Поверхностные насосы предназначены для использования в скважинах или колодцах небольшой глубины, в которых зеркало воды не опускается ниже 8 метров от поверхности земли.
В отличие от поверхностных, погружные насосы позволяют подавать воду с гораздо больших глубин (поэтому их иногда называют «глубинные насосы»), и это является их неоспоримым и главным преимуществом.
По принципу работы погружные (глубинные) насосы разделяют на:
- вибрационные насосы;
- центробежные насосы;
- винтовые насосы;
- вихревые насосы.
Вибрационные насосы способны транспортировать воду с глубины до 40 метров и отличаются простотой конструкции и относительно низкой ценой.
Вибрационный насос прост: он не обременен никакими вращающимися элементами, он не требует ни профилактического обслуживания (например, смазки), ни серьезного ремонта.
Вибрационный насос удобен: имея массу всего 4 килограмма, его можно перенести в любой таре (хоть в полиэтиленовом пакете) куда угодно и применить в любом резервуаре, будь то водоем (речка или озеро), колодец (скважина) или даже обычная бочка, а подвесить его можно на тросе из капрона.
Недостатки вибрационного насоса: непродолжительный режим работы, небольшая производительность и напор, вибрация может разрушать стенки скважины.
Центробежные, винтовые и вихревые скважинные насосы внешне мало чем отличаются друг от друга для рядового потребителя.
 |
 |
 |
| центробежный | винтовой | вихревой |
Преимуществами всех трех типов насосов перед вибрационными является следующее:
- отсутствие шума при работе насоса
- отсутствие вибрации (вибрация, распространяющаяся в грунте от вибрационного насоса отрицательно сказывается, прежде всего, на производительности самой скважины. Из-за вибрации осыпаются водоносные протоки скважины и она постепенно заиливается и «погибает»)
- в отличие от вибрационных, эти насосы имеют более широкую линейку типоразмеров в зависимости от мощности двигателя, производительности и напора (высоты подъема воды), благодаря чему, можно подобрать насос для скважины любой глубины и производительности.
Различаются эти три типа насосов, прежде всего, по принципу действия, ну и, по рабочим характеристикам.
Центробежные насосы относятся к лопастным насосам, их принцип работы основывается на взаимодействии лопастей, которыми оснащено рабочее колесо, и потока предназначенной для перекачки воды, что их обтекает. Устройство насоса включает в себя рабочее колесо, состоящее из двух дисков (передний и задний), располагающихся на определенном расстоянии, соединенных лопастями, которые изогнуты в противоположную направлению вращения колеса сторону. Вода перекачивается благодаря центробежной силе. От количества рабочих колес (ступеней) зависит высота напора, поэтому центробежные насосы бывают разной высоты (чем выше насос, тем больше напор).
|
рабочий орган центробежного насоса для скважины |
Преимущества центробежных насосов:
- имеют наиболее широкую линейку типоразмеров. Номинальная производительность центробежных насосов для скважины с напряжением 220 В варьируется от 1200 литров в час до 4000 литров в час. Номинальный напор от 10 метров до 140 метров. Для нормального водоснабжения жилого коттеджа вполне достаточно производительности 1200 – 2000 литров в час.
- центробежные насосы более энергоэффективны относительно винтовых и вихревых насосов.
- центробежные насосы предназначены для продолжительного режима непрерывной работы.
Вихревые насосы относятся к машинам трения. В отличие от центробежного насоса для скважины у вихревого насоса одно рабочее колесо.
|
рабочий орган вихревого насоса |
Рабочее колесо вихревого насоса аналогично колесу центробежного насоса, засасывает жидкость из внутренней части канала и нагнетает ее во внешнюю, в результате чего возникает продольный вихрь. При прохождении жидкости через рабочее колесо в вихревом насосе, как и в центробежном, увеличиваются кинетическая энергия жидкости (увеличивается ее скорость) и потенциальная энергия давления.
Вихревой насос по сравнению с центробежным обладает следующими достоинствами: создаваемое им давление в 3-7 раз больше при одинаковых размерах и частоте вращения рабочего колеса; конструкция проще и дешевле. Недостатками насоса являются низкий КПД, не превышающий в рабочем режиме 45%, и непригодность для подачи жидкости, содержащей абразивные частицы (так как это приводит к быстрому изнашиванию стенок торцовых и радиальных зазоров и, следовательно, падению давления и КПД).
Вихревые насосы обычно применяют при необходимости создания большого напора при малой подаче. Поэтому их часто применяют в низкодебетовых скважинах.
Винтовые насосы (второе название – шнековые) получили свое название от наименования основного рабочего органа насоса – винта (или шнека). Его принцип действия достаточно прост: поступая внутрь, жидкость постепенно нагнетается, в результате чего создается напор и она вытесняется.
|
рабочий орган насоса |
Преимущества винтового насоса для скважины:
- из-за простоты конструкции он имеет невысокую стоимость относительно вихревых и центробежных насосов.
- создание высокого давления при относительно низкой производительности насоса, что хорошо для низкодебетовых скважин.
- винтовые насосы более лояльно, чем вихревые относятся к наличию механических примесей в перекачиваемой воде. Более точные параметры заявляет производитель насоса.
После выше изложенного возникает вопрос, так какой же насос для скважины все-таки лучше? Центробежный, вихревой или винтовой??? Все зависит от задачи насоса и рабочих параметров скважины.
Если Вы планируете собрать систему водоснабжения дома или производства и дебет Вашей скважины составляет 1500 литров в час и более, то лучше приобрести центробежный насос.
