Самовсасывающий насос для воды принцип работы
Teplotehnika33.ru

Отопление и водоснабжение

Самовсасывающий насос для воды принцип работы

Как выбрать самовсасывающий насос для перекачки воды

Каждый домовладелец беспокоится о том, чтобы его семья пользовалась чистой водой. Для этого большинство из них обустраивают на своем участке собственный источник водоснабжения. Самовсасывающий насос для воды – обязательный элемент, который должен быть включен в систему. Но чтобы затраты были целесообразны, нужно правильно подобрать модель.

Самовсасывающие и нормально всасывающие насосы: в чем разница?

Скважины и колодцы имеют различную глубину. Если это до 8 метров, то нужен обычный поверхностный насос. А когда глубина залегания водоносных пластов превышает этот порог, могут возникнуть неудобства, связанные с выкачкой. Большинство насосных станций не позволяют это сделать. Решение – самовсасывающие насосы, которые с тем же потреблением электроэнергии смогут это сделать.

Для устройства автономной системы водоснабжения применяются насосы центробежного, вихревого и водокольцевого типа. Каждая модель отличается эксплуатационными параметрами: производительность, мощность. Принцип действия насосов поверхностных тоже разнится.

Вихревой

Электродвигатель приводит в действие вал, на котором находится колеса с лопастями.

Такой насос работает по принципу втягивания жидкости в камеру. Эффект реализуется за счет того, что лопатки разбрасывают воду, создавая завихрения, а в зоне, откуда эта вода была забрана, создается зона разряжения. При малом расходе электроэнергии эти насосы обеспечивают в трубопроводе достаточное давление.

Еще одним преимуществом является возможность работать вхолостую. Это не рекомендуют, но если система случайно будет завоздушена, самовсасывающий насос без предварительной заливки жидкости «продавит пробку». Этот факт делает запуск простым, так как для этого не нужно заполнять трубопровод жидкостью.

Но при всех своих достоинствах есть и недостатки. Один из них – малая производительность. КПД ниже на 40%, чем у «собратьев». Еще один – малый моторесурс при перекачке воды с твердыми включениями, которые работают, как образив. Альтернатива – центробежный насос.

Центробежный

Такая конструкция предполагает вал, на котором закреплено колесо с лопастями, захватывающими жидкость и при раскручивании передает ее в трубопровод.

Самовсасывающий центробежный насос имеет ряд преимуществ:

  1. Ремонтопригодность. Все элементы интуитивно понятны, и если случится поломка, устройство легко разобрать и заменить изношенные детали.
  2. Надежность. Простота конструкции обеспечивает длительный срок эксплуатации. Механический элемент один, и ломаться не чему.
  3. Высокая производительность. Количество перекачиваемой жидкости в час больше на треть, чем у описанной ранее модификации.
  4. Минимальные энергозатраты. Создавая завихрения, колесо обеспечивает всасывающий эффект за счет зоны разряжения.

Последний аспект достоин отдельного внимания. После того, как вода проталкивается в трубопровод, с обратной стороны колеса создается область с отрицательным давлением. Именно она позволяет воде всасываться.

Водокольцевые

Такие насосы для скважины еще именуют вибрационными. Принцип действия совершенно иной. Рабочая камера разделена диафрагмой, которая приводится в действие электромагнитами. Колебания диафрагмы создает зону разряжения, иными словами, отрицательного давления. Вода стремится заполнить объем, и засасывается в рабочую камеру, а затем проталкивается в трубопровод очередным толчком.

Преимуществом такой конструкции является отсутствие механических узлов, а значит, сломаться ничего не может. Кроме того, грязь, ил, песок и глина, взвешенная в воде, прокачивается такой самовсасывающей насосной станцией без повреждений механизма. Но такой принцип работы требует, чтобы в электрической сети было постоянное напряжение.

В некоторых регионах нет непрерывного энергообеспечения, и это становится проблемой до тех пор, пока в цепь не будет включен стабилизатор напряжения. В остальном эта схема самая работоспособная. Большинство конструкций погружные, и позволяют качать воду из абиссинских колодцев и скважин на песок.

Если такой насос установить в обсадную трубу артезианского источника, он не справится. По крайней мере, такой насос не в состоянии поднять воду с отметки в полсотни метров и более. Еще один минус – невозможность работы вхолостую. При долговременной прокачки воздуха насос ломается и система выходит из строя.

Самовсасывающий насос с ижектором

Если имеется насосная станция, но ее мощности не хватает, чтобы доставить воду до потребителя, можно ее модернизировать. Имеется в виду ситуация, когда водяной столб насос удерживает, но не может создать требуемого давления в трубопроводе. В таком случае необходимо установить эжектор.

Это приспособление, которое «разгоняет» поток жидкости в трубе за счет нагнетаемой, направленной струи воздуха. По закону Бернули после того, как молекулы ускоряются, за ними создается зона разряжения, в которой давление меньше. Итог – всасывание воды со стороны свободного водозабора.

