Насос вихревой или центробежный

Вихревые и центробежно-вихревые насосы

Схематически вихревой насос (рис. 1) состоит из рабочего колеса с лопастями, установленного на валу. Рабочее колесо эксцентрично расположено в корпусе, так что в верхней части между ним и корпусом оставлен минимальный (0,15—0,2 мм) зазор. Принципиальное отличие вихревого насоса от центробежного и осевого состоит в том, что жидкость поступает в кожух и выходит из него по касательной к рабочему колесу. При движении в корпусе жидкость находится под воздействием центробежной силы, возникающей вследствие ее вращения вместе с рабочим колесом, и всасывающим действием пазов между отдельными лопастями колеса.

Рис. 1. Схема вихревого насоса:
1— рабочее колесо; 2 — кор­пус; 3 — лопасть; 4 — вал.

Всасывающее действие пазов объясняется образованием в них разрежения вследствие перемещения воды под действием центробежной силы к периферии лопастей колеса. Когда сила всасывания превышает величину центробежной силы, жидкость начинает перемещаться к центру колеса и движется в этом направлении до наступления равновесия сил.

Затем цикл многократно повторяется. Совершая таким образом сложное движение, жидкость образуют вихри на каждой лопасти, что приводит к повышению давления.

Достоинством вихревых насосов является их высокий напор в 2—4 раза превышающий напор центробежных насосов при равных диаметрах колес, и обеспечение самовсасывания после одноразового залива. Самовсасывание происходит за счет наличия в насосе (после его остановки) жидкости, которая сохраняется в корпусе благодаря вертикальному расположению всасывающего и нагнетательного патрубков.

Недостатками вихревых насосов являются низкие к. п. д. (0,2—0 5) и чувствительность к загрязнению перекачиваемой жидкости. При попадании жидкость твердых частиц колесо и корпус подвергаются интенсивному абразивному износу, и зазор между ними увеличивается. Это отрицательно сказывается на работе насоса, так как даже незначительное увеличение зазора между колесом и корпусом приводит к заметному снижению к. п. д.

Рис. 2. Рабочие колеса вихревых насосов:
а — закрытое; б — откры­тое;
1 — перемычка; 2 — лопасть; 3 — корпус; 4— вал.

Вихревые и центробежно-вихревые насосы предназначены для перекачки жидкостей, вязкость которых не превышает 36 сст. Они выпускаются серийно на подачу 0,7—34 м 3 /ч при напоре 12—224 м вод. ст.

Вихревые насосы имеют хорошие конструктивные данные — незначительную металлоемкость на единицу мощности и малые габариты. Рабочие колеса у них могут быть закрытыми (рис. 2, а) и открытым (рис. 2, б). Открытые колеса имеют канал прямоугольного сечения, лопасти у них длинные; закрытые имеют специальную перемычку, разделяющую канал на две части, лопасти их короче, чем у открытых. Максимальный к. п. д. насосов с открытым колесами — 0,43, с закрытыми — 0,5.

Одноступенчатые вихревые насосы обеспечивают напор до 55 м вод. ст. Дальнейшее увеличение напора за счет увеличения диаметра рабочего колеса нерационально, так как приводит к быстрому увеличению массы насоса на единицу мощности и снижению высоты всасывания.

Вихревые и центробежно-вихревые насосы можно устанавливать выше уровня жидкости в резервуаре. При их запуске всасывающий трубопровод не требуется заливать жидкостью, отпадает необходимость в приемном клапане. Самовсасывание насоса с глубины до 2 м обеспечивается насосами В и ЦВ в обычном исполнении. Для обеспечения самовсасывания с глубины 6—7 м на нагнетательной стороне насоса устраивают воздухоотделительный колпак.

У насосов типа В воздухоотделительный колпак присоединяют к нагнетательному патрубку, у других насосов (ЭСН, СЦЛ) его отливают вместе с корпусом. Следует иметь в виду, что при работе с воздухоотделительным колпаком к. п. д. насоса снижается на 4—6%. Поэтому, если глубина всасывания небольшая или насос находится под заливом, устанавливать колпак не следует.

Для перекачки быстрозастывающих жидкостей вихревые насосы ВК выпускаются с обогреваемым корпусом (ВКО), а для обеспечения самовсасывания они изготовляются с воздушным колпаком (ВКС).

Корпус вихревого насоса ВКС (рис. 3) представляет собой чугунную отливку со всасывающим и нагнетательным отверстиями, разделенными перемычками. Крышка корпуса — литая; к корпусу крепится шпильками. Рабочее колесо представляет собой стальной диск с фрезерованными по окружности пазами, образующими лопасти; на валу крепится шпонкой. Колесо имеет возможность перемещаться по валу для обеспечения равномерно го торцового зазора с обеих сторон.

Рис. 3. Вихревой насос ВКС:
1 — опорная стойка; 2 — корпус; 3 — крышка; 4 — рабочее колесо;
5 — шпонка; 6 — вал; 7 — крышка передней камеры обогрева; 8 — то же, задней;
9 — прокладка; 10 — воздухоотделительный колпак; 11 — сальниковая набивка;
12 — сальник; 13 — подшипник; 14 — крышка подшипников.

Опорная стойка приводной части насоса отлита из чугуна. Вал установлен в ней на двух шарикоподшипниках, которые закрыты литыми крышками, имеющими кольцевые канавки для установки войлочных сальников. К напорному отверстию присоединен воздухоотделительный колпак.

У насосов ВКО в полости между корпусом и крышками камер подается пар для обогрева. Для обеспечения герметичности между корпусом и крышками устанавливают паронитовые прокладки. Пар подводится через два штуцера с резьбой М12Х1,25 Максимальное допустимое давление пара — 5 кгс/см 2 .

Высокими эксплуатационными показателями отличаются центробежно-вихревые насосы. в которых удачно использованы достоинства центробежных и вихревых. Центробежно-вихревой насос представляет собой блок из двух насосов — центробежного и вихревого, собранных на общем валу и соединенных между собой последовательно по ходу перекачиваемой жидкости. Насос имеет осевой подвод воды; на всасывающее линии его устанавливают центробежное колесо, обеспечивающее высоту всасывания до 5—7 м. Затем вода попадает в камеру вихревого колеса, где ей сообщается высокий напор.

