В тех случаях когда не удается осуществить отвод сточных вод к очистным сооружениям самотеком, для их перекачки применяют насосы (в основном центробежные). При этом, исходя из особенностей перекачиваемой жидкости (содержания в ней бумаги, тряпья, мочала и др.), к насосам предъявляют следующие требования:
-
они не должны засоряться отбросами, содержащимися в сточ ной жидкости;
-
конструкция их должна обеспечивать возможность прочистки рабочего колеса, корпуса и патрубков.
С учетом этих требований насосы, применяемые для перекачки сточных вод, имеют ряд конструктивных особенностей: а) насосы строятся только одноколесные и без направляющих аппаратов; б) рабочие колеса имеют всего лишь две-четыре лопасти; в) на корпусе насоса и на входном патрубке устраиваются люки — ревизии.
Промышленность выпускает для перекачки сточных вод насосы следующих марок: Ф, ФВ, НФ, НФВ. Кроме того, для этой цели можно использовать насосы, рассчитанные на перекачку жидкостей с большим содержанием взвешенных частиц: землесосы, торфонасосы, багерные, шламовые и др. Перекачку сточных вод можно осуществлять и крупными насосами для чистой воды (20НДн и 20НДс, а также больших размеров) после некоторой переделки их — на корпусе прорезают люки для прочистки.
§ 97. Канализационные насосные станции
Канализационная насосная станция состоит из машинного отделения, в котором располагаются насосы, и приемного резервуара.
На выбор типа насосной станции влияют глубина заложения подводящего трубопровода, производительность станции, условия строительства, принятый тип насосов и др.
Наиболее часто строятся канализационные насосные станции шахтного типа (рис. III.23). Круглая в плане форма обусловливается опускным способом строительства. Для станции большой производительности, оборудованной насосами со значительной высотой всасывания, целесообразна схема с отдельно стоящим приемным резервуаром. При совмещении машинного отделения с приемным резервуаром последний вытягивают вдоль машинного отделения.
Подземная часть насосных станций выполняется из бетона или из железобетона, а надземная часть — из кирпича.
Приемный резервуар оборудуется решетками, через которые проходит поступающая в резервуар вода, и дробилками, которые служат для измельчения отбросов, задерживаемых решетками (см. § 102). После дробления отбросы обычно сбрасываются в поток сточной жидкости перед решеткой. Решетки выполняются из стальных стержней сечением 10×60 мм, устанавливаемых под углом 60 — 70 градусов к горизонту. Прозоры между стержнями назначаются в зависимости от марки насоса. В настоящее время получают распространение решетки-дробилки (коминуторы), которые улавливают и измельчают загрязнения подводой.
Дну приемного резервуара придается уклон i =0,05 …0,1 к приямку под всасывающей трубой насоса.
Необходимый объем приемного резервуара определяется по графику притока и откачки сточных вод.
Н
асосы подбирают по требуемому напору и максимальной подаченасосной станции. Требуемый напор определяется по формуле
где Нг =z1+z2 — геометрическая высота подачи воды (здесь г, — отметка, на которую подается вода; г2 — отметка среднего уровня воды в приемном резервуаре);hпот — потери напора в напорном и всасывающем трубопроводах, определяемые по формуле (1.55)
Максимальная подача насосной станции устанавливается по совместному ступенчатому или интегральному графику притока и откачки сточных вод. В большинстве случаев ее принимают равной максимальному притоку сточных вод.
Напорные трубопроводы выполняют, как правило, в две линии из железобетонных или асбестоцементных труб. При соответствующем обосновании можно применять чугунные или стальные трубы. Скорость движения воды в них принимается около 1,5 м/с.
Дождевые воды перекачивают сравнительно редко. При этом целесообразно применять пропеллерные насосы.
Рис.III.23.
Канализационная насосная станция шахтного типа
/ — самотечный коллектор; 2 — решетка; 3 приемный резервуар; 4 — двигатель: 5 — напорный трубопровод; 6 — машинное отделение; 7 — насос
studfiles.net
Гидронасос в принудительной канализационной системе
Чтобы грамотно подобрать насос, необходимо разобраться во всех его модификациях и учесть множество факторов.
Чаще всего канализация проектируется так, чтобы стоки в ней двигались самотеком. Но не всегда локальный септик или ввод в централизованную сточную систему находится ниже канализационного трубопровода и всех сантехнических устройств в доме. А вверх сточная вода сама по себе подниматься не может, приходится “принуждать” ее насосом.
Откачивающее оборудование ставится, когда из-за рельефа или иных особенностей придомового участка наружные канализационные трубы не получается уложить под нужным уклоном. Также возможен вариант с достройкой или перепланировкой здания. Изменяется конфигурация внутренних трубопроводов и объем стоков, самостоятельно вторые уже не могут удаляться из жилого строения.
Самый ходовой вариант устройства канализации с принудительной откачкой стоков предусматривает устройство в подвале коттеджа промежуточного накопителя. По мере его заполнения до краев включается насос, откачивая жидкость на улицу для дальнейшей очистки или вывоза.
Но можно установить и компактный насосный блок, включающийся только при сливе стоков. Однако при его поломке дом фактически останется без канализации.
По сравнению с самотечной системой применение напорных насосов дает ряд преимуществ:
- Снижается периодичность чистки трубопроводов, так как интенсивное движение стоков способствует их самоочищению.
- Санитарную и бытовую технику с подключением к канализации уже можно ставить в любом месте без учета необходимости в формировании уклона в сторону выпуска канализации, а затем накопителя или септика.
Согласно техническим регламентам (СНиП за номером 2.04.03-85) наименьший диаметр труб наружной магистрали напорной канализационной сети принимается 150 мм, если устраивается общесплавной отвод стоков. Это сети, транспортирующие ливневые стоки совместно с бытовыми черными и серыми. Бытовые самотечные системы устраиваются из трую аналогичного размера.
Если фекальные стоки отводятся отдельно, диаметр трубопровода принимается заполненным на 0,7 его максимальной высоты. Это расстояние необходимо для вентиляции и возможности отвода неприятных и взрывоопасных газообразований. Размер канализационного трубопровода необходимо учитывать при выборе насоса, чтобы точно подобрать агрегат по предстоящей нагрузке.
Принудительная система энергозависима и стоит больших денег, нежели самотечная. Если семья небольшая, то накопитель заполняется не сразу, канализационный насос достаточно будет включать время от времени. Но при больших объемах сточных вод насосное оборудование должно работать практически постоянно. В этом случае при отключении электричества могут возникнуть серьезные проблемы.
Большую часть затрат на насос для канализации удается отбить за счет использования более дешевых и тонких труб, а также снижения стоимости их монтажа. Но после установки это оборудование нуждается в постоянном обслуживании, что требует определенных денег. А если сюда добавить еще источник бесперебойного питания на случай аварии на электросетях, то выгода получается нулевой.
Если есть возможность обойтись самотечным вариантом канализации, то стоит делать именно его. Напорную систему с канализационным насосом для вязких и загрязненных жидкостей выбирать следует только в крайнем случае. И особое внимание при этом необходимо уделить грамотному выбору насосного оборудования.
Виды насосов для напорной канализации
Самое важное в выборе насосного оборудования для откачки канализационных стоков – это четко отделять его от дренажной и водоподъемной для питьевых колодцев разновидности этих устройств.
Последние два варианта предназначены исключительно для перекачки чистой либо с мелкофракционными взвесями воды. При попадании внутрь более твердых фекалий или мусора они попросту сломаются.
Специальный канализационный насос предназначен именно для перекачки нечистот со всем бытовыми отходами, которые попадают в слив из раковин, унитазов, посудомоечных и стиральных машин. При этом самый оптимальный выбор здесь – это насосное оборудование с измельчителем, который размалывает весь мусор, прежде чем он попадет внутрь перекачивающего стоки агрегата.