Если же, дебет вашей скважины совсем невелик (от 400 до 1000 литров в час), то лучше остановится на винтовом или вихревом насосе. НО! Следует очень внимательно подбирать типоразмер насоса, т.к. даже эти типы насосов могут выдавать до 2000 литров в час в зависимости от рабочих характеристик конкретной марки насоса. И обязательно поставьте защиту насоса от работы без воды.
Если же дебет вашей скважины мене 400 литров в час, здесь тоже есть решения, просто нужно более внимательно подойти к вопросу. В отдельных случаях можно поставить винтовой насос и смонтировать его с автоматикой. В некоторых случаях придется поставить накопительную емкость, в которую будет набирать воду насос или по таймеру, или по уровню. Все зависит от индивидуальных условий эксплуатации насоса и потребности в воде.
vodotehnika.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:
- 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.
- Нержавеющей стали. Агрегат с таким корпусом очень надёжен и имеет широкий спектр использования.
- 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:
- Они отличаются высокой чувствительностью к твёрдым частицам, небольшое количество которых может привести к быстрому износу рабочего колеса.
- 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:
-
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. - 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.
- Перекачивание жидкостей, в которых содержится растворённый газ в большом количестве, выделяющийся во время прохождения области, где имеется сниженное давление.
- Для обеспечения работы маленьких станций, осуществляющих подачу воды, при этом работающих в автоматическом режиме.
- В коммунальном хозяйстве, к примеру, как бустерные или автомоечные насосы, способные подавать малые объёмы воды под большим давлением.
- Как питательное оборудование на небольшом вспомогательном котельном оборудовании.
septik.guru
Внутренний или внешний
Поверхностные устройства предназначены для колодцев и скважин с небольшой глубиной. До поверхности воды не должно быть больше 8-9 м. Для скважин с большей глубиной устанавливаются погружные насосы, поэтому по-другому их называют ещё глубинными.
Поверхностные устройства ставятся снаружи скважины. Благодаря чему их легко и удобно обслуживать. Часто их устанавливают вместе с аккумулирующим бачком для стабилизации давления в системе. Но из-за того что поверхностный насос работает вне скважины, он издаёт много шума, а также занимает место. В итоге необходимо обустраивать для него площадь и сооружать постройку для поглощения звуков. Так как насос находится вне воды, его двигатель не охлаждается ей.
Погружные устройства делятся на несколько видов:
- вихревые;
- винтовые;
- вибрационные;
- центробежные.
Вихревые насосы имеют одно рабочее колесо. Оно втягивает воду во внутреннюю часть и выталкивает во внешнюю, за счёт чего и появляется вихрь. В момент прохождения воды через колесо увеличивается её скорость и давление. Конструкция этих насосов проста, поэтому они имеют невысокую цену. Но из-за этого у них низкий КПД и они неспособны работать с жидкостями, в которых есть песок или другие подобные примеси, так как это приводит к быстрому износу устройства.
Вихревые насосы рекомендуется использовать для скважин с низким дебитом или когда требуется малая подача воды.
Основным рабочим элементом винтового устройства является винт (шнек). Вода, попадая внутрь насоса, постепенно нагнетается шнеком, в итоге появляется напор и жидкость вытесняется наружу. Так же как и вихревое устройство, винтовой имеет простую конструкцию и невысокую цену. Рекомендуется к использованию в скважинах с низким дебитом. Но по сравнению с вихревым насосом, винтовой более устойчив к примесям в воде.
Вибрационный или центробежный
Вибрационное устройство способно выкачивать воду из скважин глубиной до 40 м. Имеют простую конструкцию и сравнительно небольшую цену. Вибрационный насос не требует постоянного техобслуживания, и имеет небольшой вес и габариты. Но он неспособен работать длительное время, а также может выдавать недостаточно сильный напор. Самый главный недостаток – из-за вибрации разрушаются стенки скважины, и она постепенно засыпается.
Центробежный насос в отличие от вибрационного, работает без ущерба для стен скважины и не издаёт шума. Также существует большой выбор устройств этого типа с разными характеристиками.
Рабочее колесо центробежного насоса состоит из переднего и заднего дисков, а между ними находятся лопасти, направленные в противоположную сторону его движения. Именно от количества этих колёс и зависит высота напора, чем их больше, тем он выше. Поэтому центробежные насосы имеют разную высоту.
Лучшие погружные насосы
Водолей БЦПЭ 0,5-32У
Характеристики устройства:
- вес – 11 кг;
- напор – 47 м;
- номинальная мощность – 820 Вт.
Насос может работать только с чистой водой и температурой до +35°С. Устанавливается вертикально, диаметр выходного отверстия 1″. Дополнительно устройство оснащено защитой от перегрева и плавным пуском. Погружной насос Водолей БЦПЭ 0,5-32У работает бесшумно и имеет длинный кабель. Верхняя крышка сделана из металла, а не пластика как у многих других устройств. Пусковой конденсатор выносной и находится в коробке. В случае поломки его можно заменить.
К недостаткам насоса относят зависимость от напряжения в сети, поэтому рекомендуется дополнительно установить стабилизатор напряжения. Так как в случае его снижения, уменьшается напор.
Судя по отзывам пользователей, погружной насос Водолей БЦПЭ 0,5-32У надёжное устройство и способно работать длительный срок.
Grundfos SQ 2-55
Характеристики насоса:
- вес – 5,2 кг;
- напор – 68 м;
- номинальная мощность – 1020 Вт.
Устройство рекомендуется использовать для выкачивания чистой воды без примесей. Диаметр выходного отверстия 1 «. Длина кабеля – 1,5 м. Насос можно устанавливать как в горизонтальном, так в вертикальном положении. Помимо плавного пуска и защиты от перегрева, имеется функция контроля за уровнем воды. Двигатель работает так же, как и у предыдущего устройства, бесшумно.