Таким образом в одном насосе удается объединить три важных качества: обеспечение большой высоты всасывания, присущей центробежным насосам, обеспечение большого напора, присущего вихревым насосам, и самовсасывание, также присущее вихревым насосам.

Насосы типа ЦВ изготавливаются с подачей 14—36 м 3 /ч и напором до 280 м ст. жидкости. Выпускаются также самовсасывающие центробежно-вихревые насосы ЦВС, имеющие воздушный колпак. Насосы типа ЦВ имеют к. п. д. порядка 0,45—0,48. Маркируют их следующим образом: ЦВ — центробежно-вихревой; первая цифра — подача в л/с; вторая цифра — напор в м вод. ст.

Количество показов: 32870
Рейтинг: 2.93

Вихревые насосы: виды и сферы применения

Зачем нужен насос высокого давления для воды?

Вакуумный циркуляционный насос в 12 вольт, обеспечивающий повышение уровня давления воды в водопроводной магистрали применяется для того, чтобы производить.

Зачем используются реле давления воды для насосов?

Система водоснабжения частного дома – это сложный механизм, который функционирует за счет насосной станции. Именно она обеспечивает подачу воды из скважины или.

Как подключить плунжерный насос высокого давления для воды?

Для осуществления работы в тех гидравлических системах, где постоянно присутствует высокое давление необходимо применять такие насосы, которые обладают.

В чем особенности циркуляционных насосов для горячей воды?

Циркуляционные насосы для горячего водоснабжения и отопления применяются для выполнения чрезвычайно полезных задач. Они обеспечивают рециркуляционный поток.

Принцип работы и устройство вихревых насосов

В качестве генератора напора в системах автономного водоснабжения чаще всего используется самовсасывающий насос. Применение этого оборудования обеспечивает подъем жидкости из скважины, а также его транспортировку по трубам. Говоря другими словами, такие установки пропускают сквозь себя весь поток воды.

Особенности конструкции такого оборудования обеспечивают этим насосам целый набор положительных характеристик:

• установка поверхностных самовсасывающих насосов может быть произведена за пределами скважины. Их можно установить на кронштейне оголовка или в пристройке на платформе. Также их можно расположить в подвальном помещении у обслуживаемого здания. Такое разнообразие вариантов размещения этого оборудования приводит к снижению трудоемкости монтажных работ подобных насосов;


• при обслуживании этих агрегатов не возникает больших проблем. Кроме того, они хорошо поддаются ремонту. Обеспечивается это за счет того, что их установка производится не под водой, а в доступном для владельца месте;
• корпус агрегата выполнен из доступных материалов — чугуна и конструкционной стали. Такой выбор материалов оправдан, поскольку эти приборы при эксплуатации не погружаются в воду. Благодаря дешевому корпусу себестоимость таких приборов невысокая;
• в самовсасывающий насос можно установить мощный мотор, что обеспечивает ему преимущество над погружным оборудованием, в которое разместить двигатель большой мощности не представляется возможным. А при наличии мотора большой мощности насос в состоянии обеспечить большой напор воды. Поэтому, используя их, можно доставлять на поверхность воду даже из скважины с большой глубины.

Говоря другими словами, очень выгодной является покупка самовсасывающего насоса. Далее, в этой статье мы рассмотрим подробнее основные типы этого оборудования и принцип его работы. Познакомившись с этой информацией, у людей, которые подумывают о приобретении насоса для системы водоснабжения своего дома, многие вопросы наверняка отпадут.

Принцип работы бытового насоса

Как и любое насосное оборудование, самовсасывающий агрегат имеет конструкцию, состоящую из определенных элементов:

• корпус — в нём выполняется монтаж нагнетательного механизма;
• двигатель — он соединяется с корпусом прибора посредством фланцевой муфты;
• нагнетательный механизм, который может быть вихревого и электромагнитного типа. Он работает за счет передаваемого от вала двигателя крутящего момента.
• помимо этого в состав конструкции самовсасывающего насоса входят всасывающие и напорные шланги, соединительная арматура, используемая для фиксации трубопроводов на штуцерах корпуса и эжекторе.

Особенности взаимодействия

Все эти составляющие конструкции самовсасывающего насоса взаимодействуют друг с другом следующим образом:

• при работе двигателя на валу генерируется крутящий момент;
• сквозь особое отверстие вал входит в корпус. Само отверстие защищено уплотнителем от протечек.
• Нагнетательный механизм в конструкции самовсасывающего агрегата закреплен на торце вала. В его качестве выступает крыльчатка или импеллер. При вращении этого механизма происходит генерирование всасывающего и вытесняющего усилия благодаря возникающим областям разрежения и повышенного давления внутри, внешне похожим на улитку.

Отметим, что в корпусе оборудования имеется два отверстия – впускное, расположенное напротив зоны разрешения, и выпускное, которое находится в области высокого давления.

Инжектор может располагаться или на корпусе, или на торце всасывающего шланга под водой. Повышение всасывающего усилия – главная задача этого агрегата. Отметим, что для всех видов самовсасывающих устройств характерна подобная схема работы. Но в плане эффективности работы эти установки могут различаться между собой.

Виды самовсасывающих насосов

Все разнообразие такого оборудования разделяется на два вида:

Кроме них существуют и установки, снабжённые встроенным эжектором, а также агрегаты, имеющие выносной эжектор. Наряду с ними на рынке предлагаются и модели насосного оборудования, не имеющие этого элемента. В зависимости от конструкционных особенностей эти устройства могут функционировать по-разному. Эффективность работы у них, конечно же, будет различаться. Поэтому будет разумным рассмотреть далее основной принцип работы каждой разновидности самовсасывающего насосного оборудования.

Устройство и принцип работы самовсасывающего насоса центробежного типа

Говоря про это оборудование, необходимо отметить особенности его конструкции. В ней составными элементами являются двигатель, корпус-улитка и крыльчатка. Последняя закреплена на валу двигателя в полости корпуса.

