочего колеса вытесняя газ. При дальнейшем движении жидкость переместится в канал, цикл повторится, вытеснив новую порцию воздуха из всасывающего патрубка в напорный.

Получается, что вихревой насос открытого типа выкачивает воздух из всасывающего патрубка, создавая в нем разряжение, в результате чего линия всасывания насоса постепенно будет заполнятся жидкостью. Этот факт позволяет считать открытые вихревые насосы самовсасывающими.

Эти насосы способны перекачивать не только воду, но и газожидкостную смесь обладают невысоким КПД, который не превышает 30%.

Самовсасывающие вихревые насосы закрытого типа

Вихревые насосы закрытого типа, способны обеспечивать самовсасывание только при наличии напорного сепарирующего колпака.

Устройство для обеспечения самовсасывания — напорный сепарирующий колпак

Колпак устанавливается в линии нагнетания насоса.

При запуске в насосе должен находиться небольшой объем жидкости, достаточно воды оставшейся поле предыдущего запуска.


Вихревой насос с напорным сепарирующим колпачком для самовсасывания

При вращении рабочего колеса вода в канале насоса будет активно перемешиваться с воздухом образуя газожидкостную смесь.

Проходя через профилированный канал колпака смесь закручивается жидкость отбрасывается к периферии канала, а воздух остается в центре и через трубки отводится в напорную линию. Вода из напорного колпака вновь направляется к лопастям рабочего колеса, смешиваясь с новым объемом воздуха, поступившим из всасывания. Таким образом обеспечивается удаление воздуха из всасывающего трубопровода и заполнение его жидкостью, то есть насос работает в режиме самовсасывания.



Объемные самовсасывающие насосы

Принцип работы объемных насосов основан на изменении объема рабочей камеры. В фазе всасывания объем рабочей камеры увеличивается, в фазе нагнетания — уменьшается. Объемные машины способны перекачивать как жидкость, так и газ, в том числе создавая разряжение в линии всасывания, что обеспечивает заполнение всасывающей линии. Для того, чтобы обеспечить самовсасывание жидкость объемному насосу не нужна, однако при длительной работе «на сухую» трущиеся элементы насоса могут перегреться и заклинить, что приведет к поломке.


Существуют несколько типов объемных насосов — поршневые, винтовые, шиберные. Большинство конструкций объемных насосов предназначены для работы с гидравлическим малом, однако существуют объемные гидронасосы, предназначенные для работы на воде или эмульсии. Объемные насосы способны работать на высоком давлении, при этом их подача (по сравнению с динамическими) не велика.

Источник: www.hydro-pnevmo.ru

Особенности конструкции

Основной элемент любого вихревого насоса, как уже было сказано выше, – рабочее колесо (крыльчатка), оснащенное лопастями, которые по отношению к оси такого колеса могут располагаться в радиальном или наклонном положении. Вращение крыльчатки происходит во внутренней части цилиндрической камеры, зазоры между стенками которой и торцевыми частями лопаток минимизированы. Жидкая среда сначала всасывается через входное отверстие, затем перемещается под действием лопастей во внутренней камере насосного устройства и выталкивается через выходной патрубок.

Конструктивно крыльчатка вихревого насоса представляет собой большой стальной диск, по окружности которого с помощью фрезерования сделаны выемки, формирующие лопасти. Принимающий и выходной патрубки вихревого насоса находятся в верхней части его корпуса.

Во внутренней части вихревых насосных устройств имеется отливной канал, который концентричен оси вала и направлен от принимающего патрубка к выходному. Разделение всасывающей и напорной полостей рабочей камеры обеспечивает специальная перемычка, которая прижимается к рабочему колесу с минимально существующим зазором (составляющим две десятых миллиметра) и одновременно перекрывает не менее двух лопастей.


Если сравнивать насосы вихревые с устройствами обычного центробежного типа, то при аналогичных размерах и равной частоте вращения крыльчатки первые способны создавать значительно более высокое давление перекачиваемой среды (в семь раз больше). Вихревые насосы за счет особенностей своей конструкции могут не только функционировать в самовсасывающем режиме, но и перекачивать газово-жидкостные среды.