В целом фекальные насосы используются для:
- перекачки нечистот в канализационных сетях с принудительным током;
- откачки ила из выгребов, септиков и ям уличных туалетов;
- выкачивания воды из подвалов и погребов;
- очистки труб и колодцев канализации от илистого осадка.
Стандартным дренажным насосом выполнить эти работы не получится. Его рабочие колеса быстро забьются, а далее произойдет перегрев электродвигателя из-за резко увеличившихся нагрузок.
Тип #1: Погружные устройства
Эта разновидность насосов всем корпусом погружается непосредственно в канализационные стоки. Все элементы их конструкции делаются из нержавейки либо чугуна, чтобы в контакте с активной и агрессивной средой не выйти моментально из строя.
Обычно это насосное оборудование работает автоматически. При заполнении резервуара стокам вместе с ними поднимается поплавок, который при определенном уровне жидкости включает установку на откачку. Как только емкость опустошается, насос поплавковым переключателем выключается. Работа “всухую” при этом практически исключена.
Погружные модели выбирают из-за их высокой производительности и оснащенности измельчителем. Режущий механизм последнего перемалывает любые крупные отходы до размеров, не представляющих угрозу насосному оборудованию. Практически все канализационные погружные насосы идут со встроенным измельчителем, вращающиеся ножи которого легко справляются с бумагой, волокнистыми предметами и твердыми включениями.
Тип #2: Поверхностные модели
Поверхностные насосы для откачки канализации устанавливаются рядом с коллектором, собирающим и перенаправляющим стоки, или в наиболее удобном для его размещения смотровом колодце. Это так называемый сухой вариант монтажа. Нередко их также именуют насосными установками принудительной канализационной системы из-за наличия нескольких собираемых вместе отдельных частей.
Загрязненные стоки в этом случае всасываются через присоединенный к насосному агрегату шланг, который спускается на дно накопительной емкости. При выборе этой модели надо отдельное внимание уделить параметрам глубине всасывания, указанным производителем. Обычно это до 8–10 метров, с больших глубин он попросту не сможет поднять стоки из накопительного резервуара. При этом следует учесть не только высоту емкости, но и расстояние от нее до насоса.
Маломощный поверхностный насос для работы в принудительной канализации представляет собой компактный агрегат, который просто устанавливается рядом с накопителем стоков. Монтаж более мощных моделей производится на специально подготовленное место с надежным закреплением устройства к полу.
Крайне важно при установке наружного насоса обеспокоиться его защитой от влаги. В отличие от погружного аналога он принципиально не предназначен для работы во влажной среде. Его корпус имеет минимальную защищенность от воды, при попадании которой внутрь может произойти замыкание.
Поверхностный насос недорог и прост в эксплуатации, но достаточно шумен. Для установки в подвале или отапливаемом подсобном помещении лучше брать его. Однако если включать оборудование необходимо будет только время от времени для откачки септика, то лучше предпочесть погружной вариант.
Тип #3: Полупогружные установки
Эти модели являются неким промежуточным вариантом между погружным и наружным видом насосного оборудования. У них электродвигатель устанавливается рядом с емкость над водой, а рабочая камера погружается в канализационные стоки. Меж собой эти две части единой установки связываются крутящимся валом.
Монтаж полупогружного насоса можно произвести на:
- плавающую на поверхности стоков подушку;
- площадку рядом с емкостью;
- стенку резервуара.
Изначально стандартное полупогружное оборудование идет без измельчителя. Его можно будет установить только в виде дополнительной насадки, что усложняет обслуживание этой насосной техники и приводит к ее удорожанию.
Тип #4: Небольшие агрегаты для стоков из сантехники
Под канализационным насосом для унитаза или умывальника подразумевается малогабаритное оборудование, устанавливаемое рядом с сантехникой. Стоки из последней сначала попадают в небольшой бачок, а из него уже откачиваются в общую систему канализации.
Подобное оборудование достаточно дорого, но оно позволяет монтировать сантехнику в любом удобном месте. Насос при наполнении сантехнического бачка откачает канализационные стоки в стояк, даже если отвод до него идет под наклоном вверх.
Таким системам практически не требуется обслуживание. Конструктивно в них заложено самоочищение накопительного бачка. А чтобы исключить появление неприятных амбре, внутри предусмотрен угольный фильтр. Особых навыков для подключения этого насоса не потребуется, надо лишь не забывать время от времени мыть накопитель.
Какой лучше — погружной или поверхностный?
При одинаковом напоре на выходе погружной канализационный насос потребляет меньшую мощность, нежели его наружный самовсасывающий аналог. Первому попросту не приходится тратить энергию на всасывание стоков по отводу со дна емкости до рабочей камеры. Вся мощность электродвигателя тратится на создание давления в напорной магистрали.
Насос, полностью погруженный в стоки, издает шума на порядок меньше, чем установленный на поверхности. Вода поглощает большую часть звуков, издаваемых электродвигателем и вращающимися рабочими элементами помпы.
По удобству эксплуатации пальму первенства можно отдать поверхностной модели, но только если она компактна и переносима. Плюс, правильность ее эксплуатации можно контролировать просто по издаваемому шуму. При некорректной работе электродвигателя появляются посторонние звуки, сразу указывающие на проблемы.
При прочих равных параметрах и дополнительном оборудовании поверхностная насосная станция практически всегда обойдется дешевле погружного канализационного насоса. Конечно, многое зависит от производителя и конкуренции в конкретном регионе. Однако погружаемая в нечистоты техника по определению технологичней и сложнее, что и обуславливает ее более высокую цену.
Как грамотно выбрать насосное оборудование?
Выбирая насос для откачки канализации, необходимо обращать внимание на множество указанных в его паспорте технических характеристик.
Например, параметры производительности помогут оценить время, за которое может быть опустошен резервуар со стоками. Чем этот показатель выше, тем больше агрегат сможет перекачать жидкости, но и тем больше он потребляет энергии для этого. Есть и немало иных нюансов.
Первый фактор – максимальный напор и высота подъема
Показатель напора определяет высоту, на которую канализационный насос сможет поднять стоки по напорной магистрали. Но здесь важно понимать, что помимо вертикального есть еще и горизонтальный участок отводной трубы. Упрощенно, чтобы рассчитать этот параметр, расстояние по горизонтали делят на десять и приплюсовывают к метражу по вертикали от насоса до края емкости.
Однако такой расчет очень упрощен, если все делать по правилам, то нужно учесть:
- состав и температуру жидкости, а также размер примесей в ней;
- уровень шероховатости всех труб (материал их изготовления);
- потери давления при прохождении запорной арматуры;
- диаметр трубопроводов;
- атмосферное давление;
- скорость движения стоков и многое другое.
Все это должно быть учтено в проекте канализационной системы, грамотно сделать который в состоянии только высококомпетентный инженер. Если соответствующих познаний нет, то без консультаций здесь не обойтись. Либо придется насос для откачивания канализационных стоков брать с большим запасом по мощности и напору, иначе долго он и исправно не проработает.
Второй фактор – рабочая температура
Все насосное оборудование для бытовых канализаций делится на две категории:
- Для холодных стоков – с рабочей температурой до 450С.
- Для горячих стоков – с рабочей температурой до 900С
Если в канализационную систему сливается только холодная вода, то лучше взять первый вариант, который более дешев. В большинстве случаев именно такие насосы устанавливаются в коттеджах. Фактически, кипяток в канализацию частного дома может попасть только при аварийных сбросах из системы отопления.
Третий фактор – наличие автоматики
Управлять работой канализационного насоса вручную, постоянно включая и выключая его проблематично. Необходимо будет неотлучно находиться рядом с оборудованием. Гораздо лучше если в комплекте насосной техники имеется:
- Поплавок – определяющий уровень стоков в накопительной емкости, чтобы запускать и отключать оборудование.