Выпускное отверстие располагается в верхней части корпуса. Она находится непосредственно над крыльчаткой. Впускное отверстие располагается в торцевой части корпуса насоса. Место его расположения находится напротив оси крыльчатки.

Когда происходит вращение крыльчатки, то посредством центробежной силы в торцевой части корпуса создается разрежение. Именно там находится впускное отверстие. Одновременно с этим происходит генерирование верхней части корпуса напорного усилия. Все это приводит к тому, что вода засасывается в корпус, который закреплен на впускном патрубке аппарата, а потом выталкивается из него. Отметим, что включение центробежных насосов может производиться при условии, что внутренняя полость корпуса-улитки насоса полностью заполнена водой. Из воздуха всасывающее усилие крыльчатка создать не может. В этом заключается основной недостаток этой разновидности всасывающего насосного оборудования.

Принцип работы вихревого самовсасывающего насоса

В отличие от центробежных насосов у вихревых такой недостаток отсутствует. Все дело в том, что эти установки оперируют не только водой, но и газовой смесью. В случае необходимости для создания всасывающего усилия будет достаточно только воздуха.

Наличие такой возможности обусловлено главным образом особой конструкцией корпуса, а также тем, что вместо крыльчатки в таком оборудование используется импеллер. Своим видом он представляет рабочее колесо, которое закачивает воздух во внутреннее пространство улитки.

Там происходит смешивание воздуха с водой, которая должна быть предварительно залита до включения насоса. Смешанный воздух выходит сквозь отводящий трубопровод. При этом в процессе выхода возникает эффект рециркуляции жидкости в камере. А при прохождении плотной жидкости через газообразную среду возникает разрежение во всасывающей трубе, которая в рабочую камеру насоса затягивает воду. А когда камера заполнена, вихревой агрегат начинает работать по схеме циркуляционного насоса.

Самовсасывающие насосы с эжектором

По такому же принципу, что и вихревой насос, работает оборудование, снабженное эжектором. То есть, тонкая трубочка вводится в прямоточный корпус насоса, по которой потом осуществляется подача потока с высокой плотностью и скоростью. Генерирование области разрежения этим потоком происходит на выходе из трубки непосредственно у выхода из корпуса эжектора. В итоге всасывающее усилие возникает на выходе из корпуса. Если аппарат оборудован таким приспособлением, то можно заметно повысить глубину обслуживания скважин.

Установка эжектора повышает глубину подъема воды. Если у стандартных моделей глубина подъема ограничена 8–10 метрами, то у установок, снабженных эжектором, этот параметр равен 15-20 м. Некоторые модели могут спокойно подавать на поверхность воду с глубины 25-30 м. Кроме этого, происходит падение производительности оборудования. Однако можно нивелировать эти недостатки, если увеличить мощность двигателя или переместить насос за пределы жилой площади. Оптимально располагать его в техническом помещении недалеко от дома. Отметим, что насосы, снабжённые выносным эжектором, практически не издают шума. Поэтому размещать их за пределами жилых помещений нет необходимости.

Отличие вихревого насоса: что выбрать

От вихревого насоса центробежный отличается главным образом своими большими габаритами, а также тем, что при работе он практически не издает шума. Однако, используя такое оборудование в своем домовладении, будет обеспечена подача воды из глубины только 10 метров. Это касается установок, не снабженных эжектором. Также у него более низкая производительность по сравнению с вихревым насосным оборудованием.

Вихревые приборы оснащены встроенным эжектором. Поэтому они могут подавать воду с больших глубин. При работе такие установки издают большой шум, поэтому этим обуславливается внешний монтаж таких насосов. В плане производительности они превосходят центробежные насосы в семь раз. Поэтому на глубокие скважины более 10 метров устанавливаются вихревые насосы. Для скважин небольшой глубины оптимальный выбор – центробежные установки.

Заключение

Стабильное водоснабжение в частном и загородном доме – это основа комфортной жизни. Многие владельцы создают собственную систему водопровода. На скважине устанавливается насос. Для подачи воды используются вихревые или центробежные насосы.

Первые подходят в тех случаях, когда необходимо снабжение воды в промышленных масштабах. Для владельцев частных домов самое лучшее решение — центробежный самовсасывающий насос. Хотя они не обладают большей производительностью, но при этом их вполне хватает для удовлетворения бытовых потребностей в воде. Кроме того, при работе он не издает шума, поэтому его можно разместить в одном из помещений дома.

Правильный выбор насосной установки и грамотный ее монтаж обеспечит стабильную систему водоснабжения в доме и отсутствие проблем с насосным оборудованием.

Селезнёв Геннадий Антонович

Источники: http://www.promtk.net/articles/118/377/, http://byreniepro.ru/nasosy/vihrevye.html, http://stoki.guru/nasosy/drenazhnye/princip-raboty-i-ustroystvo-vihrevyh-nasosov.html

Источник: rusbyr.ru

Виды поверхностных насосов

Современные производители выпускает несколько типов таких агрегатов.
К основным из них относятся:

• Центробежные поверхностные насосы, у которых имеется функция самовсасывания.
• Вихревые агрегаты поверхностные, без функции самовсасывания.
• Центробежно-вихревые устройства.

Самовсасывающие оснащаются системой эжектора, что дает возможность эффект всасывания сделать больше. В этом случае создается внутри эжектора зона с пониженным давлением.
Вне эжектора давление гораздо выше, и вода прибывает в зону где оно ниже. За счет движения воды создается перепад давления: вода поднимается от вращения лопастей насоса и от эффекта всасывания, что повышает КПД агрегата.
Существует два способа размещения системы эжектора:

• Он может находиться внутри устройства.
• Эжектор устроен снаружи насоса. В этом случае используется двухтрубная система эжектора.

В быту обычно используются своими руками насосы, у которых эжектор находится внутри. Хотя использование эжекторной системы способно увеличить высоту подъема жидкости, но максимальная высота его в среднем не превышает 8 метров.
При внешнем расположении эжектора в некоторых изделиях самовсасывающих насосов есть возможность увеличить до 30 метров высоту подъема воды.