Насос Grundfos SQ 2-55 произведён в Дании, поэтому имеет высокое качество всех деталей и надёжен в эксплуатации. Единственный недостаток – очень короткий кабель.
Джилекс Водомет ПРОФ 55/75 Дом
Параметры устройства:
- глубина погружения – 30 м;
- напор – 75 м;
- потребляемая мощность – 880 Вт;
- есть защита от перегрева.
Диаметр выходного отверстия 1″, длина кабеля – 30 м. Устанавливать насос можно только в вертикальном положении. В комплекте с насосом идет запорная арматура, панель управления и гидроаккумулятор.
Насос Джилекс Водомет ПРОФ 55/75 Дом работает бесшумно и отлично держит напор. Управление панелью простое и интуитивное.
Беламос TF3-150
Параметры устройства:
- глубина погружения – 80 м;
- напор – 150 м;
- потребляемая мощность – 1600 Вт.
Диаметр выходного отверстия 1 «. Длина кабеля равна 80 м. Монтируется устройство только в вертикальном положении.
Насос Беламос TF 3-150 может качать воду, содержащую не более 180 гр в м3 песка. Выдаёт постоянный и стабильный напор.
Лучшие поверхностные насосы
Marina CAM 80/PA
Технические характеристики поверхностного насоса:
- глубина всасывания 8 м;
- напор – 42 м;
- вес – 7,2 кг.
Устройство Marina CAM 80/PA работает бесшумно и дополнительно оснащено датчиком контроля воды. Монтаж проводится только в горизонтальном положении. Диаметр отверстия — 1″.
Насос Marina CAM 80/PA выдает стабильный напор.
Grundfos MQ3-35
Максимальный напор устройства 33,8 м, глубина всасывания не более 8 м. Насос устанавливается горизонтально и весит около 13 кг. Оснащен датчиком, контролирующим уровень воды, защитой от перегрева, а также дополнительной функцией повышения давления.
Большинство пользователей довольно этой моделью, так как она не требует обслуживания длительное время и выдаёт постоянный и стабильный напор.
Основные недостатки – это короткий шнур длиной 2 м и большой вес. Устройство издает больше шума, чем указано производителем. Рекомендуется для выкачивания только чистой воды, без примесей, так как иначе детали изнашиваются в течение одного или двух лет, что приводит к поломке насоса.
Джилекс Джамбо
Модель 70/50 Ч-24 устанавливается в горизонтальном положении. Максимальный напор составляет 45 м. Длина шнура 1,5 м. Устройство оснащено гидробаком объёмом 24 л и полностью автоматизировано. Корпус выполнен из чугуна и имеет маленькие размеры. Возможна настройка давления. Все детали и соединения выполнены качественно и без люфтов.
Главный недостаток модели 70/50 Ч-24 Джилекс Джамбо – насос не имеет защиты от работы всухую, а также короткий кабель.
Вихрь ПН-1100Н
Центробежный насос этой модели предназначен для монтажа в горизонтальном положении. Максимальный выдаваемый им напор 50 м, глубина всасывания 9 м. Двигатель работает тихо, корпус выполнен из нержавеющей стали и имеет лёгкий вес. Насос рекомендуется для использования только с чистой водой.
Во время работы насоса нужно следить, чтобы он не работал всухую, так как устройство не укомплектовано датчиком контроля за водой.
Wilo PW-175EA
Максимальный выдаваемый напор этим насосом равен 35 м при глубине всасывания 8 м. Так же как и предыдущий модели поверхностного устройства, устанавливается горизонтально. Насос Wilo PW-175EA оснащён датчиками от перегрева и имеет компактные размеры. Потребляемая мощность 125 Вт. Устройство собрано надёжно и качественно, работает тихо.
Единственный недостаток, выявленный пользователями, – после длительного простоя, возможно, потребуется подтолкнуть крыльчатку для первого запуска (отвёрткой).
NeoClima GP 600/20 N
Насос может работать с глубиной всасывания до 8 м. Максимальный выдаваемый им напор – 35 м. Потребляемая мощность составляет 600 Вт. Устройство оснащено функцией от перегрева. Укомплектован гидробачком с объёмом 20 л. Рекомендуется для выкачивания только чистой воды.
Корпус насоса сделан из нержавейки. Двигатель работает бесшумно.
Судя по отзывам пользователей, возможно, потребуется регулировка реле давления, иначе насос не будет отключаться.
Рекомендации по выбору
Выбирая насос, следует отдать предпочтение устройствам со стальным или чугунным корпусом, так как они более долговечны. Чтобы прибор не сломался от скачков напряжения в электрической сети, рекомендуется установить защиту от перепадов. Чтобы рабочие элементы не изнашивались слишком быстро, следует поставить фильтры.
Для защиты насоса от перегрева и работы всухую лучше установить датчики, если он ими заранее не укомплектован. Рассчитывая мощность, следует выбрать прибор на 20% мощнее, чтобы он постоянно не работал при максимальных нагрузках, так как это быстро приведёт к его поломке.
udobnovdome.ru
Чем отличается насос самовсасывающий от остальных
Все они разделяется на два типа: самовсасывающие и нормально всасывающие. Случается так, что при функционировании насоса в основную часть поступает воздух. Поэтому оборудование не будет осуществлять функцию перекачки воды, а будет работать впустую. Чтобы оно не выходил из строя, необходимо следить за постоянным наличием жидкости в рабочих элементах устройства, а также сразу удалять образовавшийся воздух.
