Как устроен насос для воды: Принцип работы насоса. Типы насосов. Работа насоса. Устройство насоса

Принцип работы насоса. Типы насосов. Работа насоса. Устройство насоса

В этой статье мы постарались собрать все возможные принципы работы насосов. Часто, в большом разнообразии марок и типов насосов достаточно трудно разобраться не зная как работает тот или иной агрегат. Мы постарались сделать это наглядным, так как лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. В большинстве описаний работы насосов в интернете есть только разрезы проточной части (в лучшем случае схемы работы по фазам). Это не всегда помогает разобраться в том как именно функционирует насос. Тем более, что не все обладают инженерным образованием. Надеемся, что этот раздел нашего сайта не только поможет вам в правильном выборе оборудования, но и расширит ваш кругозор. Водоподъемное колесо С давних времен стояла задача подъема и транспортировки воды. Самыми первыми устройствами такого типа были водоподъемные колеса. Считается, что их изобрели Египтяне. Водоподъемная машина представляла собой колесо, по окружности которого были прикреплены кувшины. Нижник край колеса был опущен в воду. При вращении колеса вокруг оси, кувшины зачерпывали воду из водоема, а затем в верхней точке колеса , вода выливалась из кувшинов в специальный приемный лоток. для вращения устройства применялать мускульная сила человека или животных. Винт архимеда Архимед (287–212 гг. до н. э.), великий ученый древности, изобрел винтовое водоподъемное устройство, позже названное в его честь. Это устройство поднимало воду с помощью вращающегося внутри трубы винта, но некоторое количество воды всегда стекало обратно, т. к. в те времена эффективные уплотнения были неизвестны. В результате, была выведена зависимость между наклоном винта и подачей. При работе можно было выбрать между большим объемом поднимаемой воды или большей высотой подъема. Чем больше наклон винта, тем больше высота подачи при уменьшении производительности. Поршневой насос Первый поршневой насос для тушения пожаров, изобратенный древнегреческим механиком Ктесибием, был описан еще в 1 веке до н. э. Эти насосы, по праву, можно считать самыми первыми насосами. До начала 18 века насосы этого типа использовались довольно редко, т.к. изготовленные из дерева они часто ломались. Развитие эти насосы получили после того, как их начали изготавливать из металла. С началом промышленной революции и появлением паровых машин, поршневые насосы стали использовать для откачки воды из шахт и рудников. В настоящее время, поршневые насосы используются в быту для подъема воды из скважин и колодцев, в промышленности — в дозировочных насосах и насосах высокого давления. Существуют и поршневые насосы, объединенные в группы: двухплунжерные, трехплунжерные, пятиплунжерные и т.п. Принципиально отличаются количеством насосов и их взаимным расположением относительно привода. На картинке вы можете увидеть трехплунжерный насос. Крыльчатый насос Крыльчатые насосы являются разновидностью поршневых насосов. Насосы этого типа были изобретены в середине 19 века. Насосы являются двухходовыми, то есть подают воду без холостого хода. Применяются, в основном, в качестве ручных насосов для подачи топлива, масел и воды из скважин и колодцев. Конструкция: Внутри чугунного корпуса размещены рабочие органы насоса: крыльчатка, совершающая возвратно-поступательные движения и две пары клапанов (впускные и выпускные). При движении крыльчатки происходит перемещение перекачиваемой жидкости из всасывающей полости в нагнетательную. Система клапанов препятствует перетоку жидкости в обратном направлении Сильфонный насос Насосы этого типа имеют в своей конструкции сильфон («гармошку»), сжимая который производят перекачку жидкости. Конструкция насоса очень простая и состоит всего из нескольких деталей. Обычно, такие насосы изготавливают из пластика (полиэтилена или полипропилена). Основное применение — выкачивание химически активных жидкостей из бочек, канистр, бутылей и т.п. Низкая цена насоса позволяет использовать его в качестве одноразового насоса для перекачивания едких и опасных жидкостей с последующей утилизацией этого насоса. Пластинчато-роторный насос Пластинчато-роторные (или шиберные) насосы представляют собой самовсасывающие насосы объемного типа. Предназначены для перекачивания жидкостей. обладающих смазывающей способностью (масла. дизельное топливо и т.п.). Насосы могут всасывать жидкость «на сухую», т.е. не требуют предварительного заполнени корпуса рабочей жидкостью. Принцип работы: Рабочий орган насоса выполнен в виде эксцентрично расположенного ротора, имеющего продольные радиальные пазы, в которых скользят плоские пластины (шиберы), прижимаемые к статору центробежной силой. Так как ротор расположен эксцентрично, то при его вращении пластины, находясь непрерывно в соприкосновении со стенкой корпуса, то входят в ротор, то выдвигаются из него. Во время работы насоса на всасывающей стороне образуется разрежение и перекачиваемая масса заполняет пространство между пластинами и далее вытесняется в нагнетательный патрубок. Шестеренный насос с наружным зацеплением Шестеренные насосы с наружным зацеплением шестерен предназначены для перекачивания вязких жидкостей, обладающих смазывающей способность. Насосы обладают самовсасыванием (обычно, не более 4-5 метров). Принцип действия: Ведущая шестерня находится в постоянном зацеплении с ведомой и приводит её во вращательное движение. При вращении шестерён насоса в противоположные стороны в полости всасывания зубья, выходя из зацепления, образуют разрежение (вакуум). За счёт этого в полость всасывания поступает жидкость, которая, заполняя впадины между зубьями обеих шестерён, перемещается зубьями вдоль цилиндрических стенок в корпусе и переносится из полости всасывания в полость нагнетания, где зубья шестерён, входя в зацепление, выталкивают жидкость из впадин в нагнетательный трубопровод. При этом между зубьями образуется плотный контакт, вследствие чего обратный перенос жидкости из полости нагнетания в полость всасывания невозможен. Шестеренный насос с внутренним зацеплением Насосы аналогичны по принципу работы обычному шестеренному насосу, но имеют более компактные размеры. Из минусов можно назвать сложность изготовления. Принцип действия: Ведущая шестерня приводится в действие валом электродвигателя. Посредством захвата зубьями ведущей шестерни, внешнее зубчатое колесо также вращается. При вращении проемы между зубьями освобождаются, объем увеличивается и создается разрежение на входе, обеспечивая всасывание жидкости. Среда перемещается в межзубьевых пространствах на сторону нагнетания. Серп, в этом случае, служит в качестве уплотнителя между отделениями засасывания и нагнетания. При внедрении зуба в межзубное пространство объем уменьшается и среде вытесняется к выходу из насоса. Кулачковый насос с серпообразными роторами Кулачковые (коловратные или роторные) насосы предназначены для бережной перекачки вызких продуктов, содержащих частицы. Различная форма роторов, устанавливаемая в этих насосах, позволяет перекачивать жидкости с большими включениями (например, шоколад с цельными орехами и т.п.) Частота вращения роторов, обычно, не превышает 200…400 оборотов, что позволяет производить перекачивание продуктов не разрушая их структуру. Применяются в пищевой и химической промышленности. На картинке можно посмотреть роторный насос с трехлепестковыми роторами. Насосы такой конструкции применяются в пищевом производстве для бережной перекачки сливок, сметаны, майонеза и тому подобны жидкостей, которые при перекачивании насосами других типов могут повреждать свою структуру. Например, при перекачке центробежным насосом (у которого частота вращения колеса 2900 об/мин) сливок, они взбиваются в масло. Импеллерный насос Импеллерный насос (ламельный, насос с мягким ротором) является разновидностью пластинчато-роторного насоса. Рабочим органом насоса является мягкий импеллер, посаженый с эксцентриситетом относительно центра корпуса насоса. За счет этого при вращении рабочего колеса изменяется объем между лопастями и создается разрежение на всасывании. Что происходит дальше видно на картинке. Насосы являются самовсасывающими (до 5 метров). Преимущество — простота конструкции. Синусный насос Название этого насоса происходит от формы рабочего органа – диска, выгнутого по синусоиде. Отличительной особенностью синусных насосов является возможность бережного перекачивания продуктов содержащих крупные включения без их повреждения. Например, можно легко перекачивать компот из персиков с включениями их половинок (естественно, что размер перекачиваемых без повреждения частиц зависит от объема рабочей камеры. При выборе насоса нужно обращать на это внимание). Размер перекачиваемых частиц зависит от объема полости между диском и корпусом насоса. Насос не имеет клапанов. Конструктивно устроен очень просто, что гарантирует долгую и безотказную работу. Принцип работы: На валу насоса, в рабочей камере, установлен диск, имеющий форму синусоиды. Камера разделена сверху на 2 части шиберами (до середины диска), которые могут свободно перемещаться в перпендикулярной к диску плоскости и герметизировать эту часть камеры не давая жидкости перетекать с входа насоса на выход (см. рисунок). При вращении диска он создает в рабочей камере волнообразное движение, за счет которого происходит перемещение жидкости из всасывающего патрубка в нагнетательный. За счет того, что камера наполовину разделена шиберами, жидкость выдавливается в нагнетательный патрубок. Винтовой насос Основной рабочей частью эксцентрикового шнекового насоса является винтовая (героторная) пара, которая определяет как принцип работы, так и все базовые характеристики насосного агрегата. Винтовая пара состоит из неподвижной части – статора, и подвижной – ротора. Статор – это внутренняя n+1-заходная спираль, изготовленная, как правило, из эластомера (резины), нераздельно (либо раздельно) соединенного с металлической обоймой (гильзой). Ротор – это внешняя n-заходная спираль, которая изготавливается, как правило, из стали с последующим покрытием или без него. Стоит указать, что наиболее распространены в настоящее время агрегаты с 2-заходными статором и 1-заходным ротором, такая схема является классической практически для всех производителей винтового оборудования. Важным моментом, является то, что центры вращения спиралей, как статора, так и ротора смещены на величину эксцентриситета, что и позволяет создать пару трения, в которой при вращении ротора внутри статора создаются замкнутые герметичные полости вдоль всей оси вращения. При этом количество таких замкнутых полостей на единицу длины винтовой пары определяет конечное давление агрегата, а объем каждой полости – его производительность. Винтовые насосы относятся к объемным насосам. Эти типы насосов могут перекачивать высоковязкие жидкости, в том числе с содержанием большого количества абразивных частиц. Преимущества винтовых насосов: — самовсасывание (до 7…9 метров), — бережное перекачивание жидкости, не разрушающее структуру продукта, — возможность перекачивания высоковязких жидкостей, в том числе содержащих частицы, — возможность изготовления корпуса насоса и статора из различных материалов, что позволяет перекачивать агрессивные жидкости. Насосы этого типа получили большое распространение в пищевой и нефтехимической промышленности. Перистальтический насос Насосы этого типа предназначены для перекачивания вязких продуктов с твердыми частицами. Рабочим органом является шланг. Преимущество: простота конструкции, высокая надежность, самовсасывание. Принцип работы: При вращении ротора в глицерине башмак полностью пережимает шланг (рабочий орган насоса), расположенный по окружности внутри корпуса, и выдавливает перекачиваемую жидкость в магистраль. За башмаком шланг восстанавливает свою форму и всасывает жидкость. Абразивные частицы вдавливаются в эластичный внутренний слой шланга, затем выталкиваются в поток, не повреждая шланга. Вихревой насос Вихревые насосы предназначены для перекачивания различных жидкотекучих сред. насосы обладают самовсасыванием (после залива корпуса насоса жидкостью). Преимущества: простота конструкции, высокий напор, малые размеры. Принцип действия: Рабочее колесо вихревого насоса представляет собой плоский диск с короткими радиальными прямолинейными лопатками, расположенными на периферии колеса. В корпусе имеется кольцевая полость. Внутренний уплотняющий выступ, плотно примыкая к наружным торцам и боковым поверхностям лопаток, разделяет всасывающий и напорный патрубки, соединенные с кольцевой полостью. При вращении колеса жидкость увлекается лопатками и одновременно под воздействием центробежной силы закручивается. Таким образом, в кольцевой полости работающего насоса образуется своеобразное парное кольцевое вихревое движение, почему насос и называется вихревым. Отличительная особенность вихревого насоса заключается в том, что один и тот же объем жидкости, движущейся по винтовой траектории, на участке от входа в кольцевую полость до выхода из нее многократно попадает в межлопастное пространство колеса, где каждый раз получает дополнительное приращение энергии, а следовательно, и напора. Газлифт Газлифт (от газ и англ. lift — поднимать), устройство для подъёма капельной жидкости за счёт энергии, содержащейся в смешиваемом с ней сжатом газе. Газлифт применяют главным образом для подъёма нефти из буровых скважин, используя при этом газ, выходящий из нефтеносных пластов. Известны подъёмники, в которых для подачи жидкости, главным образом воды, используют атмосферный воздух. Такие подъёмники называют эрлифтами или мамут-насосами. В газлифте, или эрлифте, сжатый газ или воздух от компрессора подаётся по трубопроводу, смешивается с жидкостью, образуя газожидкостную или водо-воздушную эмульсию, которая поднимается по трубе. Смешение газа с жидкостью происходит внизу трубы. Действие газлифта основано на уравновешивании столба газожидкостной эмульсии столбом капельной жидкости на основе закона сообщающихся сосудов. Один из них — буровая скважина или резервуар, а другой — труба, в которой находится газожидкостная смесь. Мембранные насосы Мембранные насосы относятся к объемным насосам. Существуют одно- и двухмембранные насосы. Двухмембраные, обычно выпускаются с приводом от сжатого воздуха. На нашем рисунке показан именно такой насос. Насосы отличатся простотой конструкции, обладают самовсасыванием (до 9 метров), могут перекачивать химически агрессивные жидкости и жидкости с большим содержанием частиц. Принцип работы: Две мембраны, соединенные валом, перемещаются вперед и назад под воздействием попеременного нагнетания воздуха в камеры позади мембран с использованием автоматического воздушного клапана. Всасывание: Первая мембрана создает разрежение, когда она движется от стенки корпуса. Нагнетание: Вторая мембрана одновременно передает давление воздуха на жидкость, находящуюся в корпусе, проталкивая ее по направлению к выпускному отверстию. Во время каждого цикла давление воздуха на заднюю стенку выпускающей мембраны равно давлению, напору со стороны жидкости. Поэтому мембранные насосы могут работать и при закрытом выпускном клапане без ущерба для срока службы мембраны Оседиагональные насосы (шнековые) Шнековые насосы часто путают с винтовыми. Но это совершенно разные насосы, как можно увидеть в нашем описании. Рабочим органом является шнек. Насосы этого типа могут перекачивать жидкости средней вязкости (до 800 сСт), обладают хорошей всасывающей способностью (до 9 метров), могут перекачивать жидкости с крупными частицами (размер определяется шагом шнека). Применяются для перекачивания нефтешламов, мазутов, солярки и т.п. Внимание! Насосы НЕСАМОВСАСЫВАЮЩИЕ. Для работы в режиме всасывания требуется заливка корпуса насоса и всего всасывающего шланга) Центробежный насос Центробежные насосы являются самыми распространенными насосами. Название происходит от принципа действия: насос работает за счет центробежной силы. Насос состоит из корпуса (улиитки) и расположенного внутри рабочего колеса с радиальными изогнутыми лопастями. Жидкость попадает в центр колеса и под действием центробежной силы отбрасывается к его перифирии а затем выбрасывается через напорный патрубок. Насосы используются для перекачивания жидких сред. Существуют модели для химически активный жидкостей, песка и шлама. Отличаются материалами корпуса: для химических жидкостей используют различные марки нержавеющих сталей и пластика, для шламов — износостойкие чугуны или насосы с покрытием из резины. Массовое использование центробежных насосов обусловлено простотой конструкции и низкой себестоимостью изготовления. Многосекционный насос Многосекционные насосы — это насосы с несколькоми рабочими колесами, расположенными последовательно. Такая компоновка нужна тогда, когда необходимо большое давление на выходе. Дело в том, что обычное центробежное колесо выдает максимальное давление 2-3 атм. По этому, для получения более высоких значение напора, используют несколько последовательно установленных центробежных колес. (по сути, это несколько последовательно соединенных центробежных насосов). Такие типы насосов используют в качестве погружных скважинных и в качестве сетевых насосов высокого давления. Трехвинтовой насос Трехвинтовые насосы предназначены для перекачивания жидкостей, обладающих смазывающей способностью, без абразивных механических примесей. Вязкость продукта — до 1500 сСт. Тип насоса объемный. Принцип работы трехвинтового насоса понятен из рисунка. Насосы этого типа применяются: — на судах морского и речного флота, в машинных отделениях, — в системах гидравлики, — в технологических линиях подачи топлива и перекачивания нефтепродуктов. Струйный насос Струйный насос предназначен для перемещения (откачки) жидкостей или газов с помощью сжатого воздуха (или жидкости и пара), подающегося через эжектор. Принцип работы насоса основан на законе Бернули (чем выше скорость течения жидкости в трубе, тем меньше давление этой жидкости). Этим обусловлена форма насоса. Конструкция насоса чрезвычайно проста и не имеет движущихся деталей. Насосы этого типа можно использовать в качестве вакуумный насосов или насосов для перекачивания жидкости (в том числе, содержащих включения). для работы насоса необходим подвод сжатого воздуха или пара. Струйные насосы, работающие от пара, называют пароструйными насосами, работающие от воды — водоструйными насосами. Насосы, отсасывающие вещество и создающие разрежение, называются эжекторами. Насосы нагнетающие вещество под давлением — инжекторами. Гидротаранный насос Этот насос работает без подвода электроэнергии, сжатого воздуха и т.п. Работа насоса этого типа основана на энергии поступающей самотеком воды и гидроудара, возникающего при резком её торможении. Принцип работы гидротаранного насоса: По всасывающей наклонной трубе вода разгоняется до некоторой скорости, при которой отбойный подпружиненный клапан (справа), преодолевает усилие пружины и закрывается, перекрывая поток воды. Инерция резко остановленной воды во всасывающей трубе создает гидроудар (т.е. кратковременно резко возрастает давление воды в питающей трубе). Величина этого давления зависит от длины питающей трубы и скорости потока воды. Возросшее давление воды открывает верхний клапан насоса и часть воды из трубы проходит в воздушный колпак (прямоугольник сверху) и отводящую трубу (слева от колпака). Воздух в колпаке сжимается, накапливая энергию. Т.к. вода в питающей трубе остановлена, давление в ней падает, что приводит к открытию отбойного клапана и закрытию верхнего клапана. После этого вода из воздушного колпака выталкивается давлением сжатого воздуха в отводящую трубу. Так как отбойный клапан открылся, вода снова разгоняется и цикл работы насоса повторяется. Спиральный вакуумный насос Спиральный вакуумный насос представляет собой объёмный насос внутреннего сжатия и перемещения газа. Каждый насос состоит из двух высокоточных спиралей Архимеда (серповидные полости) расположенных со смещением в 180° друг относительно друга. Одна спираль неподвижна, а другая крутится двигателем. Подвижная спираль совершает орбитальное вращение, что приводит к последовательному уменьшению газовых полостей, по цепочке сжимая и перемещая газ от периферии к центру. Спиральные вакуумные насосы относятся к категории «сухих» форвакуумных насосов, в которых не используются вакуумные масла для уплотнения сопряженных деталей (нет трения — не нужно масло). Одной из сфер применения данного вида насосов являются ускорители частиц и синхротроны, что само по себе уже говорит о качестве создаваемого вакуума. Ламинарный (дисковый) насос Ламинарный (дисковый) насос является разновидностью центробежного насоса, но может выполнять работу не только центробежных, но и прогрессивных полостных насосов, лопастных и шестеренчатых насосов, т.е. перекачивать вязкие жидкости. Рабочее колесо ламинарного насоса представляет собой два и более параллельных диска. Чем больше расстояние между дисками, тем более вязкую жидкость может перекачивать насос. Теория физики процесса: в условиях ламинарного течения слои жидкости движутся с различной скоростью по трубе: слой, наиболее близкий к неподвижной трубе (так называемый пограничный слой), течёт медленнее, чем более глубокие (близкие к центру трубы) слои текущей среды. Аналогично, когда жидкость поступает в дисковый насос, на вращающихся поверхностях параллельных дисков рабочего колеса образуется пограничный слой. По мере вращения дисков энергия переносится в последовательные слои молекул в жидкости между дисками, создавая градиенты скорости и давления по ширине условного прохода. Эта комбинация граничного слоя и вязкого перетаскивания приводит к возникновению перекачивающего момента, который «тянет» продукт через насос в плавном, почти не пульсирующем потоке. *Информация взята из открытых источников.