Конструкция центробежных самовсасывающих насосов

Служат для перекачивания жидкостей как чистых, так и мутных и с частицами твердых включений.
По конструктивным особенностям бывают:

• Одноступенчатые (см. ).
• Многоступенчатые.
• С опорой подшипника.
• В исполнении в виде блока.

Преимуществами таких устройств являются:

• Возможность обеспечения перекачки сильно загрязненных или с наличием твердых включений жидкостей.
• Использование различных материалов при их изготовлении, позволяет применять агрегаты в широком диапазоне.
• Устройство при перекачке жидкости не реагирует на проникновение воздуха или газа в систему.

К конструктивным особенностям центробежных самовсасывающихся насосов относятся:

• Удобство в обслуживании.
• Быстро изнашиваемые стенки можно легко заменить сменными элементами.
• В конструкции используются мощные подшипники для опор из модульной системы.
• Торцовое уплотнение размещено в масляной камере, что предохраняет его при эксплуатации агрегата всухую.

Принцип работы устройства заключается в следующем:

• При засасывании воздух смешивается с находящейся жидкостью .
• Под действием центробежной силы смесь воды и воздуха поступает из корпуса, имеющего вид спирали, в верхнюю часть корпуса насоса.
• Конструкция корпуса насоса позволяет снизить скорость потока, что дает возможность воздуху отделиться от жидкости.
• Воздух направляется в напорный трубопровод.
• Освобожденная от газа вода поступает обратно в спиральный корпус.
• После удаления воздуха агрегат начинает работать в режиме обычного центробежного насоса.

Недостатком таких насосов является то, что их можно включать только при условии заполнения водой корпуса-улитки. Крыльчатка не создает из воздуха всасывающего усилия.

Вихревой насос

Несмотря на то, что центробежные и вихревые насосы принадлежат к одной группе оборудования, между ними имеются некоторые отличия:

• Вихревые агрегаты не требуют заливки воды при пуске в работу. Они могут всасывающее усилие сгенерировать даже на основе воздуха.
• Вихревой насос более компактный.
• Во время работы издает много шума.
• Цена его ниже центробежного.
• Производительность и напор воды имеют более высокие показатели.

Центробежно-вихревые насосы

Такой насос поверхностный самовсасывающий относится к поверхностному двухступенчатому насосному оборудованию. С его помощью можно перекачивать нейтральные жидкости в широком температурном диапазоне.
В устройстве одна ступень работает как центробежный насос, другая выполняет функции вихревого:

• От одного колеса к другому перемещение воды производится через каналы, расположенные в крышке корпуса. При совмещении двух принципов работы с общими и отличительными чертами, обеспечиваются улучшенные технические характеристики оборудования.

Совет: Использование сочетания двух моделей в одном агрегате компенсирует отрицательные свойства одного устройства и подчеркивает достоинства другого.

В центробежно-вихревых насосных устройствах расположены два рабочих колеса. Они могут включаться в работу одновременно или последовательно, что зависит от модели агрегата.
Вначале перекачиваемая жидкость направляется на центробежное колесо, оно создает небольшое рабочее давление. Затем она идет к вихревому колесу.
При этом напор увеличивается в несколько раз. В результате получается высокий показатель напора воды, которая идет от насоса, при относительно невысокой ее подаче. Напор воды до 190 метров, а подача при этом не больше 37 кубометров в час.
В насосе жидкость движется между колесами по проводному каналу, расположенному в его крышке. Чтобы исключить возможное осевое перемещение, центробежное колесо фиксируется внутри корпуса, а в конструкции вихревого колеса его обычно используют плавающим.
Существуют модели у которых оба элемента находятся в общем корпусе на одном валу. В этом случае, для уравновешивания осевого усилия при работе, на вихревом колесе делаются отверстия.

Совет: Приобретая такое устройство необходимо обратить внимание, что в его комплект входит электродвигатель, а для специализированных установок мотор выполняется во взрывозащищенном варианте.

Центробежно-вихревой насос имеет КПД немного выше, чем обычный вихревой агрегат для воды. Центробежное колесо устройства состоит из двух вращающихся дисков, между которыми расположены лопасти, как показано на фото.

Лопасти развернуты от направления движения колеса в противоположную сторону.
Во время работы в этой части устройства происходит:

• Через всасывающий патрубок наполняется полость первой ступени агрегата.
• Колесо начинает вращаться.
• Возникающая центробежная сила, отбрасывает жидкость от центра камеры к стенкам.
• Создаваемое внутри агрегата давление, через специально выполненные каналы вытесняет воду в сторону второй ступени устройства.
• В центральном отделе колеса идет разряжение давления, и за счет этого из всасывающего трубопровода поступает новая партия воды.
• Таким путем происходит непрерывное попадание воды в центробежную ступень насоса и удаление ее из камеры.

В вихревой составляющей происходит:

• Колесо, имеющее вид плоского диска, с расположенными на нем короткими лопастями радиальной формы, начинает вращаться.
• Самовсасывающий вихревой насос втягивает через специальный патрубок дополнительно воздух, за счет создания вакуума внутри пространства.
• Перекачиваемая жидкость, поступающая из центробежной ступени, смешивается с воздухом.
• Разность давлений позволяет в камере разделить компоненты.
• Воздух через специальные отверстия выходит наружу.
• Вода продолжает циркуляцию внутри второй ступени агрегата.
• В центробежном режиме насос начинает работать после полного удаления воздуха.

Совет: Для предотвращения попадания воздуха и воды назад в подающий канал, необходимо на всасывающем фланце размещать обратный клапан.

Такое удачное сочетание двух типов конструкций насосов позволяет улучшить их технические характеристики и увеличить диапазон использования.

Самовсасывающие насосы с ижектором

Поверхностный самовсасывающий насос с эжектором работает по принципу вихревого насоса.
Инструкция указывает, что здесь:

• В прямоточный корпус агрегата вводится тонкая трубочка, для подачи потока воды с большой скоростью и высокой плотностью.
• На выходе из трубки такой поток способствует зарождению у выхода из корпуса эжектора области разрежения.
• На входе в корпус создается всасывающее усилие.

Совет: Установив такое устройство на насосе или всасывающем шланге, можно значительно увеличить глубину скважины, из которой можно выкачивать воду до 30 метров.

Недостатком в этом случае служит увеличение шума при работе устройства и падение производительности насоса. Но увеличение мощности двигателя и удаление насоса из жилой площади эти недостатки компенсирует.

Совет: При выборе насоса следует ориентироваться, что для промышленного обеспечения водой нужно использовать насос вихревого типа, а для бытовой водопроводной системы – бесшумный насос центробежного типа.

Насосы, у которых эжектор вынесен наружу работают практически без шума. Видео в этой статье подробно показывает работу всех типов поверхностных самовсасывающих насосов.

Использование поверхностных насосов значительно упрощает водоснабжение дачи и ведение хозяйства. В случае отсутствие централизованного водоснабжения, такое устройство применяется для подъема воды с автономных источников – колодца, либо скважины .

Если же в этом нет необходимости, то поверхностный насос отлично выполняет функции полива садовых участков и огородов, дренажа сточных вод, и выкачки септиков. Циркуляционный поверхностный насос — является залогом эффективной работы отопительной и водопроводной системы.

1 Особенности и назначение

Существует два вида водяных насосов – поверхностный и погружной. Отличает их лишь способ расположения: погружной насос необходимо опускать в рабочую среду, что накладывает определенные ограничения на возможности его использования.

2 Виды поверхностных насосов

Всё разнообразие насосов для дачи, в зависимости от особенности конструкции, делится на две основные группы — вихревые поверхностные насосы, и центробежные устройства. Далее происходит разделение по функциональным различиям, выделяют следующие виды насосов:

• Водяной – используется для водоснабжения, выполняет забор воды из неглубоких источников;
• Дренажный – используется для откачивания сточных вод и полива приусадебных участков;
• Циркуляционный – используется для поддержания необходимого давления в трубопроводе;
• Фекальный – используется для очистки септиков и выгребных ям.

2.1 Вихревые устройства

Наиболее оправданным для дачи является использование насосов, изготовленных по вихревой технологии. Принцип работы вихревого поверхностного насоса основывается на передаче воде механической энергии, которая создается в результате оборотов рабочего колеса.

Вихревые насосы для водоснабжения делятся на две основные группы – с закрытым и открытым рабочим колесом. Само вихревое колесо представляет собою расположенный в середине корпуса плоский диск, который оборудован большим количеством лопастей прямолинейной формы (около пятидесяти).

Если колесо на торцах закрывается лопатками и его лопасти образуют некое подобие ячеек, то такие устройства водоснабжения относятся к закрытым насосам. Если колесо ничем не ограничено – к открытым. Сам корпус имеет кольцевую полость, в которую углубляются лопасти колеса.

Посередине кольцевой полости находится уплотняющий выступ, который выполняет функцию разделения напорного и всасывающего патрубка. Когда насос схватывает воду, попавшая в первую камеру жидкость ускоряется посредством вращения колеса и под давлением выбрасывается в выводящий патрубок.

Продуктивность данной технологии обуславливается тем, что отдельно взятая частица воды за время пребывания в насосе попадает в разные междулопастные участки на вихревом колесе, каждый из которых придает ей дополнительное ускорение. Это дает высокий напор и давление жидкости на выходе, что гарантирует максимальную эффективность водоснабжения.

На практике садовые насосы для полива большей частью представлены именно вихревыми устройствами. Это обуславливается множеством преимуществ данной технологии:

• Минимальная стоимость — наиболее востребованные на рынке модели — поверхностный насос Вихрь ПН-370, 1100Н и 900Н стоят в пределах от 2 до 5 тысяч рублей;
• Простота конструкции – ремонт устройства можно выполнять в домашних условиях своими руками;
• Вихревые садовые агрегаты не боятся наличия воздуха в перекачиваемой воде, что является существенным фактором для беспроблемного полива участка;
• Реверсивность – перекачка воды возможна в двух направлениях.

К недостаткам вихревых устройств можно отнести не высокий КПД, и достаточно быстрый износ при высоком загрязнении перекачиваемой жидкости, так как она постоянно контактирует с рабочими элементами конструкции (оптимальное содержание механически примесей до 40г/м3)

Стоит отметить, что лидерство в данном сегменте рынка удерживают садовые насосы отечественного производства «Вихрь». При невысокой стоимости они обладают превосходящими зарубежных аналогов эксплуатационными характеристиками. Самыми популярными моделями насосов для дачи являются: Вихрь ПН-370, Вихрь ПН-1100Н, ПН-900;

Поверхностный насос Вихрь ПН-370 – это оптимальное устройство для полива приусадебных участков. Этот водяной насос является начальной моделью в линейке вихревых насосов, он способен перекачивать 2.7 кубометра в час, чего вполне хватает для бытовых нужд.

Первостепенным достоинством ПН-370 является выносливость и небольшая цена. Если вам требуется более мощное устройство, то стоит обратить внимание на Вихрь ПН-900, мощности ПН-900 (900 Вт), достаточно для перекачивания 4.2 куб.м/час.

Самой высокой продуктивностью обладает поверхностный насос Вихрь ПН-1100Н который способен выдавать 4.2 куб.м/час, что гарантирует эффективность водоснабжения для полива при любых условиях.

2.2 Центробежные устройства

Отличие таких насосов от вихревых устройств заключается в том, что нагнетание давления воды происходит под воздействием центробежной силы.

Такие агрегаты боятся попадания в перекачиваемую среду воздуха, поэтому садовые центробежные насосы, в большинстве случаев, комплектуются дополнительным эжектором – механизмом, который выполняет откачивание воздуха из насоса, перед его включением и во время перекачивания воды.

Наличие эжектора позволяет центробежным насосам эффективно работать даже при присутствии в воде достаточно большого количества воздуха. Центробежные агрегаты не так часто используются для полива, так как они стоят на порядок дороже, чем вихревые насосы, основная сфера их применения – обустройство систем автоматического водоснабжения дома.

По центробежной технологии производятся не только бытовые садовые насосы, она также лежит в основе производства большинства промышленных насосных станций. Рассматриваемые далее циркуляционный и фекальный насосы также производятся с центробежным приводом.