Насос самовсасывающий имеет в своей конструкции специальное отверстие, служащее для заливки воды. Для удержания ее в рабочей зоне устройства предусмотрены специальные клапаны. Можно встретить модели, которые оснащены задвижками. Их преимуществом является самостоятельная заливка воды в систему. Важный элемент – корпус насоса. Он создан таким образом, что жидкость, необходимая для заливки, всегда находится в основной части, даже если его отключат от подающего трубопровода. Данные модели следует хранить в теплом месте, так как замерзание воды в корпусе может привести к его поломке. Также нужно следить за тем, чтобы вовнутрь не проникали крупные элементы. Для этих целей устанавливают фильтры грубой очистки. Перезаливку воды нужно производить быстро, чтобы она не успевала исчезать. Такая особенность касается только насосов, работающих на поверхности. Как правило, чем больше линия поглощения, тем больше возникает трение в трубопроводах. Именно поэтому конструкции самовсасывающих моделей таковы, что высота подъема составляет 8 метров. В конструкции таких насосов предусмотрен вантуз, служащий для удаления воздуха из системы в процессе функционирования. Он располагается в верхней части корпуса. Слишком много воздуха может привести к увеличению времени на заливку. Поэтому перед его применением необходимо тщательно проверить присоединение трубопроводов.
Что касается нормально всасывающего элемента, то заливка воды производится только при первом запуске, и в дальнейшем не требуется. Необходимо только следить, чтобы воздух не попал в корпус. При его попадании механизм не будет функционировать.
Виды насосов
Все устройства разделяются на динамические и объемные насосы. Они ничем не отличаются друг от друга, кроме как конструкцией, а также способами присоединения трубопроводов. Самовсасывающий насос для воды может быть как одного, так и другого типа. Наиболее популярными являются вихревые и центробежные устройства, применяемые как в быту, так и в промышленных сферах.
Центробежные насосы
Такое оборудование предназначено как для поверхностных работ, так и для погружных. Самовсасывающий центробежный насос широко используется не только на водопроводных системах, но и в кондиционировании и отоплении. В зависимости от сферы применения, вал может располагаться вертикально и горизонтально. Как правило, вертикальные модели используют для погружения в скважину. В канализационных системах используют самовсасывающий насос для грязной воды. Рабочий процесс довольно простой. Жидкость поступает во вращательный механизм, представляющий собой колесо с лопастями, и двигается по направлению вращения оси. При этом появляется кинетическая энергия, которая способствует росту давления. Самовсасывающий насос для воды может иметь много рабочих лопастей. Чем их больше, тем выше будет давление. Такие высокие значения могут отрицательно сказываться на транспортировке воды.
Недостатки центробежных устройств
Одним из главных недостатков является склонность к кавитации. В процессе функционирования образуется пар, который в дальнейшем конденсируется. Вследствие этого возникают гидроудары, плохо сказывающиеся на конструктивных элементах и трубопроводах. Чтобы не возникало кавитации, необходимо использовать самовсасывающий центробежный насос в щадящем режиме. Это важное условие.
Вихревой самовсасывающий насос
У таких устройств также имеется рабочее колесо, лопатки расположены радиально. Таким образом, всасывается во внутренний канал на периферию. При этом кинетическая энергия увеличивается, и давление воды также повышается. Между вихревым и центробежным насосом есть существенная разница. Имея одинаковые размеры и частоту вращения лопастей, более высокое давление создается у вихревых моделей. Кроме того, они не боятся попадания воздуха в систему. Кроме того, стоимость такого вида устройств значительно ниже, чем у центробежного насоса. Вихревые имеют низкий КПД, поэтому используются только для чистой воды. Насос самовсасывающий применяют в быту для подачи жидкости из резервуаров, или для повышения давления в трубопроводе.
Отличия вихревого от центробежного устройства
- Вихревой обладает более компактными размерами, чем центробежный.
- Какова цена? Самовсасывающий насос вихревого типа отличается меньшей стоимостью, что является важным фактором при выборе. Как правило, его стоимость составляет от 8000 до 15000 рублей в зависимости от производителя.
- Если необходим самовсасывающий насос для грязной воды, то лучше всего подойдут центробежные устройства.
- Создаваемый напор вихревого насоса в семь раз выше, чем у центробежных моделей.
- От центробежных элементов исходит меньше шума, поэтому их чаще всего используют в быту.
При выборе не следует смотреть только на цены, так как дешевые устройства не всегда могут обеспечить хорошее водоснабжение. Следует обращать внимание на технические характеристики и назначение. Если правильно подобрать элемент и следовать рекомендациям по его использованию, то он прослужит долгое время.
Отзывы
Многие люди, которые используют центробежные насосы, полностью довольны таким оборудованием. Оно отлично обеспечивает подачу воды из резервуаров. Кроме того, отлично обеспечивает откачку грязной воды из канализационных систем. Из недостатков стоит отметить высокий шум от гидроударов, появляющийся вследствие возникновения кавитации. Такой насос не требует особого обслуживания. Он обеспечивает качественную работу при соблюдении правил эксплуатации.
Не пожалели и те люди, которые пользуются вихревыми насосами. Благодаря создаваемому высокому напору, стало возможным перекачивать большой объем воды за короткое время. Кроме того, их размеры намного компактнее, чем у предыдущей модели. Чтобы не возникало проблем в работе, необходимо откачивать воздух из системы.