Есть модификации насосных станций, принцип работы которых основан на этом эффекте. Если оборудование представляет собой комплекс, то нет необходимости подбирать комплектующие. В противном случае необходимо сделать массу расчетов, ошибка в которых несет в себе риск понести убытки. Поэтому имеет смысл покупать насосные станции с эжектором и гидроаккумулятором.

Популярные бренды

Для бытовых нужд используются насосы и насосные станции, которые облают рядом обязательных качеств:

  • длительный срок службы;
  • неприхотливость;
  • простота монтажа;
  • ремонтопригодность;
  • гарантия производителя.

Оценивая отзывы тех, у кого на участке уже есть скважина или колодец, специалисты сформировали своеобразный рейтинг моделей и производителей, которые рекомендуются для обустройства автономных систем водоснабжения:

  1. Самовсасывающий насос Grundfos. Этот производитель создает устройства, работающие на собственной технологии, не имеющей аналогов в мире. Отличаются такие устройства надежностью, высокой производительностью, неприхотливостью. Большинство моделей имеют малые габариты, но при этом позволяют перекачивать большое количество жидкости.
  2. Насосные станции «Вихрь». Отечественный производитель сделал устройство таким, чтобы каждый мог без особых проблем разобрать прибор и отремонтировать. При мощности порядка 50 Ватт это устройство прокачивает 4 кубометра воды с глубины 9 метров. Без эжектора станция не подходит для глубоких скважин.
  3. Погружной насос «Водолей». Есть модели с верхним водозабором, которые никогда не забиваются, а также с нижним, который позволяет откачивать воду из емкостей до самого дна. Максимальная глубина работы без ижектора – 10 метров. Это значит, что абиссинский колодец – не проблема, скважина на песок – легко, но артезианская вода доступна только если она залегает на малой глубине.
  4. Elitech. Эта фирма позаботилась о качестве сборки, мощности, производительности. Особенность конструкции помпы – наличие стальной рамы. При затрачиваемом количестве электроэнергии в 650 кВт станция выдает до 50 клитров жидкости для полива приусадебного участка. Но долговременно эти устройства не работают.
  5. «Джамбо». Эти устройства не прокачивают много. Это 4 куба воды за час при максимальной мощности 1100 кВт. Поэтому данное оборудование не используется «напрямую», а применяется для наполнения накопительного бака.

Чтобы система водоснабжения была эффективна, и обеспечивала домовладение водой, необходимо подбирать модель, учитывая ряд факторов.

Что учесть при установке и подключении насоса?

Подбирая насосную, станцию в расчет берутся:

  1. Мощность. Имеется в виду количество затраченной энергии, которая сопоставима с высотой водяного столба. Принято считать, что один киловатт мощности способен поднять воду до отметки +10 метров. Если систему оснастить эжектором, высота водяного столба увеличится на 30%.
  2. Производительность. Это объем воды, перекачиваемый за единицу времени. Обычно указывается количество кубометров в час. Данный показатель сопоставляется с расходом воды и дебитом скважины. При подбое оборудования за основу берется условие, что дебит больше производительности.

Рассчитывая требуемую производительность самососущей насосной станции, в расчет закладывается суммарное потребление всех подключенных точек. Предполагается, что они включены одновременно.

При этом необходимо, чтобы вода была поднята с отметки залегания водоносных пластов до горизонта, и передана от скважины к дому. Зная, на какой глубине залегает вода, не сложно подобрать мощность насоса. Дистанция, на которую жидкость передается по горизонтали, также указывается в технической документации.

Если требуется рассчитать производительность насоса для полива, нужно сложить площадь орошаемой поверхности. Суммируются квадратные метры, которые занимает огород, палисадники, клумбы, насаждения, цветники и т.д. Полученную площадь нужно умножить на норму потребления влаги. Этот показатель един для региона, и его можно посмотреть в интернете. Важно, чтобы производительность не была меньше.

Вывод по теме и дополнение с видео

Запас делать также не нужно. По крайней мере, он должен быть небольшим. В противном случае, избыточное давление приведет к разгерметизации трубопровода. Трубы укладываются в траншею. Если они металлические, их нужно обработать антикоррозийным составом и утеплить. В идеале глубина залегания трубопровода должна быть больше глубины промерзания грунта в регионе.

Существует несколько эффективных самовсасывающих систем автономного водоснабжения:

  1. Глубинный насос. Устанавливается в скважину, погружается в воду. Чтобы водозаборник не забивался, нужно установить фильтр грубой очистки. Это металлическая сетка, которая устанавливается на входное отверстие.
  2. Поверхностный насос. Предполагается, что в колодец опускается гибкий гофрированный шланг. Насосная станция устанавливается на поверхности. Важно обезопасить ее от намокания под дождем и морозов.
  3. Насосные станции с инжектором. «Разгоняющее» устройство опускается в скважину. При этом две трети площади сечения обсадной трубы остаются незанятыми. Если станция предполагает встроенный ижектор, оборудование устанавливается на поверхности.