Центробежные насосы обладают такими достоинствами:

• Небольшие габариты и вес корпуса;
• Высокий КПД;
• Стабильное давление и напор подачи воды;
• Центробежный механизм не так подвержен износу, как вихревой, что гарантирует длительный период его эксплуатации;
• Возможность точной регулировки давления и напора прокачиваемой жидкости, что очень удобно для полива садовых участков.

Недостатки:

• Если устройство не оборудовано эжектором, то при каждом запуске вам придется наполнять его водой, чтобы вытеснить из системы воздух;
• Опять же, если эжектор отсутствует, то возможна остановка перекачивания воды из-за попавшего в рукав воздуха.

2.3 Функциональное разделение поверхностных насосов

Первой группой, как вы уже поняли, выступают садовые агрегаты для водоснабжения и полива участков, которые были детально разобраны в первой части статьи. Также существует ещё две группы поверхностных устройств, в которые входят фекальный и циркуляционный насос.

Фекальный насос используется для откачивания канализаций, септиков и выгребных ям. Также фекальный насос может использовать для дренажа сильно загрязненных сточных вод. Таким устройствам характерна высокая мощность, которая требуется для эффективной выкачки канализации – жидкость в которой имеет большую плотность, чем обычная вода.

Также фекальный насос комплектуется специальным режущим фильтром-сеткой, который выполняет измельчение крупных механических загрязнений, содержащихся в канализационной жидкости. Выбирая фекальный насос, ориентируйтесь на фирмы Grundfos, Wilo и Pedrollo.

Циркуляционный насос несколько отличается от представленных ранее типов устройств. Циркуляционный агрегат устанавливается непосредственно на трубопровод, и выполняет функцию увеличения давления потока рабочей среды.

В обустройстве системы отопления циркуляционный насос устанавливается перед котлом, что позволяет осуществлять более эффективный прогрев помещения. Также циркуляционный аппарат может использоваться в системах очистки жидкости, где он монтируется после фильтрационной установки, так как на выходе наблюдается ослабленное давление воды.

Нередко циркуляционный насос используется в системах теплого пола, либо в автоматических насосных станциях, где циркуляционный аппарат необходим для подачи воды из гидроаккумулятора к потребляющим приборам.

2.4 Обзор конструкции и характеристик поверхностных насосов (видео)

Группы поверхностных насосных систем

Все поверхностные насосные системы условно делят на три группы:

• Насосные станции – полностью укомплектованные автономные гидросистемы, способные обеспечивать постоянную подачу воды в трубопроводы для бытовых нужд большого домовладения. Периодически требуют технического обслуживания и установки дополнительного оборудования (манометра, эжектора, датчика напора, специальной разводки водотока). Характеризуются высокими показателями выходного напора и мощностью электродвигателя.
• Фонтанные установки для обустройства ландшафта. Применяются для забора и циркуляции воды в природном или искусственном водоёме, для чего снабжены дополнительными мембранными фильтрами, предотвращающие попадание механических частиц в агрегат. Часто такие насосы бывают укомплектованы усиленным герметичным корпусом для монтажа на открытых участках.
• Установки для канализации с функцией водоотведения. Обеспечивают работу септиков, биотуалетов, выгребных ям. Отличаются большой пропускной способностью сильно загрязнённых стоков. Подразделяются на устройства для внешнего (наружного) и внутреннего использования.

Неправильный выбор насоса по его назначению приводит к быстрому износу и поломке частей механизма двигателя в связи с постоянной работой на повышенной мощности или перепадом напряжения в сети, что часто бывает на загородных участках. Очевидно, что если вы установите в скважину с грязной водой глубинный аппарат, предназначенный для эксплуатации в чистой среде (питьевая вода), то совсем скоро он выйдет из строя – клапан для забора жидкости будет забит примесями, что приведёт к работе на холостом ходу и сгоранию обмотки электродвигателя.

Выбор по чистоте воды

Для определения критерия выбора по чистоте воды используют следующие показатели:

• Чистая вода: содержание твёрдых микрочастиц не более 150 гр/м – допустимо применение всех видов поверхностных насосов, скважинных установок и их различных модификаций.
• Средняя степень загрязнённости: содержание микрочастиц и примесей не превышает 200 гр/м – такая вода подходит только для фонтанных агрегатов, некоторых видов насосных станций с циркуляционным типом двигателя и дренажных систем.
• Тяжёлая грязная вода: показатель концентрации механических микрочастиц более 200 грамм на кубометр. Применяют только дренажные и канализационные поверхностные устройства.

Самостоятельная оценка чистоты воды при установке колодца или скважины на питьевую воду недопустима. Кроме скорого износа всей локальной гидросистемы, вы рискуете получить элементарное пищевое отравление

Поверхностные насосы

Поверхностный тип насосов – самый распространённый среди владельцев загородных домов, дач и коттеджей. Такие агрегаты больше всего подходят для монтажа собственной станции водоснабжения, постройке оросительной системы для сада и огорода, установке автономной канализации с циркуляцией нечистот в септике. Основные преимущества перед погружными устройствами – простота в обслуживание, экономичность, небольшие размеры и возможность быстрого демонтажа, что обеспечивает высокую мобильность. Комплектация дополнительным автоматизированным оборудованием делают их полноценным насосным станциям, а при использовании эжектора можно поднимать воду из глубины, превышающую 10 метров в несколько раз.

Различают два основных типа поверхностных агрегатов по способу подачи воды:

• Вихревой – такой тип двигателя насоса способен создать высокое давление на выходе. Его конструкция достаточно проста даже для небольшого ремонта в домашних условиях: рабочая ось вала снабжена колесам с лопастями в контуре, куда по касательной поступает вода. Минимальный зазор между вращающимися особыми лопатками и корпусом создаёт давление и «вихрь», придавая центробежную выталкивающую силу жидкости. Несмотря на относительно низкий показатель КПД (всего 45%), вихревой тип может обеспечивать долгую работу при минимальном потреблении электроэнергии. Недостатком такого типа устройства можно считать только один – он предназначен для работы только с чистой водой. Для решения этой проблемы устанавливают дополнительные фильтры на шланге у точки водозабора и на входном клапане самого агрегата.
• Центробежный тип имеет тот же принцип работы, но в отличие от вихревого, жидкость в нём движется только под воздействием центробежной силы, поэтому при равных технических параметрах, мощность вихревого будет всегда в пять раз выше. Центробежный более устойчив к небольшим загрязнениям, а работа его двигателя в два раза тише. Небольшие переносные модели такого типа насосов популярны у садоводов и используются только для полива огорода или подъёма воды из небольшого колодца.

Внимание: чтобы гарантированно продлить жизнь вашего поверхностного насоса, устанавливайте специальное фильтрующее устройство на входном патрубке

Автономная насосная станция

Идеальное решение водоснабжения загородного дома – автономная насосная станция. Основное преимущество станции перед всеми другими системами – это возможность бесперебойной подачи воды при падении напряжения в сети или даже его полного отключения. Такой агрегат снабжён гидроаккумулятором, который обеспечивает автономность. Сама насосная станция собирается из дополнительных частей:

• поверхностный насос любого типа;
• гидроаккумулятор;
• обратный клапан;
• реле с датчиками управления.

Такое насосное оборудование отличается меньшим износом электродвигателя, надёжностью подачи воды и возможностью подключения в зависимости от выбранной мощности нескольких точек водопотребления.

Выбор насосного агрегата следует начать с изучения материалов, из которого он изготовлен. Материал узлов и механизмов должен соответствовать условиям рабочей среды

В настоящее время современные производители насосов всё чаще применяют новые композитные материалы, которые отличаются долговечностью и работают в любой агрессивной среде. Цены на такие инновационные насосные станции могут быть неоправданно завышены, а эксплуатационные характеристики не соответствовать заявленным. Поэтому лучше всего выбирать агрегаты из традиционных материалов: корпус изготавливают из чугуна или нержавеющей стали, вращающиеся детали лопаток и вала должны быть из латуни или бронзы, лёгкие переносные корпуса насосов – из алюминия, нержавеющих сплавов.

При обеспечении водоснабжения обычными насосами, источник водоснабжения обычно расположен далеко от дома и вода по трубам подводится к потребителю. Но оказывается, можно пробурить скважину в доме или рядом с ним, сэкономив при этом значительные средства — воду может качать тихий вихревой насос.

Рис. 1 Поверхностный насос на участке

Вихревые машины относятся к устройствам трения и имеют простую конструкцию, основным элементом которой является помещенный в корпус двигатель с рабочим колесом на валу. На нем размещены радиально расположенные лопатки на небольшом расстоянием от стенок корпуса — это образует концентричный канал, по которому перемещается поток жидкости. При подаче напряжения на обмотку двигателя рабочее колесо начинает вращаться, захватывая лопатками поступающую во входной патрубок воду. Она перемещается внутри насоса лопастями рабочего колеса и выталкивается наружу через выходной патрубок. Входная и выходная камера вихревого насоса отделены друг от друга перегородкой, около стенок которой постоянно находится не менее двух лопастей рабочего колеса — они препятствуют проникновению жидкости на выходе к отверстию входного патрубка. Помимо продольного вихревого вращения воды в насосе вдоль его стенок, происходит вращение (завихрение) жидкости между лопатками — это увеличивает ее кинетическую энергию, способствуя еще большему повышению выходного давления.

Рис.2 Схема вихревого насоса

Области применения

Вихревые устройства предназначены для получения сильного напора при малом расстоянии до источника потребления.

В промышленности их используют в качестве вакуумных насосов и компрессоров низкого давления, в системах перекачки жидкого газа. Для подачи летучих жидкостей (эфира, бензина, спирта), при этом насос работает с газожидкостной смесью. С помощью вихревых устройств происходит заправка топливом автомобилей и другой техники, где требуется быстрый запуск и надежная работа при наличии в системе интенсивных испарений. В химической промышленности устройства используют для подачи агрессивных веществ (кислот, щелочей) с сильным напором на малое расстояние. Для подъема воды в мелких загородных станциях водозабора, подачи топлива в отопительных котельных установках, в коммунальном хозяйстве (автомойки).

Отличительные особенности

Рис. 3 Устройство вихревого насоса

1. Стоимость . Вихревые насосы имеют очень простую конструкцию, что делают их цену доступной для широкого ряда потребителей.
2. Обслуживание . Устанавливаемые на поверхности насосы всегда доступны для обслуживания, их работу несложно организовать в автоматическом режиме.
3. Удобство в работе . Устройства не требует специальной подготовки перед работой, имеют малые габаритные размеры и небольшой вес, что позволяет с легкостью перемещать их по участку при использовании и относить в дом по окончании работ.
4. Уровень шума . Основное преимущество вихревых видов — низкий уровень шума, это позволяет устанавливать их в жилых помещениях.
5. Высота подъема . Как и все наружные типы, вихревые могут закачивать воду на высоту не более 9 м.
6. Температура . Так как используются наружные устройства, корпус которых в отличие от погружных видов не охлаждается в водной среде, некоторые виды могут работать с высокотемпературными жидкостями.
7. Напор . Вихревые виды при одинаковых параметрах с центробежными выдают напор в 3 — 7 раз больше.
8. Рабочее тело . Самовсасывающие устройства с вихревым принципом могут работать с газожидкостными смесями, их давление мало зависит от сопротивления водопроводной магистрали.
9. Производительность . Коэффициент полезного действия вихревых насосов составляет 45% в рабочем режиме — это ниже, чем у центробежных видов. В основном они не рассчитаны на работу с большими объемами жидкостей.

В силу своей конструкции (малого расстояния между лопастями рабочего колеса и корпусом, особенно в области перемычки между патрубками), насосы не могут работать с загрязненной водой. Это может привести к изнашиванию деталей, увеличению зазоров в рабочей камере устройства и как следствие резкому падению КПД.

Вихревые насосы — обзор моделей

На рынке практически не встречается вихревые насосы от отечественного производителя (отличить их можно по наличию во входной части двух боковых патрубков, центробежные имеют отверстия для подачи и вывода воды в перпендикулярных плоскостях) и очень мало зарубежных моделей — представлены в основном итальянцы.

Rudes 15WBX-15 (40 у.е) — насос китайско — украинского производства, повышающий давление в системах водоснабжения, корпус и рабочее колесо выполнены из латуни.

Рис.4 Rudes 15WBX-15

Особенности

• тип: вихревой;
• мощность: 150 Вт.;
• напор: максимум 15 м.;
• производительность: 25 л./мин или 1,5 м. куб./ч.;
• температура воды: не более + 40 C;
• максимальный размер частиц: 0,05 мм.;
• вес: 3,2 кг.

Pedrollo PQm 60 (90 у. е.) — поверхностный для перекачки чистой воды от известного итальянского производителя.

Рис. 5 Pedrollo PQm 60

Особенности

• тип: вихревой;
• корпус: чугун;
• вода: чистая;
• пропускная способность: 2,4 м.куб./ч.;
• глубина всасывания: 8 м.;
• максимальный напор: 40 м.;
• мощность: 370 Вт.;
• температура воды: от -10 до + 90 С;
• вес: 5,1 кг.

DAB KP 60/12 M (290 у.е.) — дорогой мощный насос для воды от известного итальянского производителя, имеет встроенный конденсатор и тепловой выключатель для защиты электродвигателя.

Рис. 6 DAB KP 60/12 M

Особенности

• тип: вихревой;
• производительность: 2,16 м.куб./ч.;
• напор: высота 107 м.;
• потребляемая мощность: 1150 Вт;
• номинальная мощность: 750 Вт.;
• вода: чистая;
• температура: максимум 35 С.

Вихревые насосы — маломощные устройства, предназначенные для удовлетворения повседневных нужд в чистой воде при небольших объемах. Благодаря невысокой стоимости, они находят широкое применение в быту в тех случаях, когда водозаборная емкость находится на небольшом расстоянии от объекта потребления.

Пользуясь сайтом сайт вы автоматически соглашаетесь с для использования любых доступных средств коммуникации таких как: комментарии, чат, форма обратной связи и т.д.

Источник: icaev.ru

Использование поверхностных агрегатов, их виды

Это оборудование широко применяется для водоснабжения частных домов и небольших коммерческих объектов как самостоятельно, так и для поддержания давления в комплексе с другими видами аппаратов.

Самостоятельно поверхностное оборудование способна перекачивать жидкости из колодцев, скважин малой глубины и водоёмов на высоту, не превышающую восьми метров. При этом их монтаж производится без погружения аппарата в жидкость.

Поверхностным насосам свойственно несколько положительных особенностей:

• небольшие размеры;
• малый вес;
• лёгкость монтажа и демонтажа.

Прежде, чем применять такой агрегат, в него заливается жидкость, которую собираются перекачивать. Кроме того, наполнен должен быть и шланг, идущий от ёмкости к насосу.

Основными разновидностями в этой классификации являются центробежные и вихревые.

Центробежные

Что касается центробежных агрегатов, то основная задача, которую они решают, заключается в откачке воды, чистой, либо содержащей небольшую массовую долю примесей, из ёмкостей или водоёмов, имеющих глубину не более девяти метров.

Одним из самых значимых отличий данного оборудования является возможность их эксплуатации при наличии в системе пробок и пузырьков из атмосферного воздуха, благодаря чему центробежные насосы для воды часто используют для обслуживания индивидуальных систем водоснабжения. Но, по причине наличия нескольких ступеней такие агрегаты обходятся дороже вихревых.

Корпуса могут изготавливаться из различных материалов:

1. Пластика. Агрегат очень лёгкий, не поддаётся коррозии и стоит дешевле других. Однако для него имеются более строгие ограничения по температуре, при которой возможна эксплуатация (+ 50 °С), перекачивать с его помощью можно только воду, да и от повреждений в результате механических воздействий защита у них хуже.
2. Нержавеющей стали. Агрегат с таким корпусом очень надёжен и имеет широкий спектр использования.
3. Чугуна. Такие аппараты создают меньше шума и надёжны.

Вихревые

Главные отличия таких агрегатов — это больший уровень напора и объём подачи жидкости при той же мощности.

Следовательно, они имеют меньший размер, экономят электрическую энергию, а также их можно использовать в условиях ограниченного пространства. Кроме того они могут перекачивать смесь жидкости с газом.

Однако есть у них и отрицательные стороны:

1. Они отличаются высокой чувствительностью к твёрдым частицам, небольшое количество которых может привести к быстрому износу рабочего колеса.
2. Низкий уровень КПД, в пределах 45 %. По этой причине вихревые агрегаты большой мощности не изготавливаются. Максимальная мощность таких агрегатов достигает 25 кВт, при напоре в 240 метров.

Сферы применения

Данное оборудование используется в таких сферах народного хозяйства:

1. Химическая промышленность. С помощью вихревых насосов на предприятиях химпрома перекачиваются щелочи, кислоты и прочие агрессивные среды.Поскольку конструкция рабочего колеса таких агрегатов достаточно проста, появилась возможность его изготовления из стойких к агрессивным реагентам пластмасс и металлов, которые плохо поддаются отливке и обработке.
2. Перекачка легколетучих жидкостей. При их активном испарении в оборудование часто попадает смесь пара и жидкости, которая может разрушить центробежный аппарат, зато с нею легко справляется вихревой насос.Такое оборудование часто применяется на аэродромных заправочных комплексах, где низкий КПД особо не важен ввиду кратковременности рабочего цикла.
3. Перекачивание жидкостей, в которых содержится растворённый газ в большом количестве, выделяющийся во время прохождения области, где имеется сниженное давление.
4. Для обеспечения работы маленьких станций, осуществляющих подачу воды, при этом работающих в автоматическом режиме.
5. В коммунальном хозяйстве, к примеру, как бустерные или автомоечные насосы, способные подавать малые объёмы воды под большим давлением.
6. Как питательное оборудование на небольшом вспомогательном котельном оборудовании.

Видео: выбираем насосное оборудование

И вихревые, и центробежные агрегаты являются наиболее востребованными среди насосного оборудования благодаря своим многочисленным положительным качествам. Приобретая такие агрегаты, можно рассчитывать на их длительную работу при условии соблюдения правил эксплуатации.

Источник: septik.guru