Заключение
Самовсасывающие модели намного превосходят насосы нормального всасывания. Прежде всего, они отличаются в конструкции. У устройств первого типа есть специальное отверстие, через которое происходит самостоятельная заливка воды в систему. Также оборотные клапаны обеспечивают откачку воздуха. Залив воды в систему нормально всасывающего насоса производится только при первом запуске. Однако, в случае попадания воздуха, необходимо заливать воду самостоятельно. Поэтому самовсасывающие насосы являются распространенным оборудованием, которое применяется не только в быту, но и в промышленной сфере.
fb.ru
Вихревой насос – устройство и принцип действия
Вихревой насос высокого давления имеет достаточно простую конструкцию. Основной деталью его устройства является рабочее колесо, оборудованное лопастями. Оно располагается в прочном корпусе и фиксируется на валу. Между корпусом и колесом существует зазор, шириной не более 0,2 мм.
Главное отличие между этими насосами и осевыми агрегатами заключается в методе подачи жидкости внутрь кожуха. В вихревых приборах жидкость подается по линии касания с рабочим колесом. Такое устройство вихревого насоса делает его более простым в эксплуатации и ремонте.
Принцип работы прибора заключается во вращении колеса вместе с жидкостью. На всасываемую воду воздействует центробежная сила вращения и всасывающая сила, которая образуется в пазах. Благодаря центробежной силе жидкость направляется в сторону периферии лопастей. В результате этого в пазах образуется разрежение, благодаря которому появляется сила всасывания. Когда она подавляет центробежную силу, вода начинает двигаться в сторону колеса.
Такая процедура повторяется до момента, когда силы воздействие не станут равными. В итоге на каждой из лопастей появляется вихрь, который увеличивает давление. Несмотря на довольно сложный принцип действия, конструкция вихревого насоса является предельно простой.
Преимущества и недостатки вихревого оборудования
Вихревые насосы для воды имеют несколько плюсов. К ним относится:
- Более низкая стоимость по сравнению с оборудованием других типов;
- Простая конструкция;
- Способность к самостоятельному всасыванию воды;
- Возможность использования в жидкостно-газовой смеси.
Агрегаты этого типа имеют и ряд определенных недостатков. Во-первых, они обладают небольшим КПД – в среднем он не превышает 45 %. Данный показатель не дает вихревым насосам работать на стабильно высокой мощности. Во-вторых, насосы не справляются с перекачиванием жидкостей высокой вязкости.
Классификация агрегатов по методу действия
В зависимости от способа действия, вихревые насосы могут быть следующих типов:
- Возвратно-поступательными – в таких агрегатах циркуляция жидкости осуществляется посредством перемещения поршня, расположенного в цилиндре. В продаже можно найти возвратно-поступательные вихревые насосы, как с поршнем, так и с мембраной;
- Роторные – в этих устройства поршень вытесняет воду. По типу рабочего органа такие насосы делятся на роликовые, винтовые, пластинчатые и шестеренчатые;
- Динамичные – в этих насосах движение жидкости осуществляется в результате передачи к ней кинетической энергии.
Каждый из перечисленных типов агрегатов нашел применения в конкретных областях. Они отличаются между собой по конструкции и габаритам.
Разделение насосов по типу артерий и колеса
В зависимости от размещения водной артерии, в продаже можно найти такие типы вихревых насосов:
- Агрегаты с открытой артерией:
- Насосы с закрытой водной артерией.
По типам рабочих колес, насосы делятся на:
- Оборудование с открытым колесом;
- Устройства с закрытым колесом.
Насосы закрытого типа оборудуются короткими лопастями. Всасывание жидкости осуществляется через специальный патрубок. Такие агрегаты обладают низким показателем кавитации. В связи со стыковкой продольного вихря и жидкой субстанции, темп движения воды на входе немного замедляется. С целью повышения свойств кавитации перед вихревым колесом подключается центробежная ступень. Такое оборудование получило название центробежно-вихревого. У этих агрегатов КПД немного выше, чем у вихревых насосов, и составляет порядка 48 %. Приборы такого рода широко применяются для систем водоснабжения и питания котлов.
Агрегаты с открытым колесом отличаются от приборов предыдущего типа большей длиной лопастей. За счет этого их показатели кавитации на порядок выше, что позволяет использовать их для выкачивания сточных вод в промышленности и коммунальных предприятиях.
В наши дни многие производители сочетают в насосах свойства и преимущества сразу нескольких видов оборудования. Благодаря этому, на современном рынке можно встретить вакуумный, воздушный и тепловой вихревой насос. Основная разница между этими приборами заключается в технических характеристиках и областях применения. Агрегаты первого типа успешно используются в химической промышленности для работы с газообразными веществами. Тепловые устройства нашли применение при обеспечении жидкостью различных паровых электростанций. Воздушные вихревые насосы используются с целью поддержания работы глубоких водяных скважин промышленного значения.
Сферы применения вихревых насосов
Современную промышленность достаточно тяжело представить без насосного оборудования. Не стали исключением и вихревые насосы. В наши дни они используются в таких отраслях:
- Для поддержания работы котельных станций;
- Для перекачивания жидкостей, в состав которых входят газообразные компоненты;
- Для подачи воды в сельские водные станции;
- Для работы станций автомобильного обслуживания;
- В качестве элементов компрессорных установок;
- С целью перекачивания щелочей и кислот.
Бесперебойная работа во всех этих сферах промышленности требует от насосов устойчивости к механическим повреждениям, агрессивным химическим веществам и износу.
Вихревой или центробежный насос – какой лучше?
С целью понять, что лучше – насос центробежный или вихревой, следует определиться с несколькими факторами – областями применения и характеристиками агрегатов. Центробежные насосы могут использоваться для откачки чистой или содержащей небольшие примеси воды из прудов, глубиной не более 9 метров. При работе такие устройства создают небольшой напор, потребляют значительное количество электроэнергии и имеют достаточно большие габариты.