- Термореле – срабатывающее при критическом повышении температуры электрического двигателя, чтобы отключить его до перегрева.
Чтобы уменьшить вероятность засорения канализационного насоса с встроенным измельчителем, некоторые производители предусматривают самоочищение его режущего механизма. Это позволяет увеличить периоды работы агрегата без перебоев и остановок для обслуживания. Самопроизвольно выполняющаяся очистка гарантирует снижение вероятности перегрева электропривода.
Четвертый фактор – электроснабжение и материал корпуса
Запитать различные модели канализационных насосов можно от однофазной и трехфазной электросети. Первый вариант дешевле и предпочтительней в условиях отечественной действительности, так при проблемах с напряжением его можно будет подключить через стабилизатор либо просто подсоединить к переносному генератору.
Для трехфазного насосного оборудования придется приобретать дополнительные пульты управления, чтобы оградить его от перекоса фаз в электрической сети. А это дополнительные деньги и сложности в подключении.
Самыми надежными для откачки стоков канализации являются насосы, у которых и корпус и рабочая часть выполнены из металла. Это может быть чугун либо нержавеющая сталь. Пластиковые аналоги дешевле, но в условиях агрессивной среды прослужат они без ремонта меньше.
Выводы и полезное видео по теме
Как правильно выбрать дренажно-фекальный насос:
Обзор погружного фекального насоса с измельчителем:
Компактное насосное оборудование для врезки в канализационный трубопровод в доме:
Выбор насосов для окачивания сточных вод из системы канализации огромен. Без грамотных рекомендаций сориентироваться в этом вопросе сложно.
Прежде чем идти в магазин, необходимо определиться с производительностью, высотой подъема стоков и рабочей температурой оборудования. Если технику брать с запасом по всем показателям, то можно сильно переплатить, а при промахах в расчетах она быстро выйдет из строя.
sovet-ingenera.com
Состав сточных вод обуславливает некоторые конструктивные особенности насосов для сточных вод, а именно:
рабочее колесо закрытого типа значительно шире и имеет меньшее число лопаток, чем колесо насосов, перекачивающих чистую жидкость;
· на корпусе насоса и на входном патрубке имеются люки ревизии:
· в зону сальникового уплотнения подаётся чистая вода;
· внутренняя полость корпуса защищена сменными дисками.
В большинстве случаев для перекачивания бытовых и промышленных загрязнённых сточных жидкостей используют насосы динамические сточно-массные, грунтовые, песковые, шламовые и др.
Пример условного обозначения сточно-массных насосов.
СМ 150-125-315а. Агрегат электронасосный;
150 — диаметр входного патрубка в мм;
125 — диаметр выходного патрубка в мм;
315 — диаметр рабочего колеса в мм;
а — обозначение варианта рабочего колеса, уменьшенного по внешнему диаметру.
Пример условного обозначения динамических насосов.
СД 100/40 б.
СД — тип насоса: сточно-динамический;
100 — номинальная подача, м3/ч;
40 — напор, соответствующий номинальной подаче, м;
« б » — обозначение варианта рабочего колеса, уменьшенного по внешнему диаметру.
Рис. 36. Насос СД
По принципу действия насосы выпускаются: центробежного типа (СМ, СД) и свободно-вихревого типа (СМС, СДС). Насосы изготавливаются с сальниковым ( С ) или торцовым сальниковым уплотнением вала.
Рис. 37. Основные детали насоса СД
Основные детали: 1 – вал; 2 – корпус; 3 – рабочее колесо; 4 – передняя крышка корпуса; 5 – входной патрубок; 6 – люки-ревизии; 7 – защитные уплотняющие кольца; 8 – передний и задний диски рабочего колеса; 9 – выходной патрубок; 10 – подвод чистой воды; 11 – сальниковое уплотнение; 12 – защитная втулка.
Насос состоит из спирального корпуса, рабочего колеса, укреплённого на валу и опорного кронштейна. Корпус насоса имеет спиральный отвод упрощённой формы без выступающих частей и притянут к опорному кронштейну шпильками. Между торцами спирального корпуса и опорного кронштейна установлен корпус уплотнения. К спиральному корпусу со стороны входа крепится патрубок с люком для прочистки проточного тракта перед колесом при его засорении.
Всасывающий патрубок расположен по оси насоса, напорный направлен вертикально вверх. При необходимости по условиям отвода жидкости напорный патрубок может быть повёрнут на 90, 180 или 2700. У насосов СД 2400/75 напорный патрубок расположен в нижней части корпуса под углом 900 к вертикальной оси насоса (конструкция насоса не позволяет разворачивать патрубок).
У крупногабаритных насосов вал расположен вертикально и вращается в подшипниках скольжения, имеющих разъёмный резиновый или лигнофолевый вкладыш. Подшипник скольжения смазывается и охлаждается чистой водой под давлением, на 0,1 МПа превышающим давление в напорном патрубке насоса. Вал вертикального насоса соединяется с валом электродвигателя фланцами через трансмиссионный вал-проставку длиной не менее 1,5 м. Для охлаждения сальникового уплотнения и создания гидравлического затвора во время работы насоса к сальнику подводится чистая вода под давлением, превышающим напор в выходном патрубке на 2-10 м.
Для перекачивания загрязнённых жидкостей можно использовать насосы массные типа ФСД, ФМ, БМ. ФМД (Ф — фекальный, С — смесительный, Д — двусторонний, М — массный, Б — бумажный). Конструкция этих насосов близка к насосам СД.
Для перекачивания небольших объёмов воды рекомендуется применять канализационные погружные насосы ГНОМ, ЦМК, ЦМФ и др. Данные насосы изготавливают в двух исполнениях: в переносном — для откачивания сточных вод из ёмкостей и аварийного откачивания из канализационных колодцев; в стационарном — для установки на канализационных станциях.
Рис. 38 ГНОМ
Переносные погружные насосы ГНОМ (Г — для грязной жидкости, Н — насос, О — одноступенчатый, М — моноблочный) могут работать при полном или частичном погружении в откачиваемую жидкость, при подпоре величиной не менее расстояния середины входных кромок рабочего колеса до верхней кромки всасывающей сетки. Электронасосы не могут работать «всухую», без охлаждения откачиваемой жидкости. Насосы ГНОМ охлаждаются откачиваемой жидкостью, а электродвигатель — перекачиваемой жидкостью, перекачиваемой по кольцевому каналу корпуса.
Насос типа ЭЦК (Э — электрический, Ц — центробежный, К — канализационный) (рис. 38 б) представляет собой моноблочный агрегат, состоящий из герметизированного встроенного электродвигателя и насоса. Рабочее колесо лопастное центробежного типа. Лопасть выполнена в виде спирали.
Центробежный моноблочный канализационный (ЦМК) предназначен для откачки бытовых и производственных сточных вод. Электродвигатель специальный «сухой», встроенного типа. Между полостью электродвигателя и проточной частью насоса расположена разделительная камера, в которую залито масло. Масло является своего рода гидравлическим затвором, препятствующим проникновению перекачиваемой жидкости в полость статора электродвигателя.
Электронасос — погружной моноблочный центробежный ЦМФ предназначен для перекачивания фекальной жидкости на животноводческих комплексах. Насос обеспечивает забор и перекачивание плавающих в фекальной жидкости твёрдых включений (соломы, кормовых отходов и др.) Электронасос представляет собой вертикальный насосный агрегат с приводом от электродвигателя, узлы которого входят в конструкцию насоса. Электродвигатель охлаждается водой (из сети), которая подаётся по трубкам в его полость.