Электрические водяные насосы. Виды и работа. Как выбрать

Электрические водяные насосы являются главным элементом систем водяного снабжения, полива, откачки и циркуляции воды. От функциональности водяного насоса зависит работоспособность всей системы. Если насос подобран неправильно, с недостаточной мощностью, неподходящей конструкцией для выполнения определенных функций, то неизбежны сбои в работе. При этом потребуется приобретать дополнительное оборудование, либо другую модель электрического насоса.

Чтобы сделать правильный выбор электронасоса для дачи, дома или для других задач, необходимо учитывать особенности конструкции, принцип действия, технические параметры и назначение водяных насосов с электроприводом.

Общий принцип работы водяных насосов один и тот же, хотя каждый вид насоса имеет свои особенности устройства. При запуске электрического двигателя внутри корпуса образуется состояние вакуума, благодаря чему вода всасывается в эту камеру низкого давления. Далее она перемещается к патрубку выхода и под большим давлением выталкивается по нему в трубопровод или шланг.

Давление в насосе определяет силу выталкивания из него воды (напора), и должно быть достаточным для преодоления сопротивления воды.

Устройства насосов могут значительно отличаться, и зависят от способа образования вакуума в корпусе.

По способу создания вакуума электрические водяные насосы делятся:

• Центробежные насосы.
• Вибрационные (электромагнитные).
• Вихревые.

По расположению корпуса насоса относительно водоема или емкости с водой насосы делятся:

• Поверхностные насосы.
• Погружные помпы.

По устройству и количеству выполняемых функций насосы разделяют на:

• Дренажные.
• Скважинные.
• Колодезные.
• Мотонасосы.

Устройства такого вида на практике применяются в различных областях: как бытовых, так и промышленных. Принцип их действия заключается в образовании в корпусе центробежной силы. С помощью нее создается напор, и вода движется. Колеса и лопасти вращаются и засасывают воду, а на выходе выталкивают ее наружу.

В зависимости от устройства и назначения насосы делятся на несколько групп:

• Погружные.
• Поверхностные.
• Вертикальные.
• Горизонтальные.
• Консольные.
• Многоступенчатые.
• Моноблочные.

Все детали устройства насоса выполнены из материалов, обладающих высокой прочностью, и не изнашиваются, кроме уплотнений и подшипников. При проектировании электрических насосов расчет производят с учетом их непрерывной работы. Поэтому они сконструированы так, чтобы их техобслуживание было оперативным и простым. Насосы способны функционировать при повышенных температурах и в агрессивных химических средах. Их параметры зависят от особенностей устройства каждой модели. Существуют такие конструкции, которые могут работать при 350 градусах.

• Прочная конструкция.
• Длительная эксплуатация.
• Невысокая стоимость.
• Повышенный КПД.
• Возможность монтажа дополнительных автоматических систем.

• Скачки напряжения в электрической сети отрицательно влияют на функционирование насосов.
• Воздушная пробка, образовавшаяся в отверстии входа, способна остановить функционирование насоса.
• Необходимо заполнять водой корпус насоса, так как незначительная центробежная сила в корпусе не дает возможности всасывания воды.