Насосные станции можно располагать в кессонах, отдельно стоящих зданиях, в доме. При этом, учитывают, что, будучи включенным, устройство издает шум и вибрирует. Кессон – это приямок, в котором находится оголовок скважины. Как правило, это квадрат метр на метр или полтора на полтора. Глубина должна быть не меньше, чем глубина промерзания грунта в регионе. Стенки кессона могут быть бетонными, металлическими или пластиковыми.

Сверху кессон закрывается плитой со смотровым люком. Это необходимо, чтобы производить обслуживание установленного оборудования. Здесь может быть насосная станция, многоступенчатая система очистки, гидробак, контрольно-измерительные приборы, отсечной кран и так далее.

Если используется насос малой производительности, имеет смысл установить накопительный резервуар. Его объем должен удовлетворять суточные потребности жильцов дома. Чтобы система была автономной, резервуар оборудуют по пловковым реле, которое при наполнении емкости отключит насос.

Как только уровень будет минимальным, автоматика запустит насосную станцию. Гидроаккумулятор необходим, чтобы в трубопроводе было постоянное давление.

Согласно ГОСТ – это 1,5-2,0 бар. Устройство полезное, но требует периодической ревизии. Но главное, автономную систему водоснабжения можно смонтировать собственными руками, не будучи инженером.

Разновидности и популярные модели самовсасывающих насосов

Те, кто владеет частным домом, знают, насколько важен вопрос водоснабжения. На сегодня нет более эффективного решения этого вопроса, чем установить самовсасывающий насос для воды. Самовсасывающие насосы способны перекачивать воду из имеющегося источника, в частности из глубины. Однако разные модели этого оборудованию отличаются функциональностью, характеристиками и производительностью.

Читать еще:  Как подключить насос к скважине на даче

Также встречаются самовсасывающие насосы, которые направлены на выполнение разных задач. Поговорим об этом типе техники подробней.

Устройство и принцип действия самовсасывающих насосов

Принцип работы самовсасывающего агрегата основан на генерации двигателем крутящего момента, который передается на вал. Вал вмонтирован в корпус через надлежащее отверстие, при этом он защищен от протечки жидкости уплотнительным материалом. Торец вала оснащается нагнетательным механизмом в виде импеллера или крыльчатки.

Принцип действия самовсасывающего вихревого насоса

Весь этот механизм вращается внутри корпуса, который, кстати, похож на улитку, и создает области повышенного давления. Корпус же, в свою очередь, оборудуется двумя отверстиями, где в одно жидкость входит, а из другого передается на выходной патрубок.

Такой принцип работы самовсасывающего насоса присущ всем изделиям данного типа. Однако стоит отметить, что большинство устройств ощутимо отличаются друг друга по своим эксплуатационным особенностям и техническим характеристикам.

Что касается конструкционных особенностей, то и в этом плане самовсасывающие насосы в большинстве схожи между собой. Зачастую насосы поверхностные содержат следующие элементы:

  • корпус;
  • нагнетательный элемент;
  • двигатель.

Нагнетательный механизм монтируется в корпус и приводится в действие посредством мощности мотора. Плюс к этому, насос поверхностный оснащается напорными шлангами, эжектором, всасывающим патрубком. Фиксируются все эти элементы посредством соединительной арматуры.

Как устроен самовсасывающий насос (видео)

Предназначение самовсасывающих установок

По большому счету все поверхностные самовсасывающие устройства выполняют одну и ту же функцию: генерируют напор в трубопроводных системах. Причем применяться изделия могут как на бытовом уровне, так и на уровне промышленности (реже всего). В частности, аппараты применяются для транспортировки жидкости из колодцев, скважин и даже шахт на поверхность земли.

Также применяют бытовые приборы с целью всасывания воды для дачи, а точнее, для орошения и полива земельных участков (огородов/садовых насаждений). Кстати, прелесть этого оборудования кроется еще в одном преимуществе. Речь идет о возможности выкачивать воду не только из скважин, колодцев и шахт, но и из открытых источников. К таким источникам относят озера, пруды, бассейны, реки и тому подобное.

Поверхностный самовсасывающий насос иногда применяют и для перекачки загрязненной воды. Неплохо с этой задачей справляется самовсасывающий центробежный насос. Хотя для этих целей лучше, конечно, использовать приборы, оборудованные режущими элементами (ножами). В основном же, обсуждаемый тип техники называют самовсасывающий пищевой насос, так как это оборудование предназначается по большей степени для работы с чистой водой.

Виды самовсасывающих насосных устройств

По видам это оборудование расходится на два направления: вихревые и центробежные, где последние пользуются большей популярностью. Также определенные модификации оснащаются встроенными или выносными эжекторами, остальные модели эжекторов не имеют. Невзирая на высокий процент схожести многих аппаратов самовсасывающего вида, процесс их эксплуатации, а также другие особенности часто отличаются.