Данные насосы предназначены для откачивания загрязненных, фекальных жидкостей, бытовых и производственных сточных вод. Материал основных деталей — чугун, алюминиевый сплав, сталь, бронза. Электронасосы широко применяются для откачивания гравийно-глинистых, грунтовых канализационных вод из котлованов, траншей, зумпфов в промышленном и гражданском строительстве при эксплуатации гидросооружений, метрополитенов и шахт, а также в сельском хозяйстве для орошения и осушения. Подача 10 — 160 м3/час, напор 10 — 27 м.
За рубежом погружные электронасосы для перекачивания сточных вод получили большое распространение. Например, фирма Lowara DL (рис. 39 а) выпускает ряд типоразмеров погружных насосов для сточных вод, включая и крупные насосы. Применение погружных насосов для перекачки сточных вод позволяет существенно уменьшить размеры насосных станций, а следовательно, снизить их стоимость. Насосы серии DL с рабочим колесом одностороннего входа или Vortex (DLV) для перекачивания жидкостей с высоким содержанием твердых частиц. Подача — до 100 м 3/ч, напор — до 20 м.
Рис. 39 а. Vortex (DLV
Электродвигатель помещен в диэлектрическую масляную ванну, которая обеспечивает смазку подшипников и эффективное охлаждение. Механическое уплотнение, защищенное лабиринтом. 2-х полюсные (мощность 0,6 — 1,5 кВт) и 4-х полюсные (мощность 1,8-4 кВт).Однофазный электродвигатель с напряжением 220-240 В, с частотой 50 Гц. Поставляется с защитой от перегрузок. Трехфазный электродвигатель с напряжением 220-240 В и 380-415 В, с частотой 50 Гц.
Рис. 39 б. Насос ЭЦК 16-6
Грунтовые насосы.
Грунтовые насосы в основном применяются для перекачивания пульп и производственных вод с большим количеством тяжёлых механических примесей, в том числе абразивных (песок, окалина, шлак, шлам и т.п.).
Грунтовые насосы изготавливаются двух типов Гр и ГрА. По конструктивному исполнению грунтовые насосы изготавливаются: с увеличенными размерами проходного сечения на 25% по сравнению с номиналом (У); с уменьшенным проходным сечением на 15% от номинала (О); с деталями из резины (Р), абразивных материалов — корунд на органической связке (К); одно- и двухкорпусными (Т) — внутренний корпус из износостойкого металла. Насосы всех типов изготавливаются с горизонтальным и вертикальным расположением вала. Грунтовые насосы это насосы консольного типа с разъёмным корпусом (разъём в плоскости, перпендикулярной оси ротора). Насосы допускают регулировку зазора между корпусом и рабочим колесом при регулировочном стакане в задней стенке кронштейна.
Рис. 40 Грунтовый насос ГрТ
Насос ГрТ состоит из наружного и внутреннего корпусов, рабочего колеса, защитного диска, защитной втулки и вала. Рабочее колесо закрытого типа, четырёхлопастное, установлено с торцевыми зазорами. Внутренняя улитка насоса выполнена из износостойких материалов. Для предохранения крышек грунтовых насосов от истирания абразивным транспортируемым материалом между крышками и рабочим колесом устанавливают защитный диск толщиной 25 мм. Кроме того, в это пространство подводится промывная вода, выносящая из него твёрдые частицы. В насосах типа ГрУ защитные диски не устанавливают. Зазор между колесом и защитным покрытием регулируют в пределах 1…2 мм.
Рис. 41 Насос ГРАК 170/40-1 Рис. 42. Насос ГРАТ 85/40-1
Песковые насосы.
Песковые насосы предназначены для перекачивания продуктов обогащения руд, глинозёмного производства, песчаных и других абразивных гидросмесей (включая бытовые и производственные сточные воды) плотностью до 1300 кг/м3 и с концентрацией твёрдых включений до 25%.
Песковые насосы по конструкции консольные, одноступенчатые с открытым рабочим колесом одностороннего входа. Данные насосы изготавливают двух типов: ПБ — с боковым входом жидкости (рис. 43); П — с осевым. Детали проточной части выполнены из изностостойких металлов с покрытиями: резиной (Р), корунда на органической связке (К). Рабочее колесо,
Рис. 43. Песковый насос.
спиральный корпус и диск отлиты из чугуна, хорошо противостоящего истиранию. Остальные детали насоса выполняются из обычного конструкционного чугуна. Песковые насосы изготавливаются с подачей 5…1500 м3/ч при напоре 7…65 м. Песковые насосы большой подачи с диаметром напорного патрубка до 200 мм могут подавать смеси с крупностью частиц до 25 мм и развивать подачу до 500 м3/ч. Эти насосы характеризуются боковым подводом смеси к рабочему колесу.
Преимуществом песковых насосов ПБА является идентичность насосной части для различных диапазонов параметров, что обеспечивается применением привода с различной частотой вращения. Простота обслуживания и надежность в работе при умеренной цене, а также выгода в использовании большого количества насосов этой серии привлекательны для потребителя. Детали рабочей полости песковых насосов типа 1 ПБА: рабочее колесо, отвод, диск изготовлены из высококачественного хромоникелевого сплава.
1 ПБА 100-112/17-СП-УХЛ4 или 1 ПБА 150-300/30-СП-УХЛ4,
1 — номер модернизации;
ПБА — тип пескового насоса с боковым входом;
100 или 150- внутренний диаметр напорного патрубка, мм;
112 или 300- подача, м3/ч;
17 или 30 — напор, м;
СП — сальниковое уплотнение вала с подачей промывочной воды;
УХЛ — климатическое исполнение: умеренно-холодный климат;
Шламовые (грязевые) насосы конструктивно сходны с песковыми, но применяются для перекачки смесей с включением более мелких фракций твёрдых веществ. На рис. 44 показан шламовый насос 6Ш8.
Рис. 44. Габаритные и присоединительные размеры насосных агрегатов на основе шламовых насосов типа 6ш8 (6ш8-2). 1. Насос 2. Кожух 3. Рама 4. Электродвигатель
Агрегат электронасосный 6ш8 предназначен для перекачки гидросмесей с мелкой твёрдой фракцией плотностью 1200-1500 кг/м3, объёмной концентрацией твёрдых включений до 25%. Твёрдость взвешенных частиц не более 3 по шкале Мооса. Крупность отдельных взвешенных частиц не более 20 мм. Температура перекачиваемой гидросмеси 4 + 400С.
Насос 6ш8 – консольный, одноступенчатый центробежного типа. Рабочее колесо закреплено на валу при помощи резьбового соединения, возможна посадка со шпонкой.
Подшипники и масляная ванна защищены от попадания в них перекачиваемых гидросмеси и пыли лабиринтным уплотнением и резиновыми манжетами. Уплотнением вала служит сальниковая набивка. По мере износа набивки её поджимают при помощи корпуса сальника. Для охлаждения и смазки сальникового узла предусмотрена подача чистой воды через штуцер в корпусе уплотнения. По требованию заказчика возможна установка торцевого уплотнения. Уплотнение всасывающей стороны – подвижное торцевое. Дополнительно предусмотрена регулировка торцевого зазора с помощью регулировачных винтов и уплотнительного кольца.
Широко используются разновидности шламовых и грязевых насосов серии 5000. На рис. 44 показан насос – изделие 5570
Производительность: 320 л/сек (50 Гц);
Давление: 85 м в. Ст. (50 Гц);
Температура: 40°C;
Мощность двигателя: 3,1 — 54 кВт (50 Гц);
Материал: Подверженные износу детали изготовлены из хрома.
Преимущества насосов 5570: Сменная износная обкладка улитки; обрезиненный отвод насоса; сенсоры протечки (FLS, CLS).
Рис. 45. Грязевый насос
Земляные насосы (землесосы) служат для перекачки больших количеств грунтосмеси (пульпы) при весьма разнородном её составе. Конструктивно они выполняются в виде консольных центробежных насосов с колёсами, спиральными камерами и внутренними дисками, изготовленными из твёрдых белых чугунов.
Рис. 46. Земляные насосы
Насосы для химически агрессивных жидкостей.
Центробежные насосы типа Х (химические), горизонтальные, одноступенчатые, с рабочим колесом одностороннего входа жидкости предназначены для перекачивания агрессивных жидкостей, без содержания взвешенных частиц. Насосы этого класса предназначены главным образом для химической отрасли. В системах водного хозяйства такие насосы применяют для перекачивания коагулянта, хлорной извести, регенерационных кислот, растворов и других коррозионных жидкостей. Изготавливают насосы следующих типов: Х, АХ, ТХ —горизонтальные, консольные на отдельной стойке; ХБ — горизонтальные, межопорные, одноступенчатые и многоступенчатые, с рабочими колёсами одностороннего входа; ХД — горизонтальные, с рабочими колёсами двустороннего входа; ХИ, АХИ, ТХИ — погружные, вертикальные, с опорами вне перекачиваемой жидкости.
Особые требования предъявляются при эксплуатации химических насосов: при пуске корпус насоса и всасывающий трубопровод должны быть заполнены жидкостью; во избежания нагревания жидкости в корпусе насоса он может работать при закрытой напорной задвижке не более 3 мин.; для образования гидрозатвора, а также для смазки и охлаждения сальника с мягкой набивкой в него подаётся 30…50 л затворной жидкости в 1 ч под давлением, превышающим давление всасывания на 0,1 Мпа. Насосы типа Х выпускают с подачей 2,2…700 м3/ч при напоре 10…90 м.
Рис. 47. Насос химический
Осевые насосы.
Осевые насосы относятся к классу лопастных машин, но с повышенным коэффициентом быстроходности быстроходности (ns > 500). Они предназначены для работы при малых напорах и больших подачах. На рис. показана схема осевого насоса с вертикальным расположением вала
Рис. 48. Насос осевой
Осевые насосы предназначаются главным образом для подачи больших объёмов жидкостей. Их работа обусловлена передачей той энергии, которую получает жидкость при силовом воздействии на неё лобовой поверхности вращающихся лопастей рабочего колеса. Частицы подаваемой жидкости при этом имеют криволинейные траектории, но, пройдя через выправляющий аппарат, начинают перемещаться от входа в насос до выхода из него, в основном вдоль его оси (откуда и название).
Особенность рабочего колеса осевого насоса, в отличие от колеса центробежного насоса, заключается в том, что лопасти его размещены между цилиндрической втулкой и цилиндрической внешней стенкой корпуса. Число лопастей у осевых насосов 2…4. В непосредственной близости за рабочим колесом в корпусе размещён выправляющий аппарат. Он представляет серию неподвижно закреплённых лопастей, образующих диффузорные каналы, служащие для преобразования кинетической энергии жидкости в давление и придания потоку осевого направления. Лопастная система насоса получается как бы встроенной в цилиндрическую трубу, что позволяет заметно упростить конструкцию насоса. Отвод выполнен в виде коленообразной трубы, обеспечивающей вывод вала наружу. Вал насоса покоится в двух опорных подшипниках: верхнем и нижнем. Последний обычно изготавливается вместе с выправляющим аппаратом. В месте выхода вала из корпуса имеется уплотнительное устройство — сальник.
Существуют 2 основных разновидности осевых насос: жестколопастные с лопастями, закрепленными неподвижно на втулке рабочего колеса, называемые пропеллерными, и поворотно-лопастные, оборудованные механизмом для изменения угла наклона лопастей. Насосы обеих разновидностей строят обычно одноступенчатыми, реже двухступенчатыми.
Изменением наклона лопастей рабочего колеса достигается регулирование подачи с поддержанием кпд на высоком уровне в широких пределах. Рабочие колёса осевого насоса имеют очень высокий коэффициент быстроходности (ns от 500 до 1500 об/мин). При малых подачах характеристики Н — Q и N — Q круто снижаются. Максимальные значения Н и N соответствуют режиму холостого хода.
Рис. 49. Внешний вид осевого насоса ОПВ 11-185Г.
Отечественная промышленность изготавливает осевые насосы с подачей от 0,072 м3/с до 41 м3/с и напором от 2,5 до 26 м. Насосы предназначены для подачи воды с температурой не более 350С и содержанием взвешенных веществ не более 3 г/л. Они изготавливаются двух типов, имеющих следующие буквенные обозначения: «О» — с жёстко закреплёнными лопастями рабочего колеса диаметром до 800 мм; «ОП» — с поворотными лопастями рабочего колеса диаметром больше 800 мм. Осевые насосы могут быть «Г» — с горизонтальным расположением вала или «В» — с вертикальным. Их рабочие колёса в зависимости от формы профиля имеют 7 моделей: 2, 3, 5, 6, 8, 10, и 11. По типу подводов такие насосы различаются на «К» — с камерным подводом; «МК» — малогабаритный с камерным подводом; «МБК» — моноблочный с камерным подводом; «Э» — с электрогидроприводом разворота лопастей.
Характеристики осевых насосов также как и центробежных, представляют собой зависимость напора, мощности и КПД от подачи при постоянном значении частоты вращения рабочего колеса. В связи с тем, что у большинства осевых насосов имеется возможность изменения угла установки лопаток для подбора насосов пользуются совмещёнными характеристиками, полученными при различных значениях угла установки лопастей. Такие характеристики называются универсальными.
К особенностям характеристик осевых насосов относят:
1. крутое падение кривой Q — Н и наличие на ней точки перегиба; максимальный напор, соответствующей подаче Q = 0, примерно в 1,5…2 раза превышает напор при максимальном КПД;
2. напорная характеристика Q — Н и зависимость Q — КПД у осевого насоса более крутые, чем у центробежного насоса;
3. максимальная мощность у осевого насоса соответствует нулевой подаче;
4. небольшая область рабочей зоны.
Исходя из указанных свойств зависимости между напором и мощностью, пуск осевого насоса производят при открытой задвижке, так как в этом случае он потребляет минимальную мощность.
Поршневые насосы.
Поршневые насосы относятся к объёмным насосам, у которых вытесняющее тело совершает возвратно-поступательное движение. Поршневой кривошипный насос представляет собой гидравлическую машину, в которой преобразование механической энергии двигателя в гидравлическую энергию перемещаемой жидкости осуществляется при помощи поршня или плунжера, совершающего возвратно-поступательное движение.
На рис. 50 изображена схема простейшего поршневого насоса. В цилиндре 3 помещён поршень 4, плотно прилегающий своей боковой поверхностью к стенке цилиндра. Поршень получает движение от двигателя при помощи кривошипно-шатунного механизма 6 и штока 5. К цилиндру прикреплена (или отлита за одно целое) клапанная коробка 2. В которой размещены всасывающий 9 и напорный (нагнетательный) 10 клапаны. К клапанной коробке присоединены всасывающая 7 и напорная 1 трубы. Насос забирает жидкость из резервуара 8.
Рис. 50. Поршневой насос
Клапаны насоса самодействующие и пропускают жидкость только в одном направлении – снизу вверх. Пространство, заключённое между поршнем и клапанами, называется рабочей камерой насоса. Расстояние между крайними положениями поршня называется его ходом S = 2r (r – радиус кривошипа). Во время работы насоса поршень передвигается внутри цилиндра возвратно-поступательно на длину хода.
При движении поршня из крайнего левого положения вправо объём рабочей камеры увеличивается и давление в ней понижается. Так как клапаны насоса самодействующие, то всасывающий клапан 9 откроется и жидкость по всасывающей трубе 7 под действием внешнего давления устремится из резервуара 8 в рабочую камеру насоса. В дальнейшем поршень при движении справа налево будет давить на находящуюся в рабочей камере жидкость и вытеснять её через напорный клапан 10 и напорную трубу 1.
Теоретическая или геометрическая подача поршневого насоса равна
Qт = F S n, об/мин., (76)
где F – площадь поршня, м2; S – ход поршня, м; n – частота вращения кривошипа, об/мин.
За счёт запаздывания закрывания напорного и всасывающего клапанов, утечек через клапаны, выделения воздуха или газов из перекачиваемой жидкости, действительная подача насоса составит Qд = F S n ђо, где ђо – объёмный кпд насоса, что есть отношение действительной подачи насоса к теоретической.
Поршневые насосы классифицируются по различным признакам. По устройству коловратные насосы делятся на собственно поршневые, или насосы с дисковым поршнем, и плунжерные. Плунжерные насосы применяются в основном для средних и высоких напоров, а насосы с дисковым поршнем – для малых напоров.
По расположению оси цилиндров насосы делятся на горизонтальные и вертикальные. По числу поршней насосы делятся на одно-, двух-, трёх- и коловратныее. По возможности регулирования подачи насосы делятся на регулируемые и нерегулируемые. Регулирование подачи обычно осуществляется одним из следующих способов: изменением длины хода поршня или плунжера; изменением длины хода поршня; изменением частоты вращения приводного двигателя; перепуском жидкости из нагнетательной части насоса во всасывающую. Чаще всего применяются первые два способа как наиболее экономичные. По способу действия различают насосы одностороннего (простого) и двустороннего (двойного) действия. У насосов одностороннего действия жидкость вытесняется из цилиндра при движении поршня только в одну сторону, а у насосов двустороннего действия жидкость вытесняется при движении поршня в обе стороны.
Основные достоинства поршневых насосов:
n пригодность для перекачивания самых разнообразных жидкостей – горячих и холодных, вязких, химически активных;
n незначительная зависимость подачи от развиваемого напора;
n способность к сухому всасыванию;
n возможность достижения весьма высоких напоров при любых, даже незначительных подачах;
n высокий коэффициент полезного действия.
Однако наряду с достоинствами рассматриваемые насосы обладают и недостатками. К ним относятся:
— тихоходность, влекущая за собой большие размеры и массу насоса при большой подаче; — относительная сложность конструкции;
— необходимость специальных устройств для регулирования подачи при постоянной частоте вращения привода;
У поршневого насоса теоретически подача не зависит от напора, им создаваемого. В действительности с увеличением напора наблюдается незначительное уменьшение подачи, что объясняется возрастанием протечек жидкости в насосе.
На рис. 50 показаны теоретическая (сплошной линией) и действительная (штриховой линией) напорные характеристики поршневого насоса при постоянной частоте вращения
Из рисунка видно, что поршневые насосы обладают жёсткой напорной характеристикой.
Рис. 51. Характеристики поршневого насоса
Диафрагменные насосы.
У диафрагменных насосов рабочий орган выполнен в виде упругой диафрагмы, герметично закрывающей рабочую камеру, к которой присоединены всасывающий и напорный патрубки. Диафрагма прикреплена к штоку, совершающему возвратно-поступательные движения. При перемещении штока вверх в рабочей камере создаётся разряжение и через отверстие всасывающего клапана перекачиваемая среда поступает в насос. При ходе штока вниз давление под диафрагмой повышается и через отверстие нагнетательного клапана перекачиваемая среда выталкивается в напорный трубопровод.
Отсутствие трущихся частей в диафрагменном насосе даёт возможность перекачивать с их помощью загрязнённые жидкие среды, а изготовление деталей насосов из химически стойких материалов позволяет применить их для подачи жидких агрессивных сред. Диафрагменные насосы имеют небольшие напоры. Они используются для водоотлива при производстве строительных работ, для откачки воды из колодцев на водопроводных сетях и при авариях. Диафрагменные насосы находят широкое применение и для перекачивания илов и шламов, а также в качестве дозировочных аппаратов в сооружениях для очистки природных и сточных вод.
Рис. 52. Диафрагменный насос
1-диафрагма 2-крышка насоса 3-электродвигатель
Рис. 53. Общий вид диафрагменного насоса
Зубчатые насосы.
Зубчатыми называются роторно-вращательные насосы, у которых перекачиваемая среда перемещается в плоскости перпендикулярной оси вращения рабочих органов. К ним относятся шестерённые, коловратные и шланговые. Наибольшее распространение имеют шестерённые насосы, состоящие из двух одинаковых шестерён с внешним зацеплением эвольвентного профиля, помещённые в плотно охватывающий их корпус. Одна из шестерён – ведущая, другая – ведомая. Принцип действия насоса основан на изменении его рабочего объёма во всасывающей и напорной полостях и переносе жидкости впадинами в направлении вращения шестерён из всасывающей полости в нагнетательную.
Большинство выполняемых насосов имеют шестерни с числом зубьев 6…30. Зубья, как правило, коловратные, что обеспечивает увеличение срока службы шестерён и повышение экономичности насоса. Шестерни насосов могут быть с прямым, косым и шевронным зубом. Следует отметить, что шестерённые насосы с большим числом зубьев имеют большие размеры. Однако чрезмерное уменьшение числа зубьев может привести к нарушению их прочности и ухудшению режима работы. Насосы с большим числом зубьев имеют более равномерную подачу (меньшую пульсацию) и применяются чаще при малых и средних давлениях.
Рис. 54. Внешний вид шестеренного насоса
Подача шестерённого, как и любого другого насоса объёмного действия, зависит от его геометрических размеров и частоты вращения.
,
где z – число зубьев шестерён; F – площадь впадины, м2; b – ширина шестерни, м; n – частота вращения, об/мин.
Шестерённые насосы изготавливаются следующих исполнений: «Ш»-с внутренними опорами на лапах; «ШФ»-с внутренними опорами, фланцевые; «ШВ»-с выносными опорами на лапах. Насосы данного типа имеют параметры; подачу до 58м3/час, давление до 2,5 Мпа и предназначены для перекачивания чистой жидкости с вязкостью до 100 см2/с, с температурой от -40 до +250 0С. Условное обозначение насоса состоит из букв, характеризующих его исполнение, и цифр, первая из которых указывает на округлённое значение подачи жидкости в литрах на 100 оборотов, а вторая – наибольшее давление насоса в Мпа, увеличенное в 10 раз; далее даётся обозначение стандарта.
Основными преимуществами шестерённых насосов перед поршневыми являются: простота конструкции и изготовления, сравнительно малые габаритные размеры и масса, способность надёжно работать при большой частоте вращения, независимость создаваемого давления от подачи. Вид напорной характеристики насоса такой же, как у поршневого насоса.
Шестерённые насосы используются в основном для подачи вязких жидкостей, в качестве масляных, топливных насосов. На водопроводных и канализационных насосных станциях данные насосы используются во вспомогательных системах (системы смазки, гидроуплотнения и др.).
Насосы-дозаторы.Данные насосы применяются в реагентном хозяйстве станций водоподготовки и очистки питьевой воды.
Условное обозначение насоса (например НД 2,5-100/250ДI4А) (рис.54): первые буквы тип насоса (НД — насос дозировочный первая цифра после букв категория дозирования; вторая-подача, л/с;третья-напор, м; первая буква после цифр материал гидроцилиндра (Д — сталь 20Х1З последние цифра и буква – исполнение двигателя и механизма (14A – невзрывозащищенное исполнение).
Насосы типа НД приводные горизонтальные (или вертикальные) одноплунжерные одинарного действия применяют для перекачивания чистых нейтральных и агрессивных жидкостей, эмульсий и суспензий с температурой не более 850 С. Конструкция насосов этого типа максимально унифицирована. Вся серия насосов создана на базе одного регулирующего механизма.
Рис. 55. Насос-дозатор НД
1 шатун; 2 эксцентрик; 3 вал; 4 червячное колесо; 5 червяк; 6 упругая муфта; 7 корпус редуктора; 8 кронштейн; 9 ползун; 10 плунжер; 11 корпус гидроцилиндра.
Насос состоит из гидроцилиндра, коробки регулирующего механизма, коробки привода, электродвигателя. Проточная часть гидроцилиндра выполнена из хромоникелевой стали. Уплотняющие манжеты плунжера изготовлены из маслобензостойкой резины.
Подача насоса регулируется от нуля до максимума изменением длины хода штока и плунжера. Регулирующий механизм обеспечивает плавное бесступенчатое изменение подачи.
Коловратные насосы выполняются с двумя роторами. Рабочими органами насоса являются роторы, каждый из которых имеет по два кулачка (зуба) специальной формы. Роторы размещены в корпусе с минимальным зазором. В отличие от шестерённого роторы коловратные насоса являются разгруженными, т.е. крутящий момент от ведущего ротора к ведомому передаётся не через кулачки, а через дополнительные синхронизирующие шестерни, насаженные на валы роторов. Рабочий процесс коловратного насоса осуществляется аналогично шестерённому.
Коловратные насосы (рис. 56) изготавливаются с подачей до 160 м3/час при максимальном давлении до 1,6 Мпа и предназначены для перекачивания жидких сред с кинематической вязкостью 0,2…2000 см2/с при температуре до 250 0С.
Рис. 56. Коловратный насос.
Перистальтический насос. Перистальтика — волнообразное сокращение стенок трубок, способствующее продвижению их содержимого.
Принцип действия перистальтического насоса (рис. 57) заключается в следующем: при вращении ротора специальный башмак полностью пережимает шланг, расположенный по окружности внутри заполненного смазочно-охлаждающей жидкостью корпуса, и выдавливает рабочую среду в напорную линию. За башмаком шланг восстанавливает свою форму и обеспечивает.
Абразивные частицы вдавливаются в эластичный внутренний слой шланга, не повреждая его, а затем выталкиваются в поток. В зависимости от вида перекачиваемой жидкости насосы комплектуются абразивостойкими шлангами для перекачки нейтральных слабокислых и щелочных сред, кислот и пищевых продуктов.
Рис. 57. Перистальтический насос
Втулки насоса, контактирующие с рабочей средой, изготавливаются из титана, углеродистой или нержавеющей стали. Основное преимущество такого насоса заключается в простоте конструкции: его единственная изнашивающаяся деталь — шланг заменяется без демонтажа насоса в течение часа. Перистальтический насос абсолютно герметичен, не имеет уплотнений и обеспечивает самовсасывание до 9 м вод. ст. без предварительной заливки. При отсутствии жидкости насосы могут работать в режиме сухого хода. В рабочем состоянии сохраняется структура перекачиваемой среды, т. к. она не контактирует с движущимися металлическими частями. Подобные шланговые насосы в комплекте с преобразователем частоты обеспечивают регулирование подачи в диапазоне от 10 до 100% с точностью 1,5% и наиболее эффективны при откачке из емкостей вязких загрязненных сред, перекачивании сред с повышенным содержанием абразивных частиц и длинноволокнистых включений.
Австрийская фирма Bredel разработала малогабаритный шланговый насос, где в качестве рабочего шланга используется упругая, толстостенная резина NR или NBR с усилением нейлоновыми нитями. Внутренняя часть корпуса заполняется глицерином, который постоянно смазывает шланг. Замена шланга возможна без демонтажа насоса, нет износа подшипников и уплотнений, простая чистка всех узлов, беспрепятственное протекание жидкости, отсутствие клапанов. Фирма выпускает шланговые насосы двух типов SP/10 и SP/15 с внутренним диаметром шланга 10 и 15 мм. Производительность насосов составляет 15…600 л/час. И давлением до 15 бар.
Шланговые насосы в основном используются как насосы – дозаторы. В зависимости от материала шланга они могут быть использованы для перекачки нейтральных, так и химически активных жидких сред.
Винтовые насосы
Винтовые насосы так же, как и шестерённые, принадлежат к классу объёмных насосов. Преимуществами винтовых насосов перед другими объёмными насосами будут: меньшие габаритные размеры и масса, бесшумность в работе, отсутствие перебалтывания перекачиваемой жидкости, способность к перекачиванию жидкостей с различной вязкостью, большая допустимая частота вращения.
Рабочими органами насоса являются роторы с винтовыми нарезками. Число роторов может быть один, два, три и пять. У многороторных насосов один из роторов является ведущим, остальные — ведомые. Роторы помещены в плотно охватывающем их корпусе. Всасывающие и нагнетательные камеры размещены по сторонам торцов винтовых роторов. Принцип действия такого насоса основан на изменении рабочего объёма корпуса. При вращении винтовых роторов в раскрывающуюся впадину винтового канала, находящуюся во всасывающей камере, поступает жидкость. При дальнейшем повороте роторов эта впадина замыкается, и жидкость, находящаяся в ней, переносится в нагнетательную камеру. В нагнетательной камере впадина размыкается и так же, как в шестерённом насосе, жидкость, находящаяся между входящими в зацепление витками, выталкивается в нагнетательный трубопровод.
Рис. 58. Винтовой насос
Основное требование, предъявляемое к винтовым насосам, — это герметичное перекрытие всасывающей камеры от нагнетательной. Винтовые насосы предназначены для перекачивания чистых и загрязнённых жидкостей ( t 800 С ), в том числе химически активных, не вызывающих разрушения рабочих
poznayka.org
Суть процесса откачки канализации
При автономной системе канализации грязная вода стекает в выгребную яму или септик. Объем ямы или септика со временем наполняется сточными водами и их необходимо откачать. Иначе произойдет переполнение ямы, которое будет сопровождаться неприятным запахом и может сделать непригодной всю систему канализации.
Выкачать содержимое септика можно с помощью специального оборудования, самостоятельно или обратившись к специалистам. Существует широкий выбор насосов для откачки канализации, ознакомимся с их основными характеристиками.
Оборудование для откачки
Существуют два основных типа насосов: фекальные и дренажные.
Дренажные насосы подходят для откачки грязной воды от стиральной или посудомоечной машины. Такие насосы откачивают грязную воду с небольшим содержанием твердых частиц.
Фекальные насосы отличаются диаметром проточных каналов и могут справиться с грязной водой вместе с фекалиями и другими твердыми частицами в большом количестве. Некоторые модели снабжены специальными измельчителями, которые размельчают твердые частички бытовых отходов.
Классификация насосов по способу установки
По способу установки и типу системы есть погружные, поверхностные и полупогружные насосы.
Погружные
Погружные работают при полном погружении в сточные воды. Они выполнены из материала, способного противостоять коррозии и воздействию агрессивной среды, корпус надежно изолирован. У каждой модели своя максимальная глубина погружения, тип конструкции (горизонтальная, вертикальная). Насос однократно фиксируется на дне ямы с помощью углового отвода и направляющих.
Управление работой производится с помощью дистанционного пульта.
Достоинства такой конструкции:
- не нужна система охлаждения;
- может работать в зимнее время;
- минимальный шум при работе;
- работает на больших глубинах.
Недостатки:
- сложная установка и настройка;
- повышенные требования по электробезопасности, антикоррозийным и изоляционным характеристикам корпуса.
Поверхностные (наружные)
Поверхностные системы располагаются над канализационным колодцем, а под воду опускаются заборные шланги. По конструкции у них нет измельчителей, их нельзя использовать для откачки сильно загрязненных вод с крупными частицами.
Преимущества:
- простота установки;
- мобильность.
Недостатки:
- большой уровень шума во время работы;
- зависимость от погодных условий (насос не работает при отрицательной температуре);
- быстро перегревается (отсутствует система охлаждения);
- низкая производительность и непродолжительный период бесперебойной работы.
Полупогружные
Полупогружные аппараты погружаются в стоки не полностью, двигатель находится над поверхностью воды. На поверхности они фиксируются с помощью поплавка. У таких моделей измельчители не предусмотрены.
Преимущества:
- простота установки;
- мобильность;
- высокая производительность.
Недостатки:
- попадание воды в двигатель выводит насос из строя;
- зависимость от погодных условий.
Основные типы фекальных насосов
Фекальные насосы способны перекачивать грязную, вязкую жидкость с твердыми частицами размером до 5-8 см. Они могут использоваться не только для откачки канализации, воды из подвала, а и для циркуляции воды в больших резервуарах, и для орошения земельного участка.
Компактные модели можно устанавливать в доме, недалеко от унитаза, мойки или душевой кабины. Данные системы принудительной канализации используются, если невозможно обеспечить необходимый угол наклона для работы самотечной системы канализации. Агрегаты перекачивают стоки в яму или септик.
В зависимости от конструкции, принципа работы и предназначения, существует несколько видов агрегатов: с измельчителями и без них, для работы с холодными и горячими стоками.
Насосы с измельчителем
Фекальные системы с измельчителем оборудованы специальным приспособлением, которое дробит твердые предметы в сточной жидкости.
Для работы с холодными сточными водами
Корпус системы выполнен из качественных и прочных материалов. В компактной емкости размещены измельчитель и фекальный насос. Систему можно устанавливать в доме, недалеко от унитаза, раковины, душевой кабинки или мойки. Измельчитель перемалывает твердые отходы в однородную массу, а насос перекачивает ее в нужном направлении. Обратный клапан не дает стокам вернуться назад, специальные фильтры не дают проникать в помещение неприятным запахам. Система подключается к обычной розетке 220 В.
Для работы с горячими сточными водами
Для работы с горячими сточными водами используются специальные системы, которые могут работать при температуре стоков до +95 °С. Модуль для измельчения твердых отходов позволяет подключить агрегат к посудомоечной и стиральной машинам, раковине, душевой кабине, унитазу.
Мощные ножи измельчителя отлично справляются с твердыми частицами. Насос перекачивает стоки в канализацию.
Такая установка стоит дороже, чем аналогичная для работы с холодными стоками.
Насосы без измельчителя
Насосы без измельчителя работают с холодными и горячими стоками и используются для перекачивания холодных и горячих жидкостей без больших твердых частиц.
Для работы с холодными сточными водами
Установка для работы с холодными сточными водами очень компактная и не требует много места. Ее можно подключать к раковинам и душевым кабинам. Отличается низкой ценой, но температура стоков не должна превышать +40 °С. Может откачивать грязную жидкость без крупных, твердых частиц в вертикальном направлении до 5 м и в горизонтальном — до 100 м.
Для работы с горячими сточными водами
Установки для работы с горячими сточными водами без измельчителя используются для откачки канализационных стоков от ванны, посудомоечной и стиральной машин, мойки. Система очень компактная, мощный насос прекрасно откачивает горячие грязные жидкости, допустимая температура +90 °С. Насос поможет наладить систему канализации, если нет необходимого наклона.
Правила выбора
При выборе насосной установки необходимо учитывать основные характеристики:
- условия использования, тип монтажа, температура стоков;
- производительность, объем стоков, глубина погружения;
- охлаждение двигателя;
- материал корпуса;
- диаметр впускного отверстия, наличие измельчителя;
- метод управления;
- самоочищение крыльчатки измельчителя.
Для частого или постоянного использования наиболее подходят погружные модели. А для редкого использования можно выбрать более дешевый и менее мощный поверхностный тип насосной системы.
Необходимо подобрать производительность в соответствии с объемом септика или канализационной ямы и степени наполненности. Особое внимание нужно обратить на максимальную глубину погружения, при которой насос работает в нормальном режиме.
Необходимо выяснить, как производится охлаждение двигателя, и проверить стойкость материала корпуса к коррозии.
Наличие измельчителя, диаметр впускного отверстия и температура стоков являются одними из главных критериев выбора оптимальной модели, от них зависит, насколько загрязненные стоки и какой температуры можно будет выкачивать.
Самый удобный метод управления с помощью дистанционного пульта. Наличие функции самоочищения механизма измельчителя является преимуществом при выборе модели, однако стоимость будет выше.
Правила использования
Для эффективной работы насосной системы необходимо правильно рассчитать необходимую мощность, не перегружать насос, но и не использовать в «сухую». Большое значение имеют диаметр и уклон канализационных труб, а также правильная конструкция септика.
Необходимо следить за содержимым септиков, чтобы в канализацию не попадали крупные и твердые предметы, кислоты.
При использовании поверхностных и поплавковых агрегатов необходимо обеспечить хорошую электроизоляцию, чтобы влага не попала в двигатель. А также следить, чтобы он не перегрелся, и не использовать при отрицательных температурах воздуха.
Глубинные насосы нужно правильно установить и закрепить на дне ямы.
Системы принудительной канализации, установленные в доме возле кухонных моек, необходимо периодически очищать от жира.
Профилактические меры эксплуатации
Важно придерживаться рекомендаций производителя по эксплуатации оборудования. При правильном использовании система прослужит много лет.
Рекомендуется не реже, чем раз в год, проверять исправность кабеля, состояние корпуса, на каком расстоянии от дна ямы находится всасывающее устройство, чтобы предотвратить захват крупных и твердых предметов, камней.
Профилактическая чистка системы значительно продлит срок службы и предотвратит поломку.
Самостоятельный монтаж заводского агрегата
Установку заводского агрегата можно произвести самостоятельно, необходимо только придерживаться рекомендаций производителя.
Погружного
Насосное оборудование устанавливается почти на самое дно канализационного колодца. Необходимо оставить небольшой зазор, для того, чтобы в заборное отверстие не всасывались твердые предметы со дна колодца. Для этого на корпусе есть металлические опоры, или используется конструкция с направляющими, также насос можно подвесить с помощью крепкого троса.
Отводной патрубок лучше сделать из пластиковых труб диаметром 6-7 см, которые можно будет при необходимости разобрать. Гибкие шланги использовать не рекомендуется из-за возможности засорения. Отводной патрубок следует хорошо утеплить.
Обязательно установить обратный клапан, чтобы избежать возврата канализационных стоков.
Подключение к электрической сети должно выполняться через электрощит, обязательны заземление, автоматы от короткого замыкания и утечки тока. Для обеспечения бесперебойной работы в случае отключения электроэнергии необходимо установить дизельный электрогенератор.
Поверхностного
При установке поверхностного насоса следует учитывать то, что для каждой модели существует своя максимальная высота подъема жидкости. Если система используется не постоянно, то можно разместить насос на краю канализационной ямы или на площадке невдалеке. Главное, обеспечить защиту двигателя от попадания влаги. Поверхностные насосы плохо гидроизолированы, и малейшее попадание осадков может вызвать короткое замыкание и вывести из строя, а корпус может повредить коррозия.
Если планируется круглогодичное использование, то насос необходимо поместить в специальном помещении или использовать кессон. Установка обратного клапана и подключение к электросети такие же, как и при монтаже погружного.
Полупогружного
Устанавливать полупогружной насос можно на специальной площадке рядом с канализационной ямой, на плавающей подушке, или закрепить за одну из стен ямы. От длины рабочего шланга зависит глубина погружения насосной части, двигатель должен находиться над поверхностью жидкости. Используется специальный поплавок, который удерживает двигатель над водой.
Подпитка к электросети должна производиться через электрический щиток с автоматами защиты, заземления и выключения.
agronomu.com