Крыльчатка насоса вихревого типа, вращающаяся внутри его корпуса, располагается в нем эксцентрично. Так создается наименьший зазор между торцевой частью лопаток и внутренними стенками камеры. Наиболее значимое различие центробежных и вихревых насосов состоит в том, что в последних жидкость, попадающая в рабочую камеру, двигается по касательной по отношению к окружности крыльчатки. Продвижение жидкости по специальной канавке, проходящей по всей окружности рабочей камеры, обеспечивается за счет центробежных сил, создаваемых при вращении жидкой среды совместно с крыльчаткой. Канал, по которому жидкость внутри вихревого насосного устройства перемещается от принимающего патрубка к выходному, разделен специальным уплотнительным выступом. Последний необходим для того, чтобы не допустить попадания перекачиваемой жидкой среды из напорной зоны во всасывающую камеру.

Принцип действия


Принцип действия вихревых насосов довольно прост. При совместном вращении перекачиваемой жидкой среды и крыльчатки создаются центробежные силы, под действием которых жидкость выталкивается в выходной патрубок под определенным напором. Если сравнивать центробежный и вихревой насосы по принципу действия, можно выделить ряд отличий.

Так, особенности функционирования вихревого насоса заключаются в следующем.

  • При вращении крыльчатки в принимающий патрубок поступает небольшой объем перекачиваемой жидкости, которая начинает перемещаться по специальным пазам вращающегося элемента устройства.
  • Жидкость, попавшая в пазы крыльчатки, перемещается по ним от периферийной части лопастей к центральной (центробежный самовсасывающий насос работает по-другому).
  • Жидкость внутри насоса под воздействием центробежной силы перемещается по канавкам в лопатках в обратную сторону (к их периферии) и под определенным напором выталкивается в выходной патрубок.
  • В области принимающего патрубка лопатки, вращаясь, создают разрежение воздуха, что и обеспечивает всасывание жидкости во внутреннюю часть насоса.

Конструкция вихревого насоса разработана таким образом, что за один оборот крыльчатки цикл всасывания перекачиваемой жидкости и ее выталкивания в напорный патрубок повторяется много раз, что приводит к увеличению энергии потока жидкой среды и, соответственно, возрастанию значения формируемого напора.

Основные разновидности

Вихревые насосы по своему конструктивному исполнению делятся на две категории:

  1. открыто-вихревые;
  2. закрыто-вихревые.

Насосы первого типа отличаются следующими конструктивными особенностями.

  • Лопасти, которыми оснащена крыльчатка, имеют удлиненную форму.
  • Крыльчатка, если сравнивать ее с просветом рабочего канала, отличается уменьшенным диаметром.
  • Кольцевой канал соединен с напорным патрубком.

Электронасосы закрыто-вихревого типа также обладают определенными конструктивными особенностями.

  • Лопатки насосов данного типа, если сравнивать их с подобными элементами открыто-вихревых устройств, более короткие и располагаются на поверхности рабочего колеса под разными углами.
  • Поперечное сечение внутренней камеры равно диаметру рабочего колеса.
  • Кольцевой канал закрыто-вихревых насосов соединяется и с принимающим патрубком, и с выходным.

Естественно, различия затрагивают не только конструкцию насосного оборудования указанных типов, но и принцип действия таких устройств. Насосы открыто-вихревого типа функционируют следующим образом.

  1. Перекачиваемая жидкость по принимающему патрубку поступает во внутреннюю рабочую камеру.
  2. Захваченная вращающейся крыльчаткой, перекачиваемая среда попадает в кольцевой канал.
  3. Вихревой поток перекачиваемой жидкости, перемещаясь по кольцевому каналу, способствует формированию напорного потока, который и направляется к выходному патрубку.

Поскольку диаметр крыльчатки у насосов закрыто-вихревого типа, как уже говорилось выше, равен поперечному сечению рабочей камеры, жидкость из входного патрубка сразу попадает в кольцевой канал, где и создается напорный поток.

Классифицируют насосы вихревого типа и по их расположению относительно перекачиваемой среды. Так, в зависимости от данного параметра различают:

  • устройства погружного типа, которые, как понятно из их названия, в процессе эксплуатации находятся в толще перекачиваемой среды (используют такие насосы как в бытовых, так и в промышленных целях, перекачивая с их помощью чистые жидкости не слишком высокой вязкости);
  • насосы поверхностного типа, которые располагают в непосредственной близости от резервуара с жидкой средой или скважины, надежно защищая их корпус от попадания жидкости (оборудованием данного типа оснащают оросительные системы и системы подачи воды для бытовых целей).