Центробежные

Описанная выше конструкция в полной мере присуща такому виду, как центробежные поверхностные самовсасывающие насосы. Центробежные устройства в основном выполняют бытовые нужды, то есть перекачивают чистую воду. Жидкость же, имеющую большое количество грязи и твердых частиц эффективно перекачивает насос для грязной воды (грязевой).

Вверху корпуса центробежного прибора производители проделывают отверстие, отвечающее за выпуск воды из камеры. Входное отверстие расположено на торце корпуса, напротив вала крыльчатки. Когда эта крыльчатка вращается, что происходит за счет вала, передающего силу от двигателя, в корпусе создается центробежная сила. Вместе с этим, эта сила создает напор и для выходного отверстия.

Важно понимать, что такие насосы должны включаться при соблюдении определенного условия: корпус, имеющий вид улитки, должен быть полностью заполнен водой. Это связано с крыльчаткой, которая не может по-другому создавать давление. Хотя этот нюанс многие и называют недостатком, в остальном недостатков практически нет.

Насос центробежный самовсасывающий

Вихревые

Вихревые насосы для воды в плане кпд в некоторых аспектах превосходят предыдущий тип, однако они незаменимы при определенных условиях. Также их плюс виден в том, что они работают не только с жидкостями наподобие воды, но могут всасывать даже обычный воздух. Это лишает необходимости следить за наличием воды в улитке.

Особенности функционирования вихревых аппаратов обусловлены конструкцией корпуса, а также импеллером, который заменяет привычную для центробежных изделий крыльчатку. Однако перед пуском такого насоса следует в его корпус залить воду, которая смешивается с воздухом и выходит из отводящего патрубка. Из патрубка вода поступает в конечный водопровод.

Когда воздух выходит из корпуса, можно наблюдать, как происходит рециркуляция воды, а проходящий сквозь воду газ (воздух) разряжает жидкость в трубе, в которую она входит. После полного заполнения водой камеры, аппарат переходит в стадию нормального функционирования.

С эжектором

Электронасос с эжектором по принципу работы схож с вихревым видом. Здесь также имеется прямоточный корпус, в который устанавливается тонкая трубка. По этой трубке идет высокоскоростной поток жидкости с большой плотностью, которая разряжается при выходе из трубки.

На входе в камеру создается всасывающее воздействие. Если оснастить насос эжектором, то увеличится его производительность, что будет выражено в увеличение глубины скважины, из которой осуществляется забор воды. Если перевести это в цифры, то насос без эжектора, поднимающий жидкость с высоты 7-10 метров, с эжектором будеть качать из глубины – 10-30 метров.

Из минусов оснащения насоса эжектором отмечается повышение уровня шума при работе всей системы. Однако этот недостаток легко решаем, если увеличить мощность мотора, либо сменить место эксплуатации устройства, перенеся его, например, в кладовое помещение.

Устройство вихревого самовсасывающего насоса

Но бывают и агрегаты с эжекторами выносного типа. В таком случае проблема повышенного шума исчезает сама собой.

Какой аппарат выбрать: центробежный или вихревой?

Отличие центробежного насоса от вихревого прибора по большей степени просматривается в габаритах и шуме при работе. Центробежные устройства гораздо крупнее и издают меньше шума. Но они поднимают воду с глубины 5-12 метров, если не установлен эжектор.

Вихревое же изделие часто оснащается эжектором еще на стадии производства, то есть на заводе изготовителя. Импеллеры по-своему усиливают эффективность этого оборудования. Соответственно их применяют в основном для поднятия воды с более высоких глубин. Их производительность в 7-10 выше, чем у центробежных систем.

Следовательно, правильный выбор насоса должен осуществляться на основе глубины добычи воды. Для стандартных скважин, глубиной в 7-15 метров подойдут аппараты с центробежной силой. Для 15-25 метров можно оборудовать предыдущий тип эжектором. Если вам нужны промышленные мощности, то выбор должен быть направлен в сторону вихревого насосного оборудования.

Также учитывайте, что вихревой агрегат издает, как правило, большой уровень шума. А роторные изделия в этом плане отличаются тихой работой. Так что, для установки в жилое помещение лучше взять последний тип. Не будет лишним упомянуть и мобильность устройств.

Вихревые насосы имеют меньшие габариты, меньше весят и легко транспортируются. В случае же с центробежными системами, транспортировать их тоже не сильно сложно, но их габариты в разы крупней вихревого конкурента, соответственно, обслуживать их менее удобно. Однако конечный выбор остается за конкретно Вашими потребностями.

Популярные модели

Самые известные производители насосов центробежных самовсасывающих выделяются надежной продукцией, которая сопровождается гарантией, сервисным обслуживанием и длительным сроком эксплуатации.