Консольные насосы широко используются для перекачки жидкостей с примесями и небольшими твердыми частицами.

Одноступенчатые насосы горизонтального вида применяются для снабжения водой дома.

Многоступенчатые исполнения насосов могут создать мощный напор воды путем установки нескольких одноступенчатых насосов, соединенных последовательно.

Бытовые электрические водяные насосы для полива чаще всего покупают центробежного вида, так как их в дальнейшем можно вмонтировать в систему отопления, действующую от скважины.

Центробежные насосы погружного и полупогружного типа имеют преимущество в том, что погружные модели легко устанавливать, а полупогружные легко обслуживать. Для монтажа погружного насоса, для него требуется наличие некоторых условий. Установка довольно трудная, но многие жители домов выбирают погружные насосы. К недостатку таких можно отнести их чувствительность к разным загрязнениям, например, песка.

Могут применяться для сада или дома. Их принцип действия основан на электромагнитном поле, образующемся катушкой, которая втягивает металлический сердечник. При этом создается пониженное давление, и вода засасывается в гидросистему. При возрастании давления включается клапан и вода выталкивается через выходной патрубок. Для непрерывной подачи воды в насосе установлена диафрагма.

Вибрационные насосы обычно монтируют в автономные водоснабжающие системы, а также применяются для орошения.

Вибрационных  является возможность перекачки грязной воды, что очень удобно для очистки колодца или скважины в целях профилактики. При этом не потребуется устанавливать другой вид насоса. При перекачке загрязненной воды производительность насоса значительно снижается. Стоимость вибрационных насосов невысокая, устройство долговечное и надежное, так как нет трущихся деталей.

Вибрационных  являются перебои в работе из-за перепадов напряжения. Поэтому совместно с насосом целесообразно приобретать стабилизатор напряжения. Вибрационные насосы не рекомендуется применять в маленьких скважинах.

Вакуум в корпусе насоса создается с помощью вихревого колеса, который выполнен в виде металлического лопастного диска, который закручивает воду в корпусе насоса по спирали, подобной вихрю. Основным преимуществом вихревых насосов является мощный напор. При одинаковых габаритных размерах, массе и скорости вращения с центробежной моделью, вихревой насос создает более мощный напор. Поэтому диаметр корпуса вихревого насоса значительно меньше центробежного.

Вихревые насосы стали популярными при поливе огородов и садов, так как они способны создать высокое давление воды. Также их используют для создания циркуляции воды в системах водоснабжения домов и загородных дач, если требуется повышение давления в трубопроводах. От центробежных насосов они выгодно отличаются тем, что не чувствительны к проникновению воздуха во входной трубопровод. Небольшие габаритные размеры расширяют их сферу использования.

К недостаткам вихревых помп можно отнести чувствительность к проникновению абразивных элементов в воду. При их значительном содержании в воде в работе насоса возникнут перебои, которые быстро выведут его из строя.

Водяные погружные помпы применяются для домов и садовых участков, для длительного пользования. Такие насосы подходят для установки системы водоснабжения из скважины большой глубины. Вся линейка моделей погружных насосов снабжена автоматической защитой от отсутствия воды в насосе.

Электрические водяные насосы устанавливают так, чтобы они не касались дна, но уровень воды должен быть выше насоса на 1 метр. Такая установка необходима для:

• Предотвращения попадания в корпус насоса абразивных частиц.
• Поддержания запаса уровня воды в водоеме. При смене сезона уровень может понизиться.
• Обеспечения эффективности охлаждения электродвигателя.

Для выполнения полива огородных посадок оптимальным вариантом являются поверхностные насосы. Они применимы при наличии какого-либо водоема, например, колодца. Такие насосы еще называют колодезными. Они легко снимаются, их можно быстро перенести на другое место, или снять на хранение. Поверхностные помпы также способны работать в скважинах, имеющих глубину не больше 8 метров. Диаметр насоса при этом не имеет значения, так как в скважину вставляют не насос, а шланг.

Для правильного использования поверхностных насосов, необходима предварительная подготовка помещения для его установки. В помещение не должна проникать влага, попадающая на электродвигатель. Все устройство можно размещать на сухом грунте.

Кроме рассмотренных видов электрических насосов существуют такие, как: фонтанные, для орошения из реки, фекальные, бочковые, для подачи воды из бочки, а также канализационные насосы.

Такие электрические водяные насосы не требуют специального технического обслуживания, и способны функционировать продолжительное время. Компактные габаритные размеры дают возможность легко перемещать его в нужное место. Чаще всего дренажные насосы оснащают поплавковым устройством, способным отключить насос, если вода закончилась.

Такие помпы применяются для откачки грязной воды с различными примесями. Насос снабжен режущим механизмом, измельчающим волокнистые элементы, находящиеся в воде.

На рынке представлены электрические водяные насосы разных марок с различными параметрами.

При выборе параметров насоса следует обратить внимание на эксплуатационную характеристику – производительность. Это параметр определяющий количество перекачиваемой воды за одну минуту. При оценке расхода воды следует определить число людей, проживающих в доме, наличие сантехники, стиральных машин и других потребителей воды.

Насос должен обеспечить необходимое давление в водопроводной системе. При недостаточном давлении устройства, требующие для работы наличие воды, не смогут полноценно работать, так как воды будет не хватать. В то же время, избыток давления также станет проблемой, и может привести к аварии.

Похожие темы:

устройство и конструкция центробежного насоса

У многих дачных участков нет подвода воды. Поэтому для полива хозяева приобретают и устанавливают водяные насосы. Насосы представляют собой приборы, с помощью которых перекачиваются определенные объемы жидких веществ или газа. Первые из них появились в первом веке нашей эры.

Простейший и самый древний насос имел поршневое устройство. Он состоит из цилиндра, поршня, входной, выходной трубы и двух клапанов. Когда поршень движется вверх, в нижней части цилиндра давление уменьшается, а в верхней увеличивается. Клапан на входной трубе открывается, и жидкость всасывается в цилиндр. Клапан поршня при этом закрыт, и жидкость в верхней части цилиндра вытесняется через верхнюю трубу.

Затем поршень движется вниз, уменьшая давление в верхней части цилиндра, и увеличивая в нижней. За счет этого открывается клапан поршня, и закрывается клапан входной трубы. Перекачивания жидкости в это время не происходит. Цилиндр с поршнем может располагаться и перпендикулярно потоку воды. В этом случае клапаны располагаются на входной и выходной трубе.

Содержание

Виды насосов

Насос для подкачки каждый дачник может подобрать индивидуально, все зависит от того, какой напор ему требуется для полива огорода и сада. В данной статье мы рассмотрим самые популярные и практичные агрегаты для использования на приусадебном участке.

Мембранный насос , как и поршневой, не может работать без клапана. Жидкость перекачивается за счет периодического уменьшения и увеличения рабочего объема в результате смещения мембраны. Клапаны обеспечивают ее протекание в нужном направлении. Такие агрегаты обладают очень хорошей герметичностью, поэтому могут использоваться для перекачивания даже горючих жидкостей.

Корпус шестереночного насоса выполнен так, что шестеренки прилегают к корпусу плотно со всех сторон. Жидкость не может пройти в том месте, где шестеренки зацепляются за зубья. Но этими же зубьями она проталкивается вдоль их внешних поверхностей. Шестереночные агрегаты обычно используются в механизмах для подачи машинного масла.

Центробежный насос получил свое название из-за того, что в основе его работы заложен принцип центробежной силы. Ее создает вращающееся колесо с лопатками. Жидкость или газ подводятся в направлении центра оси вращения колеса, и выталкиваются через выход трубы. Такие агрегаты используются в вентиляции для откачивания загрязненного воздуха.

Струйный насос отличается от других тем, что в нем нет движущихся частей. В него под давлением подается вода. Вылетая с большой скоростью, она за счет создаваемого разрежения увлекает за собой перекачиваемую жидкость. Такие агрегаты используются в распылителях.

Рекомендуем к прочтению:

Есть еще перистальтические конструкции, в которых перекачиваемая вода не соприкасается с его механизмом. Вращающиеся ролики просто продавливают жидкость через гибкий шланг. Такие агрегаты используются там, где важную роль играет чистота перекачиваемых веществ, например, в медицине.

Центробежные насосы

Как показала практика, наибольшей популярностью и практичностью пользуются агрегаты с центробежным устройством конструкции. Принцип действия у насосов достаточно прост.

Устройство и механизм насоса внешне похожи на улитку, состоит он из металлического корпуса, внутри которого находится рабочий вал в окружении рабочего колеса. Вращается он при помощи шпонки. Само колесо состоит из дисков в количестве двух штук и прикрепленных к центру изогнутых лопаток. Корпус делают металлическим (чаще всего его изготавливают из чугуна или стали), колеса выполняют из полимерных материалов. Вал колеса бывает двух видов: двухопорный или консольный.

Прежде чем запуститься, полость насоса и втягивающий влагу трубопровод заполняется водой, которую необходимо прокачать. Когда рабочее колесо начинает вращаться с большой скоростью, то на него оказывается давление направленной центробежной силы, и жидкость начинает движение между лопастями лопаток, от центра к спиральной камере и мощным потоком выбрасывается в нее. Лопатки перекачивают жидкость, передавая энергию от электрического двигателя.

Вращающиеся поверхности лопаток передают жидкости энергию, получаемую насосом от электродвигателя. Скорость вращения жидкости увеличивается, соответственно, напор выталкиваемой воды также увеличивается. Вода на рабочее колесо поступает в направлении оси с двух сторон, в каналах между лопастями потоки жидкости соединяются.

В спиральном отделе с увеличенным сечением, кинетическая энергия сильной струи воды превращается в потенциальную, давление становится еще более сильным. Жидкость втягивается в трубопровод, в патрубке происходит разрежение, в результате вода постоянно прибывает по направлению оси рабочего колеса и непрерывно выводится под давлением в напорный трубопровод.

Раньше популярностью пользовались модели с сальниковой набивкой, сейчас предпочтение отдают конструкциям с торцевым уплотнителем вала, которое обеспечивает полную герметичность корпуса насоса, даже в том случае, когда при вибрациях вал рабочего колеса смещается.

Классификация центробежных насосов

Центробежные агрегаты могут быть одноступенчатыми с двухсторонним подводом воды и многоступенчатыми. На многоступенчатых насосах установлено несколько вращающихся колёс. Принцип действия во всех конструкциях идентичен: поступающая жидкость под воздействием центробежной силы движется к выходу вращающимися рабочими колёсами. Рабочее колесо – это втулка, к которой прикрепляется определенное количество лопастей в форме крыльев. Такая форма лопастей позволяет рабочему колесу закручивать потоки, подаваемой в насос воды.

В последнее время популярными становятся агрегаты с диагональным направлением потока жидкости. Принцип сохраняется тот же, как и в центробежных конструкциях, только угол напора потока составляет 45о. Вал в таких насосах расположен вертикально.

Маркировка насосов

Центробежные насосы маркируются согласно классификации. Количество ступеней, с помощью которых жидкость подводится к рабочему колесу, ставится первой. Например, односторонний подвод обозначается буквой «О», а двухсторонний – буквой «Д». Первые цифры обозначают производительность в м3/ч, например, 32 куба. Следующие цифры обозначают напор, который исчисляется в метрах водяного столба.

Рекомендуем к прочтению:

Само название насоса обычно содержит информацию о силе, под давлением которой работает устройство. К примеру, насос с названием «Гидросила» трудится под давлением воды. После наименования указан восьмизначный номер, первые цифры которого обозначают порядковый номер изготовленного насоса. Последние четыре цифры указывают на дату его производства: две последние цифры года и порядковый номер месяца изготовления. Буквы обозначают принцип действия насоса, цифры объём перекачиваемой жидкости за определенный промежуток времени.

Консольные насосы

Консольное расположение вала позволяет собирать наиболее простые, удобные конструкции, при которых вода поступает через входящее отверстие с корпуса на колесо, и откуда потоком она выгоняется в спиралеобразный кожух и далее в напорный трубопровод. Опоры в таких конструкциях ставятся двух видов: Шариковая; Скользящего трения.

Модели консольного типа используются для перекачки чистой прохладной воды и всегда имеют горизонтальный вид, вход для жидкости расположен только с одной стороны, напор возможен до 90 м, принцип работы конструкции такой же, как и у остальных центробежных насосов.

Устройство консольного насоса составлено таким образом, что все действующие механизмы находятся в положении горизонтально. Вода из рабочего колеса выталкивается через спиральный канал корпуса в напорный трубопровод, расположенный под углом 90о, и может быть развернут на 90, 180 или даже 270о. Это зависит от того, под каким углом было установлено крепление корпуса по отношению к опорной стойке.

Для уменьшения осевого давления конструкцию оснащают уплотнителем и дополнительными разгрузочными отверстиями, которые расположены на втулке колеса. Если разгрузочные отверстия не нужны, дополнительное уплотнение заменяется подшипниками или сальниками.

Консольные центробежные агрегаты могут иметь вертикальную конструкцию. В этом случае принцип действия сохраняется, за исключением того, что устройство имеет вертикальное расположение. Такие агрегаты используются для орошения земли или в промышленной энергетике.

Консольные насосы бывают моноблочными и устанавливаемыми на стойку. Моноблочные конструкции более удобны в использовании, поскольку их можно установить прямо на трубопровод, в то время как насосы на стойке укрепляются прямо на фундамент и заливаются цементом. Демонтаж консольных насосов на стойке представляет определенные сложности, поэтому отдавайте предпочтение конструкциям, которые будут более эффективными для вашего дачного участка. Съёмные конструкции могут быть демонтированы без вашего участия сторонними лицами, поэтому если вы хотите обезопасить свой насос от воров, лучше установить на участке устройство консольного типа на стойке.

Многоступенчатые насосы

Многоступенчатые насосы устанавливают в тех случаях, когда необходимо развить сильный водяной напор. В них расположены рабочие колёса в определенном количестве, которые прикреплены к единому валу. Принцип действия отличается тем, что каждое из них имеет собственную рабочую камеру, образующую отдельную ступень. Корпус изготовлен таким образом, что вода перемещается из одной ступени в другую поочередно, вплоть до момента выхода из патрубка. Напор подачи воды увеличивается кратно.

Принцип работы и устройство насосной станции водоснабжения

С автономным водоснабжением небольшого частного дома способен справиться обычный бытовой насос. Однако в случае с двухэтажным коттеджем и количеством жильцов от пяти нужно что-то более мощное. Без гидроаккумулятора, реле давления и манометра здесь обойтись будет сложно. Но надо четко себе представлять устройство и принцип работы насосной станции с ним, иначе при выборе этого оборудования можно сильно просчитаться.

Из чего состоит станция подачи воды

В состав входят следующие функциональные компоненты:

• Поверхностный электронасос.
• Гидроаккумулятор с ниппелем и внутренней резиновой “грушей”.
• Манометр.
• Реле давления.
• Соединительная арматура.

Гидравлический мембранный бак вкупе с центробежным насосом способен поддерживать в водопроводе коттеджа давление в 1,5 атмосфер. Этого вполне достаточно для стабильной работы всей бытовой техники, которая устанавливается в частных домах. Причем большая часть моделей гидроаккумуляторов рассчитана на 4,5 атмосфер максимально возможного давления, чего с избытком хватает даже для коттеджа в два-три этажа. 

Автоматическая станция компакта и не требует тяжелого бетонирования площадки под оборудованием. Самый большой ее элемент – это аккумулирующий воду бак. Однако для ее установки требуется отдельное помещение из-за создаваемого при работе гула. Чаще всего всю установку монтируют на первом этаже или в подвале, где удобней всего ее эксплуатировать и обслуживать.

Несколько дорогим, но вполне разумным решением для размещения оборудования может стать кессон, в котором может быть расположен как весь комплекс агрегатов, так и насос с автоматикой без гидробака, установленного в доме. Бюджет вариант расположения станции на даче предполагает устройство отдельного павильона, защищающего агрегат от атмосферного негатива. 

Состав и особенности блока управления 

В задачу управляющей насосной станцией автоматики входит отслеживание давления в системе и включение/выключение двигателя гидронасоса по мере необходимости. Для этого блок управления включает манометр и реле. Первый контролирует текущее давление, а второе – управляет насосом. 

Основные элементы реле – две пружины. Большая настроена на замыкание контура при самом низком давлении в мембранном баке, когда в нем мало воды. А меньшая контролирует максимум давления, размыкая цепь при достижении последнего.

Реле давления автоматически запускает насос станции при снижении давления до 1,4 бара, например, и выключает при достижении максимального значения, указанного производителем. Нежелательно
менять заводские настройки реле, т. к. они рассчитаны на возможности запорной арматуры.

При покупке насосной станции для работы в контурах с вероятностью кратковременной работы без воды необходимо обратить вниманием на наличие устройства контролера потока. Он предназначен для предохранения двигателя от перегрева в случае отсутствия воды в водозаборе. В таких агрегатах блок управления ориентирован не на предельные значения давления, а на понижение потока.

Принцип работы насоса с гидроаккумулятором 

Емкость мембранного бака подбирается с учетом объема водопотребления. Семейной паре вполне хватит варианта в 25–40 литров, а для семейства в несколько человек придется подбирать устройство от 100 литров. Баки менее 15 л и вовсе покупать рекомендуется только для сезонного использования на даче. Из-за постоянной подкачки воды мембрана в них быстро изнашивается.

В гидробак в исходном состоянии через ниппель (воздушный клапан) закачан воздух, создающий давление в 1,5 атм. Во время работы в мембрану под давлением закачивается вода, сжимающая воздушный «запас». При открытом кране сжатый воздух выталкивает воду.

Считается, что чем больше емкость, тем дольше прослужит насосное оборудование, потому что численность циклов включения/выключения сократиться. Однако бак большой вместительности стоит немало. По правилам гидробак подбирают на основании расчетов, исходя из указанных производителем значений давления включения и выключения, реального расхода воды при включенных одновременно водозаборных точках. 

Резерв жидкости в гидравлическом баке обычно составляет около трети от общего объема емкости. Все оставшееся пространство отдано под сжатый воздух, который нужен для поддержания постоянного напора воды в трубах.

Если гидроаккумулятор в систему водоснабжения встраивается для минимизации связанных с гидроуарами рисков, то бак можно подбирать небольшого размера. В этом случае важен не объем емкости, а наличие мембраны и воздуха за ней. Именно они в случае чего примут на себя удар, сгладив его последствия.

Производительность насоса должна соответствовать объему мембранного бака (для емкости 20–25 л рекомендуется брать гидронасос на 1,5 м3/ч, для 50-ти литров – 2,5 м3/ч, а для резервуара на 100 л – не менее 5 м3/ч).

Работает автоматическая насосная станция в два цикла: 

1. Сначала в гидроаккумулятор закачивается вода насосом из водозабора, создавая в нем избыточное давление воздуха. 
2. При открытии крана в доме мембранный бак опустошается, после чего автоматика вновь запускает насосное оборудование. 

Устройство гидроаккумлятора для насосной станции водоснабжения предельно просто. Он состоит из металлической корпуса и герметичной мембраны, которая разделяет все пространство внутри на две части. В первой из них находится воздух, а во вторую подкачивается вода.

После заполнения гидроаккумулятора реле отключает насос. Открытие крана в умывальнике приводит к тому, что выдавливаемая нажимом воздуха на мембрану вода начинает постепенно перетекает в систему водоснабжения. В какой-то момент бак опустошается до такой степени, что напор ослабевает. После этого опять включается насос, запуская цикл работы насосной станции по новой. 

При пустом баке мембранная перегородка сминается и прижимается к фланцу входного патрубка. После включения гидронасоса мембрана расправляется водным давлением, сжимая воздушную часть и повышая в ней давление уже воздуха. Именно это взаимодействие газ-жидкость через изменяющийся барьер и лежит в принципе работы мембранного бака насосной станции.

Какое выбрать насосное оборудование 

Насосные станции заводской компоновки идут с поверхностным гидронасосом, часто имеющим внутренний или внешний эжектор. Однако гидроаккумуляторы можно также использовать с погружным насосным оборудованием, но им присваивается несколько иной технический термин «насосная система».  

В случае работы в тандеме со станцией мембранные баки могут быть меньше объемом, чем гидробаки для систем с погружными насосами. Это связано с тем, что у погружных насосных агрегатов число допустимых в час включений/выключений меньше, чем у поверхностных насосных машин.

Поверхностные насосы, имеющие внутренний эжектор, имеют серьезные ограничения по глубине водозабора. Они воду способны поднять только с 7–8 метров. Однако они выдают мощный водяной напор на выходе со столбом воды в 40–60 метров (4–6 бар). 

Выбор места для станции водоснабжения

Выбирая месторасположение для насосной станции, необходимо ориентироваться на характеристики гидронасоса. Каждые десять метров горизонтальной трубы между источником воды и насосом снижают его всасывающие способности на 1 м. Если предполагается их разнесение на расстояние более десяти метров, то модель насосного агрегата нужно подбирать с повышенной глубиной всасывания.

Автоматическую станцию системы автономного водоснабжения можно расположить: 

• на улице в кессоне возле скважины;
• в возведенном специально для насосного оборудования утепленном павильоне; 
• в подвале дома.  

Стационарный наружный вариант предусматривает обустройство кессона и прокладку от него напорной трубы до коттеджа ниже уровня промерзания грунта.  При устройстве круглогодично эксплуатируемого трубопровода прокладка его ниже глубины сезонного промерзания обязательна. При устройстве временных летних магистралей на период проживания на даче трубопровод не заглубляется ниже 40 — 60 см или прокладывается на поверхности.

Если выполнить монтаж станции в цоколе или подвале, то не придется опасаться замерзания насоса зимой. Надо лишь всасывающую трубу проложить ниже границы промерзания грунта, чтобы она не перемерзла в сильные холода. Нередко скважину бурят прямо в доме, тогда существенно сокращается протяженность трубопровода. Но не в каждом коттедже подобное бурение возможно. 

Установка насосных станций водоснабжения в отдельной постройке возможно только в случае эксплуатации оборудования в период положительных температур. Однако для районов с очень низкими зимними температурами такой вариант, предназначенный для функционирования круглый год, необходимо утеплять или устраивать систему отопления. Лучше сразу монтировать насосную станцию прямо в обогреваемом доме.

Возможные неполадки в работе установки

При появлении водных капель на ниппеле воздушного клапана гидроаккумулятор надо немедленно отсоединить от водопроводной системы. Это прямой признак повреждения мембраны. Без ее замены в подобной ситуации не обойтись. Воздух в водопроводную систему частного дома через мембранный бак поступать не должен.

Если насос вовсе не хочет включаться, то стоит посмотреть на регулировку реле давление. Бывают случаи, когда оно настроено на слишком высокое давление. Но возможен и вариант с попаданием воздуха во всасывающий шланг, что приводит к срабатыванию защиты от сухого хода.

В чем достоинства насосной установки с гидробаком

Использование при раздаче воды по коттеджу только одного насоса сопряжено с множеством проблем. При такой компоновке автономного водоснабжения насосное оборудование вынуждено постоянно включаться/выключаться, из-за чего его срок службы резко сокращается. А в ситуации с отключением электроснабжения жилище вовсе остается без воды.