Кроме вихревых насосов классической конструкции, современная промышленность выпускает совмещенные устройства.

  • Насосы свободно-вихревого типа имеют конструкцию, которая позволяет им перекачивать сильно загрязненные жидкие среды. Данные устройства применяют в качестве дренажных и фекальных насосов, а также для оснащения очистных сооружений и в горнодобывающей промышленности (без помощи такого оборудования не обходится бурение скважин, из которых необходимо откачивать жидкие среды).
  • Насосы центробежно-вихревого типа способны работать с жидкими средами, температура которых доходит до 105°. Конструктивной особенностью таких насосов является то, что они оснащены сразу двумя рабочими колесами: центробежным и вихревым. За счет такой конструктивной особенности данное оборудование отличается значительно более высоким КПД (по сравнению с классическими вихревыми устройствами).
  • Вакуумные насосы вихревые могут использоваться в качестве воздуходувки или для откачивания воздуха – создания неглубокого вакуума. Такие насосы просты в использовании и не нуждаются в сложном техническом обслуживании. Они находят широкое применение в качестве теплового аппарата, при помощи которого обеспечивается подача и распространение требуемого количества теплого или холодного воздуха. В частности, такое оборудование успешно используют для сушки стеклотары, с его помощью осуществляют аэрацию искусственных и естественных водоемов.

Достоинства и недостатки

У вихревого центробежного насоса специалисты отмечают целый ряд достоинств.

  1. Вихревой поверхностный насос, если сравнивать его с обычными центробежными с такими же габаритами, способен создавать в семь раз больший напор перекачиваемой жидкости. Благодаря этому свойству подобный насос высокого давления, способный работать с производительностью до 12 литров перекачиваемой жидкой среды в минуту, отличается компактными габаритами.
  2. Многие модели вихревых насосов обладают самовсасывающей способностью, то есть могут запускаться даже в том случае, если входной трубопровод предварительно не заполнен жидкой средой.
  3. Устройство вихревого насоса позволяет использовать такое оборудование для перекачивания не только жидких сред, но и смесей, содержащих в своем составе газообразные включения. Более того, устройства данного типа способны как перекачивать комбинированные среды, так и обеспечивать их транспортировку по трубопроводам с хорошим напором.
  4. В качестве насоса для скважины устройства вихревого типа способны поднимать перекачиваемую жидкую среду с глубины, доходящей до 20 метров.
  5. Поверхностный насос вихревого типа может создавать напор перекачиваемой жидкой среды, не уступающий по своим показателям напору, формируемому при помощи насосного оборудования промышленного назначения.
  6. За счет особенностей своей конструкции вихревой самовсасывающий насос может успешно использоваться для перекачивания и транспортировки летучих жидких смесей (таких, например, как бензин и сжиженный газ).

Естественно, есть у вихревого насосного оборудования и недостатки. Перечислим наиболее значимые из них.

  1. Значение КПД такого оборудования не превышает 45%. Из-за такого низкого КПД использование высокомощных насосов вихревого типа является экономически нецелесообразным. Как правило, применение вихревых насосов для скважин или перекачивания рабочих сред из резервуаров предпочтительно в тех случаях, когда использовать центробежное или любое другое насосное оборудование не представляется возможным.
  2. Применять такой насос для воды допускается только в том случае, если жидкая среда, которую предстоит перекачивать, чистая и не содержит нерастворимых включений.
  3. Особенности конструкции вихревых насосов не позволяют использовать такие устройства для перекачивания вязких жидкостей.

Сферы применения

Существует множество сфер использования вихревых насосов. Рассмотрим наиболее распространенные из них.