Самовсасывающий насос Wilo FMC 604

Список крупнейших производителей, работающих на территории России:

  • Grundfos. Модели: JP Basi, JP Basic 4, JP 7 и другие;
  • Wilo. Модели: WJ 401 X EM, WJ 201 X EM, WJ 401 X EM;
  • Сalpeda. Модели: A, MXA, CA, NGX, NGL, NG;
  • Pedrollo. Модели: JSWm 2CX, JCRm 2A, JDWm 1AХ;
  • Калибр. Модели: НБЦ-0,75 Э, НБЦ-900П.

Устройство и принцип действия самовсасывающих насосов

Для водоснабжения дома или полива огорода используют насосы. Есть они разных видов и конструкций и каждый из них находит свою область применения. Если вам требуется недорогое и надежное устройство для перекачки воды из скважины, колода или какой-то емкости, обратите внимание на самовсасывающий насос. Это относительно недорогие устройства, которые устанавливаются на поверхности, качать воду могут с довольно приличной глубины — 8-9 м. При необходимости модели дополняются эжекторами, тогда глубина всасывания увеличивается до 20-35 м.

Самовсасывающие насосы: устройство и виды

Самовсасывающие насосы качают воду с глубины 8-9 метров, сами при этом находятся на поверхности. Вода поднимается за счет того, что в центральной части корпуса, за счет движения колес с лопастями, создается область низкого давления. Стремясь ее заполнить, вода поднимается вверх. Вот и получается, что насос всасывает воду.

Внешний вид самовсасывающего насоса

Как и любой другой насос, самовсасывающий состоит из двигателя и рабочей камеры, в которой находится нагнетательный механизм. Валы насоса и двигателя соединяются через муфту, надежность соединения и герметичность определяется типом уплотнителя.Уплотнители бывают двух типов:

  • сальниковый — более дешевый и менее надежный;
  • торцевой уплотнитель — более надежный, но дорогой.

Есть модели самовсасывающих насосов с магнитными муфтами. Они уплотнения не требуют, так как сквозных соединений не имеют. Это на сегодняшний день самая надежная конструкция, но и самая дорогая тоже.

Строение и принцип действия

По способу действия самовсасывающий насос может быть вихревым и центробежным. В обоих ключевым звеном является крыльчатка только имеет она разное строение и установлена в корпусе разной форы. От этого меняется принцип работы.

Центробежные

Центробежные самовсасывающие насосы имеют интересное строение рабочей камеры — в виде улитки. В центре корпуса закреплены рабочие колеса. Колесо может быть одно, тогда помпа называется одноступенчатой, может быть несколько — многоступенчатая конструкция. Одноступенчатые всегда работают на одной мощности, многоступенчатые могут в зависимости от условий изменять производительность, соответственно, являются более экономичными (меньше расходую электроэнергии).

Устройство самовсасываюшего центробежного насоса

Основной рабочий элемент в данной конструкции — колесо с лопастями. Лопасти загнуты в обратном направлении по отношению к движению колеса. При движении они как-бы расталкивают воду, отжимая ее к стенкам корпуса. Такое явление называется центробежной силой, а зону между лопастями и стенкой называют «дифузор». Итак, рабочее колесо движется, создавая на периферии область повышенного давления и подталкивая воду в сторону выходного патрубка.

Читать еще:  Прокачка скважины вибрационным насосом

Схема движения воды в центробежном насосе

Одновременно в центре рабочего колеса образуется зона пониженного давления. В нее засасывается вода из подающего трубопровода (всасывающей магистрали). На рисунке выше поступающая вода обозначена желтыми стрелками. Далее она крыльчаткой проталкивается к стенкам и за счет центробежной силы поднимается наверх. Этот процесс постоянный и бесконечный, повторяется до тех пор, пока крутится вал.

С принципом действия центробежных насосов связан их недостаток: создавать центробежную силу из воздуха крыльчатка не может, потому перед работой корпус заполняют водой. Так как часто работают помпы в прерывистом режиме, чтобы вода не вытекала из корпуса при останове, на всасывающем патрубке ставят обратный клапан. Вот такие особенности работы центробежных самовсасывающих насосов. Если обратный клапан (он должен быть обязательно) на подающем трубопроводе стоит внизу, заполнять приходится и весь трубопровод, а для этого понадобится не один литр.

Название Мощность Напор Максимальная глубина всасывания Производительность Материал корпуса Подсоединительные размеры Цена
Калибр НБЦ-380 380 Вт 25 м 9 м 28 л/мин чугун 1 дюйм 32$
Metabo P 3300 G 900 Вт 45 м 8 м 55 л/мин чугун (приводной вал из нержавеющей стали) 1 дюйм 87$
ЗУБР ЗНС-600 600 Вт 35 м 8 м 50 л/мин пластик 1 дюйм 71$
Elitech НС 400В 400Вт 35 м 8 м 40 л/мин чугун 25 мм 42$
PATRIOT QB70 750 Вт 65 м 8 м 60 л/мин пластик 1 дюйм 58$
Джилекс Джамбо 70/50 Ч 3700 1100 Вт 50 м 9 м (втроенный эжектор) 70 л/мин чугун 1 дюйм 122$
БЕЛАМОС XI 13 1200 Вт 50 м 8 м 65 л/мин нержавеющая сталь 1 дюйм 125$
БЕЛАМОС XA 06 600 Вт 33 м 8 м 47 л/мин чугун 1 дюйм 75$

Вихревые

Вихревой самовсасывающий насос отличается строением корпуса и рабочего колеса. Рабочее колесо — диск с короткими радиальными перегородками, располагающиеся по краям. Называется он импеллер.