Главное отличие вихревого насоса от центробежного заключается в том, что агрегаты первого типа создают больший напор, имея, при этом, такую же мощность. Они отличаются меньшими габаритами и потребляют гораздо меньше электроэнергии. Помимо этого, вихревые насосы могут перекачивать жидкость, содержащую в себе газы.
Для сравнения также важно отметить и недостатки вихревых насосов, которых нет у центробежных приборов. Главный из них заключается в неустойчивости вихревых агрегатов к частым механическим повреждениям. В отличие от них, центробежные насосы изготавливаются из чугуна, который легко переносит удары.
Сравнивая агрегаты обоих типов, достаточно сложно определить лучшего из них. Можно только отметить, что если покупатель не нуждается в большом напоре, и хочет выкачивать грязную воду, то можно приобрести прочный центробежный насос, который, к тому же, будет работать намного тише. Если же необходимо добиться максимального напора, то лучше приобретать вихревый агрегат – он выдает больше шума, но стоит на порядок дешевле.
Не стоит также забывать, что производители постоянно комбинируют свойства насосов разных типов. Сегодня очень легко приобрести центробежный вихревой насос, который будет обладать всеми теми свойствами и преимуществами, что и агрегаты, который мы сравниваем.
sadovij-pomoshnik.ru
Принцип работы бытового самовсасывающего насоса
Самовсасывающий агрегат состоит из следующих узлов:
- Корпуса, в котором монтируют нагнетательный механизм.
- Двигателя, соединяемого с корпусом посредством фланцевой муфты.
- Нагнетательного механизма вихревого или центробежного типа, работающего за счет крутящего момента вала двигателя.
Кроме того, в конструкцию насоса следует включить всасывающий и напорный шланги, соединительную арматуру для фиксации этих трубопроводов на штуцерах корпуса и эжектор.
Взаимодействие всех вышеописанных узлов осуществляется следующим образом:
- Двигатель генерирует крутящий момент на валу.
- Вал входит в корпус сквозь особое отверстие, защищенное от протечек уплотнителем.
- На торце вала крепят нагнетательный механизм – крыльчатку или импеллер. Вращение нагнетательного механизма генерирует всасывающее и вытесняющее усилие, за счет создания областей разрежения и повышенного давления внутри похожего на улитку корпуса. Причем, у корпуса есть два отверстия: впускное – оно располагается напротив зоны разрежения, и выпускное – оно расположено в области высокого давления.
- Эжектор располагается либо у корпуса, либо под водой – на торце всасывающего шланга. Его задача – повышение всасывающего усилия.
Подобная схема работы характерна для всех видов самовсасывающих насосов, но эффективность работы подобных устройств далеко не однородна.
И далее мы изучим причины падения и возрастания КПД, используя для этих целей обзор разновидностей самовсасывающих насосов.
Виды самовсасывающих насосов
Как говорилось выше: самовсасывающие насосы делятся на центробежные и вихревые модели. Кроме того, существуют насосы со встроенным эжектором, агрегаты с выносным эжектором и модели без эжектора.
Причем все варианты конструкции насосов функционируют по-разному, эксплуатируя основной принцип работы с разной эффективностью. Поэтому далее мы разберем принципы работы каждой разновидности самовсасывающего агрегата.
Устройство самовсасывающего центробежного насоса
Центробежный насос состоит из двигателя, корпуса-улитки и крыльчатки (диска или цилиндра с лопастями), закрепленной в полости корпуса на валу двигателя.
В верхней части корпуса имеется выпускное отверстие, оно расположено над крыльчаткой. В торцевой части корпуса имеется впускное отверстие – оно расположено напротив оси (вала) крыльчатки.
При вращении крыльчатки (от вала двигателя) центробежная сила создает разрежение в торцевой части корпуса (где расположено впускное отверстие), одновременно генерируя напорное усилие в верхней части корпуса (где расположено выпускное отверстие). В итоге, воду засасывает в корпус (по шлангу, закрепленному на впускном патрубке) и выталкивает из него (по шлангу, закрепленному на впускном патрубке).
Причем центробежные насосы можно включать лишь при условии полного заполнения водой внутренней полости корпуса-улитки. Крыльчатка не может создать всасывающее усилие из воздуха. И это самый большой недостаток таких насосов.
Принцип работы самовсасывающего вихревого насоса
Вихревые агрегаты лишены такого недостатка. Они оперируют не только водой, но и водно-газовой смесью, а при необходимости они могут сгенерировать всасывающее усилие даже на основе воздуха.
Подобная возможность объясняется особой конструкцией корпуса и заменой крыльчатки импеллером (рабочее колесо, качающее воздух во внутреннее пространство «улитки»). Там воздух смешивается с предварительно залитой в корпус водой и выходит сквозь отводящий трубопровод.
Причем в процессе «выхода» воздуха наблюдается эффект рециркуляции жидкости в камере, а сам проход газообразной среды сквозь плотную жидкость провоцирует зарождение разряжения во всасывающей трубе, которая «затягивает» воду в рабочую камеру насоса. Ну а после заполнения камеры вихревой агрегат начинает функционировать по схеме циркуляционного насоса.
Самовсасывающие насосы с эжектором
Эжектор работает по тому же принципу, что и вихревой насос. То есть, в прямоточный корпус устройства вводится тонкая трубочка, по которой подается поток с высокой плотностью и скоростью, а на выходе из трубки этот поток провоцирует зарождение области разрежения у выхода из корпуса эжектора. В итоге, на входе в корпус возникает всасывающее усилие.Оборудовав таким агрегатом насос или всасывающий шланг, можно увеличить глубину обслуживания скважины. После чего стандартные насосы начинают «доставать» воду не с «паспортных» 8-10 метров, а с отметки 15-20, а то и 25-30 метров.
Правда, при этом возрастает уровень шума и падает производительность самого насоса.