  1. С помощью насосных установок на предприятиях химической промышленности перекачивают кислоты, щелочи и другие агрессивные жидкие среды. Насосы вихревого типа отличаются простотой конструкции, что позволяет использовать для их оснащения детали, изготавливаемые из химически стойких полимеров и металлических сплавов, трудно поддающихся механической обработке и литью.
  2. С помощью вихревых насосов транспортируют летучие жидкости. С последними в насос закачивается и пар, который они выделяют. Эффективно справляется с такими смесями насосное оборудование вихревого типа, в отличие от самовсасывающего центробежного насоса. Данным оборудованием, в частности, оснащают АЗС и топливозаправочную технику, используемую на аэродромах и в аэропортах.
  3. Перекачивание жидкостей, содержащих в своем составе большое количество растворенных газов, также осуществляется с использованием вихревых насосов.
  4. Насосными установками вихревого типа оснащают маленькие насосные станции, работающие в автоматическом режиме. Здесь использование насосного оборудования других типов нецелесообразно: центробежные насосы в таких случаях малопригодны, а устройства поршневого типа слишком дороги и громоздки.
  5. Вихревое насосное оборудование задействовано в коммунальном хозяйстве, где требуется транспортировка жидкой среды с малой подачей и большим напором.
  6. Данные гидромашины используются в качестве вакуум-насосов, компрессоров низкого давления и вместо водокольцевых компрессоров.
  7. Вихревыми устройствами, выступающими в функции питательных насосов, оснащают маломощные котельные установки.

Вообще, если учитывать принцип действия и технические характеристики вихревых насосов, можно сделать вывод о том, что их применение оправдано в тех случаях, когда перекачиваемую жидкую среду необходимо транспортировать с небольшой подачей, но большим напором.

Современная промышленность выпускает насосное оборудование вихревого типа, производительность которого составляет минимум 8 и максимум 60 м3/час, а напор – от 25 до 250 метров.

Источник: met-all.org

Особенности самовсасывающих агрегатов

Приобретая агрегат для применения на загородном участке, следует проанализировать ряд факторов, которые определяют нужную категорию.

К ним относятся:

  • глубина источника;
  • расстояние от источника до дома;
  • уровень напора;
  • качество подаваемой воды;
  • потребление воды.

Обычно перечисленные данные учитывают при расчете производительности аппарата, однако они полезны и при выборе насоса по типу всасывания.

Различают самовсасывающие и нормально всасывающие устройства. Отличие кроется в конструкции, регулирующей процесс перезаливки в случае попадания в систему воздуха.

К нормально всасывающим относят погружные и полупогружные насосы, функционирование которых происходит, если жидкость из источника перемещается в рабочий отсек самотеком. При попадании воздуха срабатывает автоматическая защита от «сухого хода» и работа останавливается, так как вхолостую аппарат работать не может. Насос приходится перезапускать.

Самовсасывающие модели рассчитаны на самостоятельное удаление воздуха без участия человека. Это происходит благодаря конструктивным особенностям: в верхней части рабочего отсека находится вантуз, через который и удаляется воздух. Вернуться ему назад мешает обратный клапан.

Современные исполнения со встроенными задвижками производят самостоятельную перезаливку, благодаря чему отпадает необходимость в постоянном контролировании оборудования.

С процессом перезаливки связана и небольшая высота подъема самовсасывающих агрегатов – до 9 м. Важно проследить, чтобы рабочая камера постоянно была заполнена водой, и чем короче подающая магистраль, тем быстрее происходит процесс перемещения воды.

Чаще всего самовсасывающие насосы являются частью насосной станции с гидроаккумулятором, всасывающим патрубком (или эжектором), запорной арматурой и контрольно-измерительными приборами.

Правильный монтаж всасывающей линии

При устройстве системы водоснабжения важна не только установка самовсасывающего насоса или насосной станции, но и монтаж всасывающей магистрали.

При создании герметичного водопровода следует проконтролировать соотношение диаметра трубопровода с диаметром патрубка, а также максимально укоротить (по возможности) длину всей магистрали.

Чем длиннее всасывающая линия, тем выше сопротивление, соответственно, ниже напор. Наличие протечек может привести к поломке оборудования – данное условие актуально для центробежных моделей, которые не предназначены для перекачки воздушно-жидкостных сред.

Обратите внимание на расположение труб. Всасывающая линия не должна иметь перегибов, изломов, сложной сборной конструкции, поднимающейся выше уровня насоса, в ином случае возможно образование воздушных пробок, которые нарушают процесс всасывания и с трудом удаляются из системы.

В качестве дополнительного оборудования, установленного непосредственно на магистраль, используют обратный клапан (или простой невозвратный аналог) и фильтр. Благодаря клапану вода удерживается в трубопроводе и не вытекает назад, тем самым защищая владельца насоса от повторных заливок.

Фильтр предохраняет оборудование от попадания донного осадка с крупными включениями, кусочков водных растений, глинистых примесей.

Можно ли заменить самовсасывающую модель обычным насосом? Если нет другого выхода из положения, то так и делают – на время ремонта или покупки нового оборудования.

Однако не стоит забывать о некоторых нюансах:

  • придется полностью заполнить водой камеру насоса и магистраль перед включением;
  • необходимо избегать попадания воздуха, иначе оборудование выйдет из строя;
  • заливку следует производить после каждой «аварии», вызванной разгерметизацией водопровода.

Практика показывает, что пользователи самовсасывающих насосов не спешат переходить на обычные, тем боле, что выбор оборудования зачастую продиктован оптимальными условиями всасывания.

Центробежные самовсасывающие насосы

Подходящим вариантом для автономного применения на частном загородном участке является центробежный самовсасывающий насос, который перекачивает не только чистую воду, но и среды с мелкими включениями – например, осадок из пруда.

Он прекрасно справляется с жидкостью, представляющей собой смесь воды и газа. Оборудование является поверхностным, то есть устанавливается выше зеркала воды, а процесс подъема воды обеспечен внутренним разрежением во всасывающей магистрали.

Виды конструкций и их особенности

Ознакомиться с устройством самовсасывающего центробежного насоса необходимо для возможности устранения неисправностей и регулярного обслуживания. Агрегат представляет собой несложный механизм, заключенный в прочный спиралевидный корпус с крышкой, материал корпуса – нержавеющая сталь, чугун, пластик.

Внутри находится рабочее колесо (стальное или полимерное), оснащенное лопастями, развернутыми в противоположную сторону. Кроме рабочего колеса важными частями является диффузор и эжектор (трубка Вентури).

Таким образом, практически все детали являются статичными, а движение задает единственный динамический элемент – диск (диски) рабочего колеса.

Конструкция насоса подразумевает легкий доступ к главной детали для профилактического осмотра или небольшого ремонта (например, чистки или обточки). Так как аппарат находится снаружи, в отличие от погружного аналога, всегда есть возможность осмотреть его и произвести замену частей.

Центробежные модели массивнее вихревых, но работают гораздо тише и способны перекачивать грязную воду с включениями средней фракции. Для сильно загрязненных сред предназначены специальные дренажные насосы, а если необходимо дополнительное измельчение – фекальные.

Выбирая агрегат у поставщика, поинтересуйтесь возможной комплектацией: кроме электрического двигателя применяют бензиновый или дизельный, однако для дачного исполнения электрическое оборудование более оптимально. При регулярных профилактических осмотрах и техобслуживании срок работы центробежного насоса достигает 20 лет.

Характеристики моделей различаются, однако средние показатели могут выглядеть следующим образом:

  • температура внутри системы – до +35ºС;
  • температура воздуха снаружи (в месте установки насоса) – до +35ºС;
  • высота подъема всасывающей магистрали – до 8 м;
  • наибольшее давление в системе – 6 бар;
  • двигатель – двухполюсной асинхронный (класс защиты не ниже IP 44).

Большая часть деталей выполнены из нержавейки, в качестве материала торцевого уплотнения используют графит или керамику.

Таким образом, самовсасывающий агрегат по строению очень напоминает обычный насос центробежного типа, с одной разницей: процесс рециркуляции жидкости происходит внутри корпуса, а не в выносной магистрали.

Пробки залива и слива воды, подставка для крепления к двигателю, расположение патрубков, соединяющих аппарат с напорным и всасывающим трубопроводом, – как у простого оборудования.

Особенности и принцип действия

По патрубку вода поступает из всасывающей трубы внутрь корпуса и заполняет все пространство, после чего автоматически приводится в действие рабочее колесо. Под воздействием центробежной силы жидкость вытесняется от центра к периферийным участкам и под давлением движется в напорную магистраль, также присоединенную посредством патрубка.

С понижением давления в центральной части вновь происходит засасывание воды в корпус из всасывающего трубопровода. Периодичность всасывания-выталкивания и лежит в основе непрерывной подачи воды центробежным оборудованием.

Количество рабочих колес в насосах может быть разным, от одного до нескольких (одноступенчатые и многоступенчатые), однако принцип закачки жидкости в корпус и далее, по магистрали, от этого не меняется.

Сфера применения центробежных агрегатов

Центробежные самовсасывающие аппараты способны перекачивать жидкости, с которыми не справятся модели вихревого типа:

  • вязкие среды;
  • жидкости с твердыми частицами;
  • абразивные жидкости.

В связи с этим данную категорию насосного оборудования часто применяют в производстве, например, для перекачки нефтепродуктов. В частном применении агрегат не застоится, если хозяева для полива сада или огорода используют дачный пруд или другой водоем, вода которого не отличается чистотой и прозрачностью.

Аппарат способен перемещать жидкость с донным густым осадком, кусочками тины и других водных растений.

Бытовые насосы отлично справляются и с перекачкой чистой воды, поэтому они хороши и для устройства автономного водоснабжения здания и прилегающих построек (бани, летней кухни). Мощный по производительности насос подходит для оборудования рациональной системы полива не только грядок, но и газона, тепличного хозяйства, цветников и сада.

При запуске происходит процесс самозаливки водопровода, что позволяет сэкономить средства на обслуживании и гарантирует стабильность работы.

Вихревые импеллерные насосы

Среди самовсасывающих модификаций присутствует группа вихревых насосов, однако, в отличие от центробежных аналогов, они не подходят для перекачивания вязких сред.

Наличие твердых включений в воде необходимо исключить, иначе работоспособность оборудования нарушится. Насосы вихревого типа просты в устройстве и обслуживании, но обладают меньшей производительностью и низким КПД.

Схема устройства и принцип работы

Внутренние детали вихревого насоса мало отличаются от аналогов центробежного оборудования. Основной динамической деталью является рабочее дисковое колесо, оснащенное расположенными по кругу лопастями.

Лопасти вращаются внутри своеобразного канала, связанного с входящим и выводящим патрубками. Жидкость поступает по всасывающему патрубку, под воздействием вращения колеса закручивается и по винтовой траектории перемещается в сторону выхода.

Многократное нахождение жидкости в пространстве между лопастями образует дополнительную энергию и напор, поднимающий воду на необходимый уровень, на этом и основан принцип работы самовсасывающего вихревого насоса.

Всасываемый воздух смешивается с жидкостью, затем смесь вновь разделяется на два компонента: воздух выводится наружу, а жидкость продолжает циркулировать в рабочей камере. После того, как удален весь воздух, камера полностью заполняется водой и вводится в работу по принципу центробежного оборудования.

Обязательным элементом, как и у центробежного оборудования, является обратный клапан, выполняющий две функции:

  • препятствует обратному попаданию воздуха;
  • обеспечивает заполнение рабочей камеры водой.

Максимальная высота подъема воды, которую обеспечивает вихревое самовсасывающее оборудование, – 8 метров. От центробежных насосов вихревые отличаются двумя принципиальными качествами: они не перекачивают грязные среды, однако прекрасно справляются с перемещением смеси воздуха и жидкости.

Низкий КПД (от 25% до 45 %) объясняется тем, что много энергии тратится на процесс нагнетания жидкости. По этой причине владельцы загородных участков отдают предпочтение центробежным агрегатам. О вихревом оборудовании обычно вспоминают, когда нет возможности установить более продуктивный аналог.

Преимущества бытового использования

Достоинством данной категории самовсасывающих насосов являются компактные размеры и увеличенный напор (в 5-7 раз больше, чем у центробежных аппаратов). Таким образом, их рационально использовать при обслуживании источника воды, находящегося на далеком расстоянии от точек водоразбора, при условии, что большая производительность не нужна.

Примером может служить перекачка воды из колодца, высота подъема в котором не превышает 7-8 м, в так называемую «рабочую зону», где обычно расположены садовые посадки, грядки, теплицы. Учитывая неравномерность рельефа и огибание дачных строений, стоит рассчитывать на трубопровод до 100м длиной, а это значит, что потребуется большой напор.

Кроме использования вихревых модификаций в автономных частных водопроводах, их применяют для тушения пожаров, устройства вентиляции, в тепловых установках.

Эжектор – прибор для глубоких источников

Самовсасывающие насосы со встроенным эжектором рассчитаны на открытые естественные водоемы, колодцы и скважины, глубина забора воды в которых не превышает 7 м или 8 м.

Обычно технические характеристики данной категории оборудования сводятся к следующим параметрам:

  • производительность – 4-5 м³/ч;
  • давление – 4-6 бар;
  • напор – 50-60 м.

Вместе с гидроаккумулятором, реле давления и комплектом автоматики подобные модификации образуют эффективно работающие насосные станции. При некотором удалении от здания, где расположены основные точки водоразбора, поверхностного самовсасывающего оборудования мало, требуется дополнительный механизм.

Увеличить мощность всасывания можно при использовании выносного эжектора, который справляется с подъемом воды, находящейся на глубине 35-40 м. Промышленные модели эжекторов способны эффективно работать, если зеркало воды находится на глубине 19-20 м. Далекое расстояние до источника также не является преградой для эжекторного устройства.

При использовании выносного эжектора резко падает КПД насосной станции – до 30-35%, зато снижается уровень шума, характерный для встроенных эжекторов.

Выводы и полезное видео по теме

Представленные видеоматериалы помогут вам разобраться в конструкции и принципе работы самовсасывающего оборудования.

Ролик #1. Сборка насоса от компании «Астерион» (серия UP):

Ролик #2. Принцип работы центробежного самовсасывающего насоса:

Ролик #3. Профессиональный обзор насосов Акварио (серия AJC):

Центробежные и вихревые самовсасывающие насосы – наиболее подходящее оборудование для частного применения на загородных участках. С их помощью вы можете создать систему водоснабжения или полива.

Но помните, что максимальной эффективности можно достичь, лишь тщательно проанализировав условия использования насосной станции и изучив технические характеристики выбранной модели.

Ждем ваших рассказов о личном опыте откачки воды самовсасывающим насосом. Комментарии, пожалуйста, оставляйте в расположенном ниже блоке. Здесь же можно задать вопросы по интересующим моментам и поделиться полезными фактами.

Источник: sovet-ingenera.com

Что такое самовсасывающие насосы

Внешний вид поверхностной помпы
Рис.1 Внешний вид поверхностной помпы

Самовсасывающий насос для воды — это устройство, способное втягивать в себя воду ниже уровня своей установки. В отличие от видов, где жидкость поступает в рабочую камеру путем погружения (скважинные помпы), подачей воды самотеком или с помощью еще одного насоса, самовсасывающие создают в области забора воды разряжение, заставляющее ее подниматься по водозаборной магистрали.

В соответствии с физическими законами, в условиях нормального атмосферного давления вода не может подниматься на высоту более 10,2 м. (при большей высоте подъема происходит обрыв водного потока). С учетом сопротивления труб водопроводной магистрали это значение составляет не более 9 м. для всех видов самовсасывающих устройств.

Преимущества самовсасывающих насосов

В силу того что, устройства данного вида располагаются на поверхности на определенном расстоянии от источника водоснабжения, самовсасывающие бытовые насосы имеют следующие особенности.

  • Поверхностные самовсасывающие насосы удобны в обслуживании, их корпус расположен на поверхности и работу всегда можно проконтролировать.
  • При монтаже устройства не требуют особых условий и специального крепежа, достаточно прочного и ровного основания для стационарной установки корпуса.
  • Наружное размещение не предъявляет высоких требований к качеству материалов (в отличие от погружных видов, они не находятся в водной среде), поэтому в целях удешевления корпуса изготавливаются из недорогого чугуна или обычной углеродистой стали.
  • Насос поверхностный самовсасывающий может иметь любые габариты, удобные для разработчика, его размеры не ограничены параметрами скважины, как в случае с погружными видами — это позволяет выпускать устройства очень высокой мощности.

При монтаже водопроводной магистрали с самовсасывающим насосом следует учитывать, что водопроводные трубы также оказывают сопротивление водному потоку — 4 м. магистрали эквивалентно одному 1 м. высоты подъема воды (соотношение 1:4). К примеру, помпу, рассчитанную на высоту подъема 8 м. при работе с источником воды глубиной 5 м. можно отнести на расстояние, равное разнице высот подъема и погружения, умноженной на 4 — в нашем случае 12 м.

Насосы вихревого типа

Вихревой насос с несколькими рабочими колесами
Рис. 2 Вихревой насос с несколькими рабочими колесами

В самовсасывающих насосах вихревого типа рабочее колесо, выполненное в форме диска с прямыми или наклонными лопатками, расположено в корпусе цилиндрической формы. При работе двигатель вращает колесо, и вода втягивается через входное отверстие, после перемещения внутри корпуса она выбрасывается лопатками наружу под напором через выводной патрубок. Между входным и выходным каналами в корпусе размещена перемычка с минимальным зазором между ее поверхностью и лопатками импеллера. Она препятствует перемешиванию воды между каналами, при работе в области перемычки одновременно находятся не менее двух лопаток колеса.

Свое название вихревые насосы получили в связи с тем, что при вращении импеллера вода в зазорах между перегородками закручиваются в вихри — это придает водному потоку дополнительную энергию.

Отличительные особенности

  • Стоимость вихревых устройств ниже, чем их основных конкурентов — центробежных.
  • Одно рабочее колесо вихревого насоса при одинаковых габаритах с центробежным аналогом и одинаковой скорости вращения способно выдавать давление в 3 — 7 раз больше.
  • В отличие от центробежных видов, не способных функционировать при наличии воздуха во всасывающей камере, вихревые могут работать с газожидкостными смесями или нагнетать только один воздух.
  • Импеллер колеса в вихревой конструкции работает по аналогии с эжектором, поэтому глубина всасывания некоторых моделей составляет 15 — 20 м., что больше стандартной высоты.
  • Многие маломощные вихревые помпы обладают функцией самовсасывания.
  • КПД вихревых видов довольно низок (35-45%), поэтому использование подобных устройств большой мощности экономически невыгодно.

Основным недостатком вихревых насосов является высокая требовательность к чистоте рабочей среды — это связано с очень маленьким зазором между лопатками рабочего колеса и корпусом насоса, у разделительной перегородки он минимальный. Поэтому попадание песка в корпус при всасывании воды может привести к его остановке и повреждению лопаток.

Центробежные насосы

Центробежный насос
Рис. 3 Центробежный насос

Основным элементом центробежного насоса является помещенное в корпус улиткообразной формы рабочее колесо, выполненное в виде отогнутых назад лопаток между двумя дисками. В самом корпусе находится входное отверстие, размещенное по центру оси колеса и выходной патрубок в его боковой части. При работе лопасти крыльчатки колеса всасывают воду и перемещают ее от центра колеса в радиальном направлении, после чего вода выталкивается наружу.

Отличительные особенности центробежных насосов

  • Центробежные самовсасывающие насосы для воды более экономичны, обладают высоким КПД.
  • Центробежные устройства более приспособлены к работе в среде с абразивными примесями.
  • Самовсасывающий центробежный насос имеет более крупные габариты, чем вихревая модель.
  • Во время работы издают меньше шума.
  • Принцип работы не позволяет центробежным устройствам функционировать при наличии воздуха в системе, поэтому при запуске их необходимо заполнять водой.

Для обеспечения дальнейшей работы центробежного насоса после отключения, на его всасывающем патрубке обязательно ставится обратный клапан, препятствующий вытеканию воды.

Эжекторы

Устройство эжекторной системы
Рис 4. Устройство эжекторной системы

Для подъема воды с глубин более 8 — 9 м. вихревые и центробежные насосы оснащаются эжектором — специально дополнительной трубкой небольшого диаметра, создающей дополнительное разрежение на входе водозабора.

Принцип работы эжекторных систем связан с увеличением скорости движения воды при уменьшении диаметра — он известен каждому, кто поливал огород из водного шланга и зажимал пальцем выходное отверстие шланга, увеличивая скорость и напор водного потока.

При работе в системе забора воды водный поток от эжектора с высокой скоростью вовлекает в движение основной поток, приводя к увеличению его скорости, давления и соответственно высоты подъема воды.

Особенности эжекторных систем

  • Эжектор позволяет увеличить высоту подъема до 35 метров.
  • Как видно из схемы, при работе эжекторной системы часть поднятой воды возвращается, что существенно уменьшает производительность — в отличие от обычных насосов при одинаковом потреблении электроэнергии эжектор поднимает в единицу времени меньший объем воды.
  • Установка эжектора требует подключения двух магистралей, что приводит к дополнительным расходам и удорожанию системы.

Подбирая самовсасывающий насос, следует учитывать, что использование вихревых видов наиболее рационально при подъеме небольших объемов чистой воды и передачи ее на большое расстояние. В остальных случаях практичнее использовать центробежные виды, обладающие более высоким КПД и возможностью работать с водой, содержащей примеси твердых веществ.

Источник: oburenie.ru


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.