Строение вихревого насоса

Корпус сделан так, что он довольно плотно охватывает «плоскую» часть рабочего колеса, а в районе перегородок остается значительный боковой зазор. При вращении импеллера вода увлекается перемычками. За счет действия центробежной силы она отжимается к стенкам, но через какое-то расстояние снова попадает в зону действия перегородок, получая дополнительную порцию энергии. Таким образом в зазорах она еще и закручивается в вихри. Получается сдвоенный вихревой поток, что и дало название оборудованию.

Благодаря особенностям работы вихревые насосы могут создавать давление в 3-7 раз больше, чем центробежные (при одинаковых размерах колес и скорости вращения). Они идеальны, когда необходим малый расход и высокое давление. Еще один плюс — они могут качать смесь воды и воздуха, иногда даже создают разрежение если заполнены только воздухом. Это делает проще его запуск в работу — не надо заполнять камеру водой или достаточно ее небольшого количества. Недостаток вихревых насосов — низкий КПД. Он не может быть выше 45-50%.

Название Мощность Напор (высота подъема) Производительность Глубина всасывания Материал корпуса Цена
LEO XKSm 60-1 370 Вт 40 м 40 л/мин 9 м чугун 24$
LEO XKSm 80-1 750 Вт 70 м 60 л/мин 9 м чугун 89$
AKO QB 60 370 Вт 30 м 28 л/мин 8 м чугун 47$
AKO QB 70 550 Вт 45 м 40 л/мин 8 м чугун 68 $
Pedrollo РКm 60 370 Вт 40 м 40 л/мин 8 м чугун 77$
Pedrollo РК 65 500 Вт 55 м 50 л/мин 8 м чугун 124$

Эжекторные

Самая большая глубина, с которой поверхностные вихревые и центробежные насосы могут поднимать воду — 8-9 метров, часто она располагается глубже. Чтобы «добыть» ее оттуда, на насосы устанавливают эжектор. Это трубка специальной формы, которая при движении воды через нее создает разряжение на входе. Так что такие устройства тоже относятся к разряду самовсасывающих. Эжекторный самовсасывающий насос может поднять воду с глубины 20-35 м, а этого уже более чем достаточно для большинства источников.

Схема подключения выносного эжектора для скважин разного диаметра — двухдюймовая справа, четырехдюймовая слева

Недостаток в том, что для обеспечения работы часть понятой воды необходимо вернуть обратно, следовательно, производительность значительно снижается — такая помпа может обеспечить не очень большой расход воды, но электричества на обеспечение работоспособности тратится ничуть не меньше. При установке инжектора в колодец или скважину достаточной ширины в источник опускают два трубопровода — один подающий большего диаметра, второй, возвратный, меньшего. К их выходам подключается эжектор, а на конце устанавливается фильтр и обратный клапан. В этом случае недостаток тоже очевиден — двойной расход труб, а значит — более дорогая установка.

В скважинах малого диаметра используется один трубопровод — подающий, а вместо обратного используется обсадная труба скважины. Таким образом тоже формируется зона разрежения.

Вихревые и центробежные — сравнение и область применения

Сначала общие черты:

  • максимальная глубина всасывания — 8-9 метров;
  • способ установки — поверхностный;
  • на всасывающем трубопроводе должна стоять труба или армированный шланг (обычный не ставить, его сплющит отрицательным давлением).

Теперь о том, в чем отличия между вихревыми и центробежными моделями. Вихревые насосы более компактные, стоят меньше, но при работе издают больше шума. Центробежные — более тихие, на выходе создают небольшое давление. Вихревые при тех же размерах крыльчатки и скорости ее вращения могут создать давление в 3-7 раз больше. Но нельзя сказать, что это их достоинство — далеко не всегда требуется большой напор на выходе. Например, он не нужен при поливе сада и огорода. Вода, подаваемая с высоким давлением просто размоет почву, обнажит корни. Потому в качестве насоса для полива лучше брать самовсасывающий насос центробежного типа.

Высокое давление на выходе может потребоваться при организации системы водоснабжения дома. Вот тут и потребуются характеристики вихревых насосов. Есть только у них один недостаток: они не могут обеспечить большой расход. Так что чаще для этих целей используют все тот же центробежный, но в паре с гидроаккумулятором. Правда, тогда это получается уже насосная станция.