Чтобы уменьшить износ насосов и обезопасить дом на случай аварий на электрических сетях, в систему водоснабжения дома включается дополнительный накопитель. Это может быть водонапорный бак на чердаке, из которого вода до сантехнических приборов течет самотеком, либо поддерживающий напор в сети искусственным путем гидроаккумулятор (он же мембранный бак или гидробак).

В обоих случаях насос включается для формирования запаса воды в емкости. Только во втором случае запас создается в автоматическом режиме системой управления по параметрам давления. При этом, накопительный бачок позволяет создать резерв воды на случай отключения электропитания, а система с гидробаком без электроэнергии не будет работать вообще. Однако накопитель в наполненном состоянии отличается немалым весом и при установке в пределах чердака требует укрепления перекрытия и теплоизоляции.

Вариант с мембранным баком более удобен и практичен. Принцип работы системы водоснабжения с такой насосной станцией основан на искусственном поддержании водного напора в трубах. Сам насос, качающий воду из водозабора, включается только для заполнения емкости. Далее ее подача в систему осуществляется при помощи сжатого воздуха.

В отличие от варианта с расширительным баком гидропневматическая установка более компактна. Плюс использование гидроаккумулятора мембранного типа гарантирует отсутствие гидравлических ударов в сети и постоянный напор в трубах водопровода, а также упрощает обслуживание системы водообеспечения потребителей в частном доме.

Единственный недостаток насосных станций с гидроаккумулятором – это энергозависимость. Аккумулирующий воду бак часто имеет небольшие размеры в 25–50 литров. Насосу для его заполнения приходится включаться часто, а при отключении света резерва воды хватает не слишком надолго. Для того чтобы исключить подобные ситуации желательно запастись автономным генератором.

Устройство и принцип работы самовсасывающего насоса для воды

Для устройства эффективных систем автономного водоснабжения в загородных коттеджах, частных домах и дачных участках необходимы самовсасывающие насосы для воды. Из названия следует, что данное оборудование способно, находясь на небольшом расстоянии, от источника водозабора, поднимать жидкость с глубины, пропуская ее «через себя». Выпускаемые производителями модели отличаются назначением и целым рядом технических характеристик, которые нужно изучать при выборе насоса для бытового использования. Довольно часто самовсасывающие насосы в автономных системах загородного водоснабжения идут вместе с накопительным или мембранным напорным баком. Правда, такой вид оборудования уже называют насосной станцией.

В данном видеоролике наглядно показан принцип работы бытового самовсасывающего насоса, способного забирать жидкость с помощью шланга из емкости и перекачивать ее в нужное место.

Виды самовсасывающих насосов

Производители выпускают самовсасывающие насосы с встроенным или выносным эжектором. В данном виде насосного оборудования всасывание и подъем жидкости происходит за счет ее разряжения. Во время работы эжекторные установки издают слишком много шума, поэтому для их размещения на участке подбирается специальное помещение, находящееся на достаточном расстоянии от жилого дома. Главное достоинство самовсасывающих насосов с эжектором  заключается в их способности поднимать воду с большой глубины, в среднем составляющей около 10 метров. При этом в источник водозабора опускается подающая труба, а сам насос устанавливается на некотором расстоянии от него. Такое расположение позволяет свободно контролировать работу оборудования, что сказывается на продолжительности срока его использования.

Важно! Для всех моделей бытовых самовсасывающих насосов данного типа важно обеспечить защиту от «сухого хода», провоцирующего поломку агрегата в большинстве случаев.

Ко второму виду оборудования относят самовсасывающие насосы, обеспечивающие подъем воды без эжекторов. В моделях данного типа насосов всасывание жидкости обеспечивается гидравлическим устройством, имеющим специальную многоступенчатую конструкцию. Гидравлические насосы работают бесшумно в отличие от эжекторных моделей, но по глубине забора жидкости они им уступают.

Устройство и принцип действия центробежного насоса

На рисунке представлено устройство самовсасывающего насоса центробежного типа. В корпусе, имеющем спиральную форму, расположено жестко закрепленное колесо, которое состоит из пары дисков с лопастями, вставленными между ними. Лопасти отогнуты в противоположную сторону от направления вращения рабочего колеса. С помощью патрубков определенного диаметра обеспечивается соединение насоса с напорным и всасывающим трубопроводом.

Так схематично можно представить устройство самовсасывающего центробежного насоса для перекачки воды, используемого в частных домах и на дачах

Принцип действия центробежных самовсасывающих насосов выглядит следующим образом:

• После наполнения водой корпуса и всасывающего трубопровода рабочее колесо начинает вращаться.
• Центробежная сила, возникающая при вращении колеса, вытесняет воду от его центра и отбрасывает ее на периферийные участки.
• За счет создаваемого при этом повышенного давления происходит вытеснение жидкости с периферии в напорный трубопровод.
• В это время в центре рабочего колеса давление наоборот понижается, что вызывает поступление жидкости через всасывающий водопровод в корпус насоса.
• По данному алгоритму происходит непрерывная подача воды самовсасывающим насосом центробежного типа.

Важно! В конструкции центробежных насосов может быть от одного до нескольких рабочих колес. Соответственно количеству колес различают одноступенчатые и многоступенчатые насосные установки. Однако количество колес не влияет на общий принцип работы данного оборудования. В любом случае жидкость перемещается под действием центробежной силы, образующейся вращающимися колесами.

Принцип работы самовсасывающего вихревого насоса

Воздух, показанный на рисунке желтым цветом, всасывается в корпус насоса за счет вакуума, который создается путем вращения импеллера (рабочего колеса). Далее происходит смешивание воздуха, попавшего внутрь насоса, с рабочей жидкостью, содержащейся в корпусе агрегата. На рисунке данная жидкость изображена голубым цветом.

На данном рисунке изображено устройство и принцип работы вихревого самовсасывающего насоса для подъема жидкости на высоту не более восьми метров

После поступления смеси воздуха и жидкости в рабочую камеру происходит отделение этих компонентов друг от друга, основанное на разности их плотностей. При этом отделившийся воздух выводится через подающую магистраль, а жидкость рециркулирует в рабочей камере. Когда из всасывающей линии происходит удаление всего воздуха, то насос наполняется водой и начинает работать в режиме центробежной установки.

Возможные варианты исполнения вихревых самовсасывающих водяных насосов, выпускаемых производителями для бытового использования владельцами частных домов и загородных коттеджей

На всасывающем фланце устанавливается обратный клапан, который предназначен для того, чтобы не допускать обратного попадания воздуха в трубопровод, а также для обеспечения постоянного присутствия в камере насоса рабочей жидкости. Благодаря такому устройству и принципу действия вихревые самовсасывающие насосы способны с залитой камерой обеспечивать подъем жидкости с глубины, не превышающей восьми метров, без установки донного клапана.

Важно! Вихревые насосы рассчитаны на перекачку не только воды, но и жидкостно-воздушных смесей.

Чем отличаются вихревые и центробежные конструкции?

Центробежный агрегат по габаритам более массивен, чем самовсасывающий вихревой водяной насос, отличающийся компактными размерами. Зато центробежные насосы издают мало шума, что важно при эксплуатации в быту. Вихревые модели реализуются по меньшей цене, что также немаловажно для потребителя. При этом напор воды, создаваемый вихревыми помпами, до семи раз может превосходить возможности центробежных моделей.

При выборе самовсасывающего насоса не стоит руководствоваться лишь ценами, так как дешевое оборудование может не обеспечить нормальную работу водоснабжающих систем. Отталкиваться желательно от назначения насоса и его технических характеристик. При грамотном выборе модели насоса и соблюдении рекомендаций производителя по способу ее эксплуатации можно рассчитывать на длительное функционирование приобретенного оборудования.

принцип работы, виды, правила выбора

Насосы центробежные для воды превосходят по популярности многие насосные устройства подобного назначения, что объясняется не только их эксплуатационными характеристиками, но и универсальностью. Использование центробежных насосов для воды позволяет обеспечить эффективное функционирование различных систем, к числу которых относятся системы автономного водоснабжения, водоотведения, орошения и пожаротушения, а также дренажные и канализационные системы.

Центробежный насос бытового класса

Конструкция и принцип действия

Основными элементами конструкции центробежных насосов для воды, которые и обеспечивают эффективное функционирование таких устройств, являются:

• корпус, который может быть изготовлен из чугуна или стального сплава;
• приводной электродвигатель;
• вал;
• рабочее колесо с лопатками, которое фиксируется на приводном валу;
• подшипниковый узел и уплотнительные элементы.

Принципиальная схема центробежного насоса

Основным рабочим органом центробежного насоса, который и взаимодействует с перекачиваемой водой, обеспечивая ее перемещение, является крыльчатка. На внешней поверхности крыльчатки фиксируются под углом лопатки, их изгиб направлен в сторону, противоположную направлению вращения данного конструктивного элемента, что обеспечивает большую эффективность работы насосного оборудования. Конструктивно рабочее колесо центробежного насоса может состоять из одного диска, на котором зафиксированы лопатки, или двух дисков, разнесенных на определенное расстояние и соединяемых между собой лопатками.

Работают рассматриваемые насосы за счет центробежной силы, воздействующей на перекачиваемую воду при ее перемещении во внутренней части оборудования вместе с лопатками крыльчатки.

Движение воды в центробежном насосе

Более подробно описать принцип действия центробежных водяных насосов можно следующим образом.

1. Вода, находящаяся во внутренней рабочей камере, захватывается лопатками вращающейся крыльчатки и начинает перемещаться вместе с ними.
2. При вращении центробежная сила отбрасывает воду к стенкам рабочей камеры. Таким образом, у стенок рабочей камеры формируется избыточное давление воды, что и способствует ее выталкиванию через напорный патрубок.
3. За счет того, что у стенок рабочей камеры насоса формируется избыточное давление жидкости, в ее центральной части создается разрежение воздуха. Это приводит к всасыванию новой порции жидкой среды через входной патрубок.

Таким образом, действуя по вышеописанному принципу, центробежные насосы для воды всасывают и выталкивают перекачиваемую ими жидкую среду в непрерывном режиме, что практически исключает пульсации напора в обслуживаемой трубопроводной системе.

Основные разновидности

Современные производители выпускают различные виды центробежных насосов для воды, работающих, несмотря на разное конструктивное исполнение, по одному и тому же принципу. Разделяться на категории насосы центробежные могут по целому ряду параметров, что следует учитывать, подбирая такое оборудование для решения определенных задач.

Классификация по особенностям конструктивного исполнения

У насосов бытовых центробежных для перекачивания воды (как и у промышленных) может быть различное количество рабочих колес. Так, в зависимости от данного параметра различают:

• центробежные насосы одноступенчатого типа, которые оснащаются одним рабочим колесом;
• многоступенчатые насосные устройства, в оснащении которых может быть две и более крыльчатки, располагаемых последовательно на одном приводном валу.

Схема многоступенчатого секционного центробежного насоса

Насосы центробежного типа могут формировать различное количество потоков перекачиваемой ими воды, в зависимости от чего они могут быть:

• однопоточными;
• двухпоточными;
• многопоточными.

Центробежный насос с двусторонним подводом воды к рабочему колесу

По конструктивному исполнению рабочего колеса центробежные насосы бывают:

• с крыльчаткой закрытого типа, состоящей из одного диска, на внешней поверхности которого зафиксированы лопатки;
• с открытым рабочим колесом, которое состоит из двух дисков, разнесенных на определенное расстояние и соединенных между собой лопатками.

Схемы различных рабочих колес

В зависимости от того, каким образом вал электродвигателя соединяется с приводным валом, насосные устройства могут быть:

1. прямоприводными;
2. муфтовыми;
3. редукторного типа.

Насосы с муфтой

По принципу отведения перекачиваемой воды выделяют:

• гидромашины со спиральным отводом среды;
• насосы с кольцевыми направляющими отводными канавками.

По расположению оси приводного вала (и, соответственно, оси вращения рабочего колеса) различают:

• устройства с горизонтальным расположением оси вала;
• гидромашины вертикального типа.

Классификация по месту установки

В зависимости от того, каким образом центробежный насос располагается относительно перекачиваемой им воды, он может относиться к одному из следующих видов:

1. погружной насос;
2. поверхностный центробежный насос.

Погружные насосные устройства в процессе их использования полностью помещаются в толщу перекачиваемой ими воды. Корпус насосов данного типа, который изготавливают преимущественно из нержавеющей стали, должен отличаться абсолютной герметичностью, что обеспечивается использованием при его сборке уплотнительных элементов. Разгерметизация корпуса центробежных водяных насосов погружного типа может привести к тому, что их приводной электродвигатель просто выйдет из строя.

Внутреннее устройство центробежного многоступенчатого насоса погружного типа

Насосы центробежные поверхностного типа, как следует из их названия, устанавливаются вне источника откачивания воды, в приямке скважины, на специально подготовленной площадке или в отдельном помещении, если такое оборудование планируется использовать в круглогодичном режиме. С источником, из которого откачивается вода, такие гидромашины соединяются посредством трубопровода или гибкого шланга.

Многие современные модели центробежных насосов (бытовых и промышленных) оснащаются поплавковыми выключателями, позволяющими автоматизировать работу насосной установки. Поверхностный насос, оснащенный таким выключателем, сам отключается в тот момент, когда уровень жидкости в обслуживаемом им резервуаре или колодце снижается до определенного значения, и автоматически включается, когда этот уровень повышается.

Многоступенчатый самовсасывающий центробежный насос поверхностного типа

Насосы центробежные поверхностного типа используют в тех случаях, когда глубина скважины, из которой требуется откачивать воду, не превышает десяти метров. Для обслуживания более глубоких скважин применяют погружное насосное оборудование, способное справиться с такой задачей.

Сферы применения

Кроме универсальности центробежное насосное оборудование отличается целым рядом других достоинств, таких как:

1. отсутствие при подаче воды в трубопровод пульсаций, которые характерны, например, для поршневого насосного оборудования;
2. доступная стоимость;
3. высокая надежность;
4. простота использования и технического обслуживания, которое может быть выполнено своими руками, без привлечения сторонних специалистов.

Центробежный поверхностный насос в системе летнего полива

Если говорить о применении водяных центробежных насосов в бытовой сфере, то она достаточно широка. Чаще всего бытовые центробежные насосы используют для решения следующих задач.

• С помощью таких гидромашин подают воду в автономную систему водоснабжения частного дома или дачи из колодца или скважины. Насосы, используемые для таких целей, могут работать с жидкостями, в составе которых содержится очень незначительное количество нерастворимых твердых включений.
• Посредством центробежных насосов откачивают воду из колодца, скважины, наземного резервуара, естественного или искусственного водоема и подают ее под определенным напором в систему орошения приусадебного участка.
• Используют такое оборудование и для обеспечения постоянной циркуляции теплоносителя в автономных системах отопления загородных домов и дач. Применение специальных моделей центробежных насосов в качестве элемента системы отопления позволяет значительно повысить эффективность ее работы, а также снизить затраты на энергоносители (газ, электричество и топливо для котла). Бытовые центробежные насосы, используемые в системах отопления, могут быть оснащены одним или двумя роторами со специальными лопастями.
• Для откачивания воды из подвальных помещений и погребов, удаления скопившейся жидкости с территории приусадебного участка, очистки колодцев от иловых отложений, осушения септиков и сточных ям также нужны специальные центробежные насосы. Относятся они к определенному виду – дренажным гидромашинам. Фекальные насосы центробежного типа используют для оснащения канализационных систем, где с их помощью осуществляется откачивание сильно загрязненных жидких сред.

Погружной центробежный насос в системе подачи воды из скважины

Эффективность и удобство применения центробежного насоса можно повысить, если оснастить его дополнительными техническими устройствами, к которым, в частности, относятся:

• фильтры грубой очистки, не дающие попасть твердым включениям, содержащимся в жидкой среде, во внутреннюю часть устройства;
• обратный клапан, который не даст перекачиваемой жидкости уйти обратно в источник откачивания;
• поплавковый выключатель, при помощи которого работу центробежного насоса можно перевести в автоматический режим;
• сенсорные датчики уровня жидкости;
• устройства сигнализации и защиты приводного электродвигателя от перегрева.

Как правильно выбрать центробежный насос

На то, насколько эффективным бытовой центробежный насос будет в эксплуатации, большое влияние оказывает правильность его выбора. При покупке следует учитывать целый ряд факторов.

1. Важно знать качество жидкой среды, для перекачивания которой планируется использовать центробежный насос. Оценивать в данном случае следует не только количество нерастворимых включений в перекачиваемой жидкой среде, но также размеры их частиц и тип. Если пренебречь этим требованием и выбрать насос, который не предназначен для работы с жидкой средой с определенной степенью загрязнения, то можно не рассчитывать на то, что выбранное устройство прослужит долго.
2. Высота или расстояние, на которые необходимо транспортировать перекачиваемую насосом воду, тоже имеет большое значение. В зависимости от данного параметра центробежный насос подбирают по такой характеристике, как напор, который он способен создавать.
3. Следует также определить норму расхода воды, требуемую для нормального функционирования обслуживаемой насосом трубопроводной системы. Ориентируясь на данный параметр, бытовой или промышленный центробежный насос подбирают по такой характеристике, как производительность, которая показывает, какое количество жидкости насосное оборудование способно перекачать в единицу времени.

Выбор центробежных насосов по конструкции и характеристикам

Кроме того, на выбор центробежного насосного оборудования оказывают влияние и такие факторы, как глубина скважины, колодца или резервуара, из которого будет откачиваться вода, периодичность эксплуатации, а также характеристики места, где планируется установить гидромашину.

Ориентироваться при выборе насоса центробежного типа следует не только на маркировку, но и на специальные таблицы, по которым можно подобрать устройство, оптимально соответствующее предъявляемым к нему требованиям.

Подготовка к работе

Прежде чем выполнить запуск центробежного насосного оборудования, следует наполнить его внутреннюю рабочую камеру водой. Это необходимо для того, чтобы избежать такого негативного явления, как работа на холостом ходу.

Устанавливая горизонтальные центробежные насосы, помните, что ось вращения их вала и крыльчатки не должна быть наклонена. Кроме того, при установке центробежных насосов для воды следует учитывать и то, что дебет забора жидкости таким устройством должен как минимум на 25 % превышать номинальное значение подачи самой гидромашины. При этом напор жидкости, который способен создавать насос определенной модели, должен на 5–6 % превышать расстояние от динамического уровня (уровень зеркала жидкости в источнике водоснабжения) до уровня, на который перекачиваемую жидкость необходимо поднять.

Схема запуска центробежного насоса

Естественно, ориентироваться при монтаже центробежных насосных гидромашин следует на инструкции производителей или на рекомендации консультантов торговых компаний, в которых такое оборудование приобретается, а не на свою интуицию.

И в заключение небольшое видео с рекомендациями о том, как правильно производить запуск насоса.

Оценка статьи:

Поделиться с друзьями:

Водяной насос. Виды и работа. Устройство и применение. Как выбрать

Если в загородном доме нет централизованного водоснабжения, то одним из первых устройств, которое понадобится, является водяной насос. В зависимости от назначения указанного оборудования, он сможет снабжать дом питьевой водой или использоваться для полива огорода, проведения осушительных работ и других целей.

Виды водяных насосов

Есть много видов насосов, поэтому перед приобретением надо определиться, для каких целей будет использоваться водяной насос.

Условно можно разделить насосы на три вида:

1. Водяные. Такие насосы используются для подачи питьевой воды, поэтому дополнительно оборудуются системой очистки. Такую воду можно не только пить и готовить из нее пищу, но и использовать для принятия душа или полива огорода.
2. Дренажные. Этот вид применяется для перекачивания воды, в которой есть небольшие примеси мусора. Они могут подавать воду для полива участка прямо из пруда, речки или другого водоема. Основная их задача – откачка сточных вод, например, из подвала, бассейна и в других аналогичных случаях.
3. Фекальные. Такое оборудования является самым дорогим, оно предназначено для откачки жидкости из фекальных ям. По своей конструкции, такие насосы похожи на дренажное оборудование, но имеют большую функциональность.

Каждый вид указанного оборудования, в зависимости от своей конструкции, может быть поверхностным или погружным.

Если на участке есть неглубокий колодец или в водоеме чистая вода, то для ее подачи можно использовать поверхностный насос. Такие агрегаты находятся на поверхности воды, для этого они снабжаются специальным поплавком. Можно устанавливать такое оборудование и рядом с колодцем или водоемом. В зависимости от модели поверхностного насоса и от его мощности, глубина всасывания составляет 5-9 м. Дорогие поверхностные насосы, оснащенные эжектором, могут подавать воду на высоту до 30-40 м.

Такие насосы в свою очередь делятся на:

• Вихревые – перекачивание воды происходит вихреобразно под высоким давлением.

• Центробежные, они могут быть одно или многоступенчатыми, работает такое оборудование за счет центробежной силы и они надежнее вихревого типа.

• Самовсасывающие – перекачивают воду с воздухом.

• Жидкостно-кольцевые – кроме воды, могут перекачивать и такие жидкости как дизельное топливо.

• Портативно-переносные – это вид самовсасывающих насосов, они за счет своей конструкции, способны удалять из воды воздух.

Такое оборудование может использоваться для подачи воды с глубины, при этом неважно, она будет большой или нет. По своему назначению, эти насосы могут быть таких типов:

• Колодезные – они могут работать как частично, так и полностью погруженными в воду, имеют поплавковый выключатель, он отключает насос, когда уровень воды в колодце становится критическим.

• Скважинные – подают воду с большой глубины, с их помощью можно подавать жидкость с небольшими примесями земли или гравия.

• Дренажные – они применяются для откачки воды, имеющей незначительное загрязнение.

• Фекальные – используют для откачки канализационных стоков.

Когда будете выбирать водяной насос, учитывайте, что подача воды с глубины 1 м соответствует ее горизонтальному перемещению на расстояние 10 м.

В зависимости от типа оборудования, будет отличаться и его устройство, но общий принцип у всех насосов одинаковый. В зависимости от типа оборудования, оно может перекачивать жидкость в вертикальном или горизонтальном направлении.

Вихревой насос

Это оборудование состоит из корпуса, в нем находится электрический мотор, а также рабочего элемента, подающего воду. Внутреннее устройство будет отличаться от того, каким способом происходит преобразование электрической энергии в кинетическую. Между собой насосы отличаются устройством рабочего элемента.

Лопастный или центробежный водяной насос имеет диск с лопастями. Лопасти имеют изгиб, который направлен в противоположную сторону вращения крыльчатки. Если рабочее колесо одно, то это одноступенчатая модель, а если их несколько, то многоступенчатая.

Вибрационные насосы в своем составе не имеют вращающихся деталей. В них есть поршень, который во время работы совершает возвратно-поступательные движения и за счет этого подается вода. В действие поршень приводится при помощи электромагнита, поэтому такие модели еще называют электромагнитными насосами.

Принцип работы будет отличаться от того, какой водяной насос используется:

• Центробежный насос. Это наиболее распространенное оборудование. Рабочее колесо зафиксировано на валу электродвигателя, которым оно и приводится в действие. Вода заполняет пространство между лопастями и когда рабочее колесо начинает движение, за счет центробежной силы, на входе создается пониженное, а на выходе повышенное давления и вода подается в выходной патрубок.
• Мембранные или вибрационные насосы. Мембрана разделяет внутреннюю часть на две половинки. В одну полость поступает вода. Когда начинает работать электромагнит, он приводит в действие мембрану, и она начинает изгибаться в обе стороны. За счет этого меняется давление, и вода подается в выходной парубок. Наличие обратного клапана не дает ей возможности вернуться назад.

Производительность будет выше у центробежных насосов, они также имеют большой срок службы, но стоимость вибрационного оборудования значительно меньше.

В зависимости от типа выбранного оборудования, оно может использоваться для различных целей. Если необходимо подавать питьевую воду с неглубокого колодца или чистую воду из водоема для полива участка, то надо использовать поверхностный водяной насос.

При необходимости подачи воды из глубокой скважины или колодца, понадобится погружной скважинный насос. Чтобы поливать участок слегка загрязненной водой из пруда или для удаления воды с погреба, бассейна, необходимо использовать дренажные насосы. Они могут перекачивать воду, в которой есть незначительные включения твердых частиц.

Фекальные насосы применяются для очистки сточных ям и могут перекачивать воду, в которой есть твердые частички. По своему устройству они похожи на дренажное оборудование, но могут работать с более грязными жидкостями, что значительно расширяет область их применения.

Для совершения правильного выбора водяного насоса, в первую очередь надо смотреть на такую его характеристику, как производительность. Если в доме проживает семья, состоящая из 4 человек, то для снабжения его питьевой водой, будет достаточно оборудования производительностью 40 литров в минуту.

Кроме этого, большое значение имеет напор или высота подачи воды. Большинство бытовых насосов способны поднимать воду с глубины 5-9 м и подавать ее на высоту 10-15 м. Это важно, так как часто воду надо не только достать из-под земли, но и подать на 2-3 этаж. Все это влияет на давление, которое сможет создавать оборудование в системе. Для расчета давления в водопроводе, надо будет учитывать, как модель насоса и его параметры, так и уровень залегания воды, размер и рельеф участка, а также ваши потребности.

Кроме основных параметров, покупая водяной насос, надо учитывать следующее:

• Состояние и качество водовода, его диаметр, наличие клапанов, поворотников и тройников.
• Наличие контролера холостого хода, этот элемент останавливает работу насоса, когда нет воды.
• Наличие реле давления, которое позволяет контролировать напор в системе водоснабжения.
• Гидроаккумулятор, он не дает возможности перегружать насос и позволяет контролировать рабочее давление.
• Качество изготовления оборудования, так как только хорошая электроизоляция обеспечивает безопасное и длительное использование насоса.
• Насосы могут быть электрические и бензиновые, последние используются в местах, где нет доступа к электросети.
• Соответствие скважинного насоса диаметру скважины, он должен быть хотя бы на 10 мм меньше.
• Система охлаждения насоса, она может быть водяной или масляной, последняя надежнее, но стоимость такого оборудования будет выше.
• Число фаз, так как мощные насосы требуют подключения к трехфазной сети, а это возможно не на всех участках.
• Материал корпуса, чугунный корпус более тяжелый, но он гасит шум во время работы насоса, а нержавеющий или металлопластиковый легче, но более шумный.
• Возможность сервисного обслуживания в центрах, расположенных недалеко от места проживания.

Преимущества центробежных насосов:

• Вода подается под непрерывным напором.
• Простое устройство.
• Недорогой ремонт.
• Простое обслуживание.
• Для них проще устанавливать автоматику.
• Надежность, поэтому такие насосы имеют большой срок службы.
• Доступная стоимость.

Среди недостатков это: вначале работы такого оборудования, его корпус надо заполнить водой, так как центробежной силы может быть недостаточно для засасывания жидкости.

Вихревые насосы имеют высокую всасывающую способность. Не боятся наличия в системе воздуха, имеют небольшой вес и размеры. Среди их недостатков, надо отметить быстрый износ деталей и сравнительно низкую эффективность.

Вибрационные насосы или их еще называют электромагнитные, они не имеют вращающихся деталей, поэтому могут подавать воду с твердыми примесями небольшого размера, это может быть песок, ил, они имеют невысокую стоимость. Главным недостатком такого оборудования является то, что оно постоянно вибрирует, поэтому часто выходит из строя. Для защиты от перепадов напряжения необходимо использовать стабилизатор.

Похожие темы:

Насосы и системы для водяных скважин

Если вы живете в городе, вы, вероятно, не особо задумываетесь о том, как вода, которую вы используете каждый день, попадает в ваш дом. Даже в небольших деревнях часто имеется сеть водопроводных труб, по которым вода подается в каждый дом по соседству. Все, что вам нужно знать, — это как открыть кран у раковины.

Переместитесь на несколько миль за город, и картина изменится. В то время как внутренние механизмы все еще — к счастью — невидимы, ваше водоснабжение не зависит от соседнего по дороге.В каждом доме есть собственный колодец, из которого можно набирать воду. Более того, в каждом доме есть своя электромеханическая система для подачи воды из колодца в дом. В основе каждой системы лежит насос, и наиболее распространенными типами являются струйные и погружные насосы.

Типы скважин

Во многих районах страны найти питьевую воду так же просто, как достать лопату и выкопать яму в земле.Хорошо, может быть, слово «легкий» не совсем подходящее, но там, где уровень грунтовых вод находится всего на несколько футов ниже поверхности земли, часть битвы может быть уже окончена. В такой ситуации с неглубоким колодцем поднять воду до дома будет немного проще, хотя бы потому, что расстояние, на которое вам придется перемещать воду, невелико.

Если в вашем районе невысокий уровень грунтовых вод или отсутствует стабильный запас питьевой воды у поверхности, вы должны копать глубже, чтобы добиться того же результата.А поскольку глубокий колодец означает, что воду нужно поднимать дальше, стратегии его перемещения меняются.

Насосы для неглубоких скважин

В наши дни наиболее распространенным насосом для неглубоких скважин является струйный насос. Струйные насосы устанавливаются над колодцем в доме или в колодце и забирают воду из колодца посредством всасывания (см. Схему одноструйной системы струйного насоса на следующей странице). Поскольку здесь задействовано всасывание, атмосферное давление — вот что действительно делает работу.Думайте о системе как о длинной соломинке. Когда вы всасываете соломинку, вы создаете в ней разрежение над водой. Когда создается вакуум, вес воздуха или атмосферное давление толкает воду вверх по соломе. Следовательно, высота, на которую вы можете поднять воду с помощью струйного насоса для неглубоких скважин, зависит от веса воздуха. Хотя давление воздуха меняется с высотой, обычно ограничивают глубину мелкой скважины с приводом от струйного насоса примерно до 25 футов.

Струйные насосы создают всасывание по-новому.Насос приводится в действие электродвигателем, который приводит в движение крыльчатку или центробежный насос. Рабочее колесо перемещает воду, называемую приводной водой, из колодца через узкое отверстие или струю, установленную в корпусе перед крыльчаткой. Это сужение струи приводит к увеличению скорости движущейся воды, как насадка в садовом шланге. Когда вода выходит из струи, создается частичный вакуум, который всасывает дополнительную воду из колодца. Сразу за форсункой находится увеличивающаяся в диаметре трубка Вентури.Его функция — замедлить движение воды и повысить давление. Перекачиваемая вода — новая вода, которая забирается из скважины за счет всасывания струи, — затем объединяется с водопроводной водой и выводится в водопроводную систему под высоким давлением.

Поскольку струйные насосы для неглубоких скважин используют воду для забора воды, их обычно необходимо залить водой, прежде чем они начнут работать. Чтобы вода в насосе и водопроводной системе не стекала обратно в колодец, на линии подачи к насосу устанавливается односторонний обратный клапан.

Преодоление барьера глубины

К сожалению, для получения воды вам, возможно, придется пройти чуть глубже 25 футов. Удивительно, но с помощью струйного насоса это все еще можно сделать. Он просто включает в себя отделение струи от двигателя и корпуса крыльчатки и опускание узла струи в воду (см. Схему системы двойного струйного насоса). В типичной конфигурации струйного насоса для глубокой скважины одна труба, прикрепленная к корпусу крыльчатки, направляет воду вниз в корпус струи, расположенный примерно на 10-20 футов.ниже минимального уровня воды в колодце. Вторая труба соединяет выходную сторону корпуса форсунки с насосом.

У струи увеличение скорости воды создает частичный вакуум, который втягивает стоячую воду из колодца во вторую трубу, а затем обратно в насос и водопроводную систему. В струйных насосах для глубоких скважин используется как всасывание струи для подачи воды в систему, так и давление, создаваемое крыльчаткой для подъема воды.

Чтобы предотвратить перекачку скважины, установка струйного насоса для глубокой скважины может включать в себя 35-футовый насос.-длинная выхлопная труба. Он соединен с всасывающим концом корпуса форсунки и спускается в скважину. Если уровень воды опускается ниже уровня корпуса водомета, насос работает так же, как и насос для неглубоких скважин. Пока скорость потока падает, вода будет доступна до тех пор, пока ее уровень не упадет ниже примерно 25 футов от корпуса струи — предел для неглубокого насоса. Выхлопная труба длиной 35 футов эффективно гарантирует, что скважина никогда не будет откачана. Конечно, высота струи над уровнем воды влияет на производительность.Чем дальше он находится, тем менее эффективна перекачка.

Как и системы для мелководных скважин, струйный насос в системе для глубоких скважин необходимо заправить для работы. Обратный клапан в нижней части трубопровода колодца предотвращает слив воды из труб и насоса. Струйные насосы с двумя или более рабочими колесами называются многоступенчатыми.

Переход к источнику

Хотя струйный насос может надежно обрабатывать скважину глубиной в несколько сотен футов, более эффективное решение — переместить насос в скважину, чтобы вместо подъема воды он толкал ее вверх. Типичный погружной насос характеризуется длинной цилиндрической формой, которая помещается внутри обсадной трубы скважины. Нижняя половина состоит из герметичного двигателя насоса, который подключен к наземному источнику питания и управляется проводами. Фактическая половина насоса состоит из ряда установленных друг на друга рабочих колес, каждая из которых разделена диффузором, который направляет воду вверх по трубе в водопроводную систему.

В современных установках обсадная труба скважины за пределами дома соединена с водопроводной системой трубой, идущей под землей в подвал (см. Схему системы погружных насосов).Эта горизонтальная труба присоединяется к трубе скважины с помощью соединителя, называемого безамбарным адаптером. Функция адаптера заключается в обеспечении доступа к насосу и трубопроводу скважины через верхнюю часть обсадной трубы, одновременно направляя воду из насоса в водопроводную систему.

Хотя погружные насосы более эффективны, чем струйные насосы, в доставке большего количества воды для двигателя того же размера, проблемы с насосом или двигателем потребуют вытаскивания агрегата из обсадной трубы — эту работу лучше доверить профессионалу. Однако подводные аппараты известны своей надежностью и часто без обслуживания выполняют свою роль от 20 до 25 лет.Погружные насосы также могут использоваться в неглубоких скважинах. Однако ил, песок, водоросли и другие загрязнения могут сократить срок службы насоса.

Общие элементы

Независимо от того, какая у вас система, компоненты на выходе всех насосов одинаковы.

Насосы не предназначены для непрерывной работы, и они не запускаются каждый раз, когда вы открываете кран или спускаете воду из унитаза. Чтобы обеспечить постоянное давление воды в приспособлениях, насос сначала перемещает воду в резервуар для хранения.Внутри современного резервуара находится воздушный пузырь, который сжимается при закачке воды. Давление в резервуаре — это то, что перемещает воду через домашнюю водопроводную систему.

Когда давление достигает заданного уровня, который может составлять от 40 до 60 фунтов на квадратный дюйм, переключатель останавливает насос. Поскольку вода используется в доме, давление начинает снижаться до тех пор, пока после падения примерно на 20 фунтов на квадратный дюйм переключатель не включает насос, и цикл повторяется. Вы найдете манометр, установленный на резервуаре, с проводами, ведущими к переключателю, который управляет насосом.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Как работает водяной насос? »Residence Style

Как работает водяной насос?

Независимо от того, живете ли вы в собственном доме, в аренде или в квартире, для выживания у вас должен быть постоянный запас воды.Большинство людей видят, как вода течет на кухнях, в душевых и в садах, но никогда не задумывались о том, как вода попадает в их дома. В большинстве случаев водяные насосы несут ответственность за перекачку воды в места проживания людей, тем самым обеспечивая каждому доступ к чистой и безопасной воде. Так как же работает водяной насос? Многие из моих слушателей задавали мне этот вопрос, поэтому сегодня я собираюсь обратиться к нему в этой статье.

Насосы для неглубоких скважин

Водоструйные насосы обычно устанавливаются над колодцем или любым другим источником воды. Они работают, всасывая воду из колодца / источника и перекачивая ее в резервуар, который категорически предназначен для раздачи. Для этих типов насосов атмосферное давление играет огромную роль в их успехе.Если говорить более подробно, то струйный насос похож на длинную соломинку. Когда он всасывает воду, в системе создается вакуум, поэтому вода вытягивается через него с помощью атмосферного давления. Это объясняет, почему большинство средних водяных насосов работают только на глубине до 25 футов. Однако это сильно зависит от местоположения и давления воздуха в регионе.

Как работает водяной насос?

Насосы для струйной воды работают от электричества. Насос оснащен электродвигателем, который приводит в действие центробежный насос или рабочее колесо.Крыльчатка предназначена для перемещения воды от источника к месту назначения. Как правило, двигатель отвечает за определение количества воды, которое можно перекачивать в конкретное время и с какой скоростью. Однако крыльчатка тоже играет свою роль. Он может соответственно сжиматься, чтобы увеличить скорость, с которой вода движется в системе. Рабочее колесо играет ту же роль, что и сопло в садовом шланге, и очень важно, поскольку определяет, как работает водяной насос.

В каждом случае, когда источник воды не такой глубокий, с этой работой должен справиться обычный струйный водяной насос.Однако перед использованием водяного насоса необходимо сначала залить его, чтобы обеспечить необходимое давление, необходимое для увеличения свободного потока воды. Насос также должен иметь односторонний обратный клапан, который предотвращает обратный ток воды после перекачивания.

Использование водяного насоса после отметки 25 футов

Как уже упоминалось выше, из-за фактора атмосферного давления перекачивать воду с помощью водяного насоса можно только на длину до 25 футов. Однако можно ли преодолеть барьер? В некоторых регионах, особенно в засушливых, источники воды могут быть глубже, чем в среднем 25 футов.К счастью, вы можете переделать свой водяной насос, чтобы перекачивать воду из таких источников. Так как же это работает? Что ж, все, что вам нужно сделать, это разделить части водяного насоса, а затем стратегически их собрать. Начните с удаления жиклера с двигателя, а затем с корпуса крыльчатки, после чего вы можете поместить крыльчатку в источник воды. В большинстве установок труба опускается на 10-20 футов ниже минимума скважины и используется для соединения с корпусом струи и обратно к насосу. После соединения всех частей обратно вместе, процесс откачки воды (описанный выше) продолжается, только на этот раз будет создан больший вакуум, и вода будет перекачиваться с более высокой скоростью для достижения тех же эффектов, что и насосы для мелководья.

Как работает каждая деталь

Как вы могли заметить, крыльчатка и двигатель являются наиболее важными частями водяного насоса. Мы подробно рассмотрим каждую из частей ниже:

Крыльчатка

Крыльчатка имеет несколько изогнутых лопастей, которые очень быстро вращаются и направляют воду по правильным путям. Поскольку крыльчатка вращается очень быстро, центробежная сила воздействует на воду, которая ударяет по ее лопастям, таким образом, направляя ее через струю с высокой скоростью. Затем высокая скорость заставляет воду проходить через внешнюю трубу под высоким давлением.

Мотор

Двигатель предназначен в основном для питания системы водяного насоса. Маленькие водяные насосы имеют меньшие двигатели, и наоборот. Двигатель аккуратно соединен с крыльчаткой, и он отвечает за определение скорости ее вращения. При включении двигателя через ротор создается магнитное поле. Магнитное поле затем заставляет ротор вращаться в определенном направлении, таким образом приводя в движение крыльчатку. Катушки в системе водяного насоса также определяют скорость вращения ротора и крыльчатки.

Есть ли общие элементы?

Хотя верно, что существуют разные типы водяных насосов, верно также и то, что все они имеют некоторые общие элементы. Например, компоненты на выходе всегда одни и те же. Это означает, что водяные насосы не всегда работают непрерывно, поэтому есть вероятность, что давление будет изменяться в большинстве случаев. Если вы не используете водяной насос в течение значительного времени, рекомендуется его заправить.

Заключение

Как работает водяной насос? Это вопрос, на который у меня нет однозначного ответа, потому что доступно множество моделей.однако в этой статье я попытался объяснить, как работают основные компоненты, и считаю, что информации здесь должно быть достаточно, чтобы вы продолжали. Крыльчатка и двигатель играют огромную роль в системе любого водяного насоса, и о них всегда нужно заботиться. Вам также следует заправить водяной насос после длительного бездействия.

Как работает водяной насос: ваш путь к успеху

Прежде чем углубляться в подробности того, как работает водяной насос, важно сначала узнать, что именно представляет собой водяной насос.Таким образом, водяной насос — это электрическое устройство, предназначенное для забора уже существующей воды и увеличения скорости ее движения. Когда вода в насосе ускоряется, устройство создает низкое давление на всасывании, тем самым создавая разрежение.

Поскольку вода поступает со стороны низкого давления, выпускное отверстие для воды подвергается более высокому давлению, и вода толкает воду с этой силой. Это различные типы водяных насосов, но две основные категории, которые будут рассмотрены в этой статье, — это центробежные водяные насосы и поршневые водяные насосы прямого вытеснения.Ниже подробно показано, как работает водяной насос.

Центробежные водяные насосы

Это водяной насос, который приводится в действие устройством, называемым крыльчаткой. Он состоит из множества лопастей, которые направляют воду через насос. Эти водяные насосы бывают разных моделей: стандартные, мусорные и погружные. Такие насосы, как известно, хорошо работают с жидкими жидкостями и обеспечивают высокий расход.

Как это работает

В основе центробежного водяного насоса лежит крыльчатка.Он имеет ряд изогнутых лезвий. Эти лопасти могут быть оснащены кожухами. Такой водяной насос считается самым эффективным. Рабочее колесо всегда погружено в воду, поэтому водяной насос может творить чудеса.

http://www.fueldump.co.uk/

Когда вы включаете водяной насос, крыльчатка заставляет вращаться, таким образом, в свою очередь, заставляя жидкость вокруг нее также вращаться. В данном случае вода. Это вращение передает центробежную силу частицам воды, из-за чего вода движется радиально наружу.

http://www.fueldump.co.uk/

Поскольку вращательная механическая энергия передается жидкости, на нагнетательных сторонах крыльчатки увеличиваются давление и кинетическая энергия воды. Во всасывающей части водяного насоса вытесняется вода, вызывая тем самым низкое давление.

Это низкое давление помогает снова всасывать воду в систему. Это создает своего рода циклический процесс. В центробежных водяных насосах рабочее колесо обычно устанавливается внутри корпуса.Это сделано для того, чтобы выходящая вода будет собираться внутри него и двигаться в том же направлении вращения крыльчатки, к выпускному отверстию для воды.

Важно отметить особенность корпуса. Он имеет увеличивающуюся площадь по направлению потока, что помогает приспосабливать поступающую воду. Кроме того, это помогает снизить скорость выходящего потока. Это, следовательно, приводит к увеличению статического давления, которое необходимо для преодоления сопротивления насосной системы.

Одна проблема знакома со стандартным центробежным водяным насосом. Это воздух. Когда насос сталкивается с воздухом, он становится скованным. В свою очередь, это затрудняет перекачивание воздуха, чем воду, что по сути означает, что насос не может эффективно откачивать воду под давлением.

Когда насос работает наилучшим образом, он будет заполнен водой без следов воздуха.

Самовсасывающие водяные насосы

Этот тип насоса решает проблему стандартного центробежного водяного насоса, предотвращая связывание воздуха.Цель насоса — смешать воду с воздухом для создания жидкости, которую можно перекачивать в обычном режиме. После завершения этого процесса насос избавляется от воздуха и перемещает воду так же, как и стандартный центробежный насос.

Как это работает

https://www. ksb.com/

В отличие от стандартного центробежного водяного насоса, этот тип насоса имеет резервуар для воды, встроенный в агрегат, который помогает избавиться от насоса и всасывания. воздуховод путем рециркуляции воды в насосе во время процесса заливки.

Резервуар для воды находится над крыльчаткой или перед крыльчаткой. Это зависит от производителя водяного насоса. В некоторых случаях способность насоса к «самовсасыванию» обусловлена ​​способностью насоса удерживать воду после самой первой заливки.

https://www.ksb.com/

Важно отметить, что для работы насоса в корпусе должна быть вода. Настоятельно рекомендуется никогда не запускать такой насос без воды в корпусе, так как это может быть опасно и может привести к повреждению уплотнения.

Поршневые водяные насосы

Они имеют две основные конструкции. Это могут быть поршневые водяные насосы или роторные водяные насосы. Разница между этими насосами и центробежными водяными насосами заключается в том, что они используют механическую энергию для передачи воды. Если рабочий объем только для прямого хода, тогда насос одностороннего действия.

Как это работает

Поршневой водяной насос двойного действия, поскольку он вытесняет воду как при прямом, так и обратном ходе.Объемный водяной насос способен создавать очень высокое давление. Это давление может превышать расчетное давление, поэтому для защиты насоса необходим предохранительный клапан.

https://www.engineersedge.com/

Кроме того, эти насосы являются самовсасывающими, поскольку всасывание и подача полностью разделены во время перекачивания. Тем не менее, должно быть доступно внешнее заливное соединение от насоса, чтобы уменьшить износ и обеспечить быстрый запуск насоса.

Большинство поршневых насосов прямого действия относятся к роторному типу.

https://upload.wikimedia.org/

Обычно они совершают круговое движение и вытесняют постоянное количество жидкости при каждом обороте вала насоса. Это достигается за счет перемещения компонентов насоса таким образом, чтобы увеличивать объемы, позволяя воде поступать в насос.

Эти объемы удерживаются водяным насосом до тех пор, пока геометрия не заставит элементы двигаться, чтобы уменьшить объем и вытеснить жидкость. Зазор между элементами внутри насоса отделяет всасывание от нагнетания, что делает их критически важными для эффективной работы.

Заключение

Как видно выше, существует довольно много водяных насосов, которые можно использовать, и они работают почти одинаково. Однако очевидно, что недостаток одного решается преимуществом другого.

водопровод | Описание, очистка, распределение и качество воды

Изменения в системах водоснабжения

Вода была важным фактором в расположении первых поселений, и развитие систем общественного водоснабжения напрямую связано с ростом городов.При освоении водных ресурсов, выходящих за пределы их естественного состояния в реках, озерах и родниках, рытье неглубоких колодцев, вероятно, было самым ранним нововведением. По мере увеличения потребности в воде и разработки инструментов скважины углублялись. Колодцы, облицованные кирпичом, были построены горожанами в бассейне реки Инд еще в 2500 году до нашей эры, а колодцы глубиной почти 500 метров (более 1600 футов), как известно, использовались в древнем Китае.

Строительство qanāt s, туннелей с небольшим уклоном, проложенных в склонах холмов, содержащих грунтовые воды, вероятно, возникло в древней Персии около 700 г. до н. Э.Со склонов холмов вода под действием силы тяжести переносилась по открытым каналам в близлежащие города. Использование qanāt s стало широко распространенным во всем регионе, и некоторые из них все еще существуют. До 1933 года иранская столица Тегеран полностью получала воду из системы на канатов с.