Использование поверхностных агрегатов, их виды

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

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

Поверхностным насосам свойственно несколько положительных особенностей:

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

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

Основными разновидностями в этой классификации являются центробежные и вихревые.

Центробежные


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

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

Корпуса могут изготавливаться из различных материалов:

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

Вихревые

Вихревые насосы для водыГлавные отличия таких агрегатов — это больший уровень напора и объём подачи жидкости при той же мощности.

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

Однако есть у них и отрицательные стороны:


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

Сферы применения

Данное оборудование используется в таких сферах народного хозяйства:

  1. Вихревые насосы для водыХимическая промышленность. С помощью вихревых насосов на предприятиях химпрома перекачиваются щелочи, кислоты и прочие агрессивные среды.Поскольку конструкция рабочего колеса таких агрегатов достаточно проста, появилась возможность его изготовления из стойких к агрессивным реагентам пластмасс и металлов, которые плохо поддаются отливке и обработке.
  