Поверхностные центробежные насосы необходимо заполнять водой перед пуском

Основной недостаток поверхностных центробежных самовсасывающих насосов — необходимость заполнять их водой перед стартом. Не самое приятное занятие, которое добавляет хлопот при использовании такой помпы для полива.

Самовсасывающие насосы для воды: виды, принцип работы, особенности эксплуатации

Насос, обеспечивающий заполнение трубопровода без предварительной заливки жидкости или применения дополнительных приспособлений, называют самовсасывающим. Прибор этого типа используют для повышения давления в системе, поднятия воды со дна глубокой скважины или колодца. В остальных случаях, если нет утечек, пригодны нормальновсасывающие устройства.

Особенности самовсасывающих агрегатов

Главная особенность самовсасывающей помпы или насосной станции – способность самостоятельно отводить воздух из трубопровода и всасывать воду. Если использовать нормальновсасывающий агрегат, то при появлении воздуха в системе ее приходится снова заполнять жидкостью.

По принципу действия различают следующие виды самовсасывающих насосов для воды:

По способу расположения относительно уровня перекачиваемой жидкости различают помпы самовсасывающие:

  • поверхностные;
  • погружные, их ремонт и эксплуатация сложнее.

По мощности насосы делятся на бытовые и промышленные. Первый тип помп использовать на производстве запрещено.

Области применения самовсасывающих приборов – водопровод, отопление и канализация частных домов, откачка воды, пожаротушение, понижение уровня грунтовых вод перед заливкой фундамента.

Характеристики

Основные характеристики самовсасывающих устройств в зависимости от мощности модели:

Возможные характеристики насоса.

  1. Глубина подъема (предельное расстояние от насоса до уровня перекачиваемой жидкости) – от 7 до 30 м.
  2. Высота нагнетания (предельное расстояние от прибора до отметки, на которую он способен поднять воду вертикально вверх) – от 10 до 64 м.

Насосы имеют разную предельную температуру рабочей среды, производительность, работают с разными типами жидкостей – не все самовсасывающие приборы пригодны для воды, есть модели, способные работать только с чистой.

Правильный монтаж всасывающей линии

Всасывающая линия – трубопровод, по которому жидкость движется по направлению к поверхностному насосу. Этот трубопровод подключают к входному патрубку. Чем меньше длина этой линии, тем лучше. Перед входом в агрегат обязательно наличие прямого участка длиной не менее 2 диаметров трубы. Большая часть линии чаще всего располагается вертикально и заканчивается на дне скважины, колодца, ямы, резервуара. Трубопровод делают без резких переходов с минимальным количеством стыков и изгибов. Соединения должны быть герметичными. Необходим уклон не менее 5 мм на 1000 мм.

На входе жидкости в трубу устанавливают донный обратный клапан: без него при остановке перекачки рабочая среда под действием силы тяжести стекает обратно вниз, в трубопроводе образуются воздушные пробки, и насос работает в режиме сухого хода, что приводит к его быстрой поломке. В инструкции по эксплуатации прибора производитель указывает минимальное расстояние от дна до входа во всасывающую линию и минимальную длину линии от обратного клапана до уровня поверхности жидкости.

Центробежные самовсасывающие насосы

В строительстве, бытовых и промышленных системах чаще других применяют самовсасывающие насосы центробежного типа. Эти приборы состоят из корпуса с рабочим колесом, напорного и всасывающего патрубков.

Виды конструкций и их особенности

  1. Одноступенчатый. Прибор этого типа имеет чаще всего спиралевидный корпус, по форме напоминающий улитку. Внутри установлено рабочее колесо с лопастями, изогнутыми в сторону, противоположную направлению его движения.
  2. Многоступенчатый (секционный). Этот вид помп отличается наличием нескольких рабочих колес, делящих прибор на секции. Чем их больше, тем мощнее насос.
  3. Двухкорпусный. Это два объединенных насоса, работающих параллельно. Приборы этого типа ставят там, где необходима повышенная производительность.
  4. Консольный. Рабочее колесо на этом устройстве располагается на конце вала, удаленного от привода. Части прибора объединяются на одной платформе.
  5. С двойным всасыванием (двойным входом). Его особенность заключается в том, что жидкость подводится с двух сторон, вход и отвод расположены горизонтально. Достоинства – высокая производительность, простая установка.
  6. Скважинные. Приборы этого типа предназначены для выкачивания воды с большой глубины. Лучший вариант для скважин – специальный погружной насос.

Самовсасывающая насосная станция включает в себя помпу, манометр, реле давления (иногда с функцией защиты от сухого хода), мембранный бак.

Особенности и принцип действия

Центробежные насосы по принципу работы относятся к динамическим. Жидкость внутри них перемещается за счет центробежной силы, создаваемой вращением лопастей ротора.

Сфера применения центробежных агрегатов

Устройства этого типа применяются в быту и на производстве чаще других, так как они отличаются простотой эксплуатации, технологической экономичностью. В быту помпы центробежного типа используют для перекачивания воды и других жидкостей из колодцев, бассейнов, резервуаров, в системах водоснабжения загородных домов, для полива садовых участков и мойки автомобилей.