Но с этими недостатками можно справиться за счет увеличения мощности двигателя и удаления самого насоса за пределы жилой площади (в пристройку).
Причем насосы с выносным эжектором практически не шумят. Поэтому последняя мера для них неактуальна.
Отличие вихревых и центробежных насосов: что выбрать?
Центробежный агрегат отличается от вихревого аналога большими габаритами и практически бесшумной работой. Но такой насос «достает» воду лишь с 8-10 метров (без эжектора). Правда, его производительность меньше показателя вихревого агрегата почти на порядок.
Вихревой насос, по сути, оборудован встроенным эжектором (импеллер играет роль нагнетательной трубочки). Поэтому он изначально работает с большими глубинами (всасывающий шланг можно погружать в два раза глубже, чем у центробежного аналога). Но уровень шума вихревого агрегата предполагает лишь внешний монтаж оборудования. А вот производительность такого насоса в семь (!) раз больше, чем у центробежного аналога.
В итоге, вихревые насосы ставят на глубокие (более 10 метров) скважины, справедливо ожидая от них промышленной производительности. А центробежные насосы монтируют на относительно неглубокие скважины, питающие бытовой трубопровод.
Следовательно, для водоснабжения в промышленных масштабах нужен вихревой насос, а для бытового водопровода – бесшумный агрегат центробежного типа.
И это следует учитывать при выборе варианта конструкции самовсасывающего насоса.
canalizator-pro.ru
Винтовые насосы
Эти устройства аналогичны роторным. В них рабочим элементом служит винт с лопастями. Агрегат похож на шнек мясорубки. Когда он вращается, вода всасывается устройством и подается под давлением на патрубок выхода.
Насос вихревой самовсасывающий предлагается производителями в различных модификациях – в продаже есть вихревые насосы одновинтовые, двухвинтовые и трехвинтовые.
Преимущества и недостатки всех конфигураций совпадают. Отличаются они лишь несколькими техническими характеристиками.
Преимущества винтовых насосов
Решая, что лучше – вихревой или центробежный насос для вашей системы водоснабжения, учитывайте преимущества агрегатов первого типа:
- Способность формировать высокий водонапор.
- Практически отсутствуют ограничения, связанные с глубиной скважины.
- Вода может подаваться, даже если ее уровень минимален. Для скважин с небольшим дебитом эти агрегаты считаются одними из лучших.
- В системе отсутствуют пульсации давления из-за работы насоса, поскольку вода подается плавно и равномерно.
- Способность перекачивать мало очищенные жидкости, в которых содержатся твердые фракции.
- Бесшумная работа.
- Редкость поломок – объясняется простотой конструкции.
- Доступное по цене и несложное техническое обслуживание.
- Цена оборудования – существенно ниже цен на сепаратор центробежный вихревой.
Недостатки винтовых насосов
- Громоздкость. Разница между вихревым и центробежным насосом в том числе в том, что второй намного компактнее.
- Невозможность дозировать поставляемый объем воды.
- Неудобства при ремонте и обслуживании – связаны с тем, что все агрегаты с винтом погружного типа. Устройство придется извлекать из скважины, а при поломке зимой делать это проблематично.
Центробежные насосы
Это качающие воду приборы, от винтовых аналогов центробежно вихревые насосы отличаются рабочим элементом.
Жидкость в центробежно вихревых насосных станциях перемещается колесом. У агрегатов попроще колесо одно, но их может быть и несколько.
Преимущества центробежных насосов
Выбирая, вихревой или центробежный насос — какой лучше приобрести для загородного водоснабжения, полива приусадебного участка или других нужд, учитывайте преимущества оборудования второго типа:
- Универсальность эксплуатации – можно использовать с любым источником воды – колодцем, скважиной, иным, при различных способах установки — глубинном или поверхностном.
- Большой модельный ряд.
- Высокая производительность – воду можно поднимать со значительной глубины, поставлять на большую высоту.
- Почти полное отсутствие шумов в рабочем режиме.
- Надежность.
- Компактность.
Недостатки центробежных насосов
- Уязвимость к недостаточно чистой воде. В отличие от вихревого насоса центробежный требователен к чистоте воды. Любые твердые взвеси в жидкости влияют на рабочее колесо подобно абразиву.
- Цена – агрегаты дороже винтовых аналогов.
Вихревой или центробежный насос – какой выбрать
Производители реализуют множество моделей как винтовых, так и центробежных, вихревых насосов. Модели отличаются своими техническими характеристиками и способностью к обеспечению водой. Выбор агрегатов любого типа широк.
Насколько целесообразно приобретать тот или иной, можно судить по нескольким критериям:
- Габариты. Должны быть подходящими с учетом конкретной скважины, ее диаметра.
- Мощность – характеристика, которая определяет глубину забора жидкости, и выбирая которую, нужно учитывать особенности конкретного водопровода.
- Формируемый водонапор. Вся бытовая техника, которая подключается к магистрали (в том числе стиральные машины, котлы, посудомоечные машины) может работать при определенном давлении в водопроводной системе.
- Число «потребителей» воды и их потребность в водном ресурсе.
- Техническое сопровождение агрегата в населенном пункте – от этой возможности зависят скорость ремонта и квалификация мастеров.
Выбрать насос для скважины не самая простая задача, и чтобы решить ее, необходимо проконсультироваться со специалистом.
В противном случае велик риск, что покупка не будет удачной, а вложенные в насос средства себя не оправдают.
iseptick.ru
| Рабочим органом насоса является рабочее колесо с радиальными или наклонными лопатками. Колесо вращается в цилиндрическом корпусе с малыми торцовыми зазорами. Жидкость поступает через всасывающее отверстие в канал, перемещается по нему рабочим колесом и выбрасывается через выходное отверстие. Вихревой насос по сравнению с центробежным обладает следующими достоинствами: создаваемое им давление в 3-7 раз больше при одинаковых размерах и частоте вращения рабочего колеса; конструкция проще и дешевле; обладает самовсасывающей способностью; может работать на смеси жидкости и газа; подача меньше зависит от противодавления сети. Недостатками насоса являются низкий КПД, не превышающий в рабочем режиме 45%, и непригодность для подачи жидкости, содержащей абразивные частицы (так как это приводит к быстрому изнашиванию стенок торцовых и радиальных зазоров и, следовательно, падению давления и КПД). Вихревые насосы обычно применяют при необходимости создания большого напора при малой подаче. Поэтому их широко применяют в химической промышленности для подачи кислот, щелочей и других химически агрессивных реагентов, где при малых подачах (мала скорость протекания химических реакций) необходимы высокие напоры (велики гидравлические сопротивления реакторов и давления, при которых протекают реакции). Вихревые машины используют в качестве вакуум-насосов и компрессоров низкого давления. В последние годы они находят применение в системах перекачки сжиженного газа. |
|
| Рис. 1. Схема вихревого насоса 1 — рабочее колесо; 2 — лопатка; 3 — корпус; 4 — всасывающее отверстие; 5 — выходное отверстие |
| Рабочим органом вихревого насоса является рабочее колесо 1 с радиальными или наклонными лопатками (рис. 2), помещенное в цилиндрический корпус с малыми торцевыми зазорами. В боковых и периферийной стенках корпуса имеется концентричный канал 2, начинающийся у всасывающего отверстия и кончающийся у напорного. Канал прерывается перемычкой 4, служащей уплотнением между напорной и всасывающей полостями. Жидкость поступает через всасывающий патрубок 5 в канал, прогоняется по нему рабочим колесом и уходит в напорный патрубок 3. |
|
| Рис. 2. Схема вихревого насоса закрытого типа |
Напор вихревого насоса в 3—7 раз больше, чем центробежного, при тех же размерах и числе оборотов. Большинство вихревых насосов обладает самовсасывающей способностью, т. е. способностью при пуске засасывать жидкость без предварительного заполнения всасывающего трубопровода. Многие вихревые насосы могут работать на смеси жидкости и газа. Недостатком вихревого насоса является низкий КПД, не превышающий 45%. Наиболее распространенные конструкции имеют КПД 35-38%. Низкий КПД препятствует применению вихревого насоса при больших мощностях. Вихревые насосы изготовляют на подачу до 12 л/с. Напор вихревых насосов достигает 240 м, мощность доходит до 25 кВт, коэффициент быстроходности ns=6÷40. Число оборотов вихревого насоса так же, как и лопастного, ограничено только кавитационными явлениями. Следовательно, насос может быть непосредственно соединен с электродвигателем. Вихревые насосы применяют:
По типу рабочего колеса вихревые насосы делятся на насосы закрытого и открытого типов. У насосов закрытого типа (см. рис. 2) лопатки рабочего колеса короткие. Их внутренний радиус равен внутреннему радиусу канала. Жидкость подводится из всасывающего патрубка непосредственно в канал. У насосов открытого типа (рис. 3) внутренний радиус лопаток меньше внутреннего радиуса канала. Жидкость подводится из всасывающего патрубка 1, поступает в подвод 2, из которого через всасывающее окно 3 подводится к лопаткам рабочего колеса 4 и затем поступает в канал 5. От типа колеса зависят его кавитационные свойства, а также самовсасывающая способность и способность работать на газожидкостной смеси. Далее жидкость прогоняется по каналу рабочим колесом и через напорное отверстие 8 уходит в отвод 6 и напорный патрубок 7. |
|
| Рис. 3. Схема вихревого насоса открытого типа |
| Для определения гидравлической мощности вихревого рабочего процесса NB рассмотрим равновесие жидкости в канале. На (см. рис. 4) изображена развертка сечения канала цилиндром, соосным насосу. На жидкость, находящуюся в канале, действуют силы давления в сечении входа в канал FBи в сечении выхода из канала FH, окружная составляющая сил трения жидкости о стенку канала FU и сила FK, с которой рабочее колесо действует на жидкость в канале. Учитывая, что моменты скоростей жидкости во входном и выходном сечениях канала практически одинаковы, получим момент сил, с которыми рабочее колесо действует на жидкость в канале: |
MK = (FH — FB + FИ) Rц.т, (урав.1) |
| где Rц.т — радиус центра тяжести сечения канала. Умножив уравнение (1) на угловую скорость рабочего колеса Ω0, получим |
NB = ρH — ρB + (FИ / S)) SИ( (урав.2) |
| где ρH — ρB + FU / S = γHT (HT — теоретический напор вихревого рабочего процесса; ρB и ρH—давление у входа в канал и выходе из него); u = Ω0Rц.т; S — площадь сечения канала. |
|
| Рис. 4. Развертка сечения канала вихревого насоса |
| Напор, сообщаемый жидкости в результате вихревого рабочего процесса, равен: H =( ρH — ρB ) / γ. Если QK — расход жидкости, проходящей через канал вихревого насоса, то полезная мощность вихревого рабочего процесса равна: |
NП = ( ρH — ρB )QK.) |
| Принимая во внимание наличие объемных потерь в уплотнениях канала ηO.K, потерь из-за утечек через уплотнение перемычки ηO, гидравлических потерь канала ηГ.К, а также потерь вихревого рабочего процесса ηР.П, получаем: |
|
iolaufa.ru Другие статьи по теме: |