Объемные самовсасывающие насосы для воды

Объемными называют насосы, перемещающие жидкости за счет изменения объема рабочей камеры.

В бытовых и промышленных системах чаще всего встречаются следующие их разновидности:

  1. Поршневые. Объем камеры меняется за счет движения поршня. Достоинства: высокий КПД, не зависят от напора воды, пригодны для использования в качестве дозировочных приспособлений.
  2. Винтовые (шнековые). За счет вращения спиралевидных деталей ротора внутри насоса поочередно открываются и закрываются отдельные части рабочей камеры.
  3. Водокольцевые (жидкостно-кольцевые). При вращении рабочего цилиндра под действием центробежной силы жидкость прижимается к стенкам камеры.
  4. Шестеренные. При вращении шестерен зубья, выходя из зацепления, создают вакуум. Жидкость стремится заполнить впадины. На противоположной стороне рабочей камеры зубья, снова сцепляясь, выталкивают перекачиваемую массу в нагнетательный патрубок.

Вихревые импеллерные насосы

Для перекачивания чистой воды и газированных (пенящихся) жидкостей в быту и на производстве применяют вихревые насосы.

Схема устройства и принцип работы

Вихревой насос состоит из электродвигателя с вентилятором, вала, рабочего колеса (импеллера), деталей и крепежей корпуса. Схема устройства у каждой модели разная. По принципу действия прибор относится к динамическим – использует центробежную силу, но вода в рабочей камере движется к центру по спирали, образуется водяной вихрь.

Перед первым запуском нужно полностью залить водой корпус и всасывающий трубопровод. Некоторые модели приходится заполнять жидкостью после длительного перерыва в работе и при появлении воздуха в системе.

Преимущества бытового использования

Главное преимущество насосов вихревых – простота конструкции, их легко установить и самостоятельно ремонтировать. При перекачивании воды они создают мощный напор. Еще одно важное достоинство этих агрегатов – они могут работать даже при наличии воздуха в трубопроводе, так как пригодны не только для жидкостей, но и газообразных сред.

Эжектор – прибор для глубоких источников

Для выкачивания воды из скважин глубиной более 8 м подходят только мощные погружные агрегаты. Их недостатки – высокая цена, сложность обслуживания и ремонта, большое потребление электроэнергии. Дешевле и проще поставить поверхностный насос с эжектором (эжекторный, эжекционный).

Эжектор – устройство, передающее кинетическую энергию движущейся с большой скоростью струи жидкости перекачиваемой среде. Существует два типа этих приспособлений:

  1. Погружной (выносной, внешний). Его устанавливают на дне колодца или скважины на всасывающей линии над обратным клапаном. Глубина всасывания – до 30 м.
  2. Встроенный (внутренний). Устройство находится внутри помпы. Глубина всасывания увеличивается незначительно – до 9 м.

Для использования на садовом участке можно сделать эжектор своими руками.

Устройство и принцип работы самовсасывающего насоса для воды

Самовсасывающий насос для воды используется в качестве генератора напора в системах автономного водоснабжения. Причем сам насос отвечает и за подъем жидкости из скважины, и за дальнейшую транспортировку воды по трубам. То есть, такой насос пропускает поток «сквозь себя».

Самовсасывающий насос для воды

Такое конструкционное решение наделяет самовсасывающие агрегаты очень заманчивыми характеристиками, а именно:

Поверхностные самовсасывающие насосы для воды

  • Поверхностные самовсасывающие насосы для воды можно установить за пределами скважины – на кронштейне у оголовка (в кессоне) или на платформе в пристройке или повальном помещении обслуживаемого строения. И благодаря такому позиционированию снижается общая трудоемкость процесса монтажа.
  • Агрегаты очень легко обслуживаются и ремонтируются: ведь они установлены не под водой, а в относительно легкодоступном месте.
  • Корпус агрегата можно изготовить из дешевого чугуна или конструкционной стали: ведь насос не погружен в воду. А дешевый корпус – это низкая цена всей конструкции.
  • Насос можно укомплектовать действительно мощным мотором, а не пародией на силовой агрегат, монтируемой в узкий корпус погружного аналога. Ну а сильный мотор – это источник мощного напора. Поэтому самовсасывающие агрегаты «достают» воду даже из самых глубоких скважин.

Словом, самовсасывающий насос – это очень выгодное приобретение. И в данной статье мы рассмотрим типовые конструкции подобных агрегатов, а равно и принципы их работы. Надеемся, что эта информация поможет вам выбрать оптимальную модель, подходящую именно для вашей скважины.

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:

Принцип самовсасывания центробежного насоса

  • 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.

Самовсасывающий центробежный насос: 1- воздух, 2- смесь, 3- разделение, 4- вода

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.

Принцип работы самовсасывающего вихревого насоса

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

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 самовсасывающий насос ВКс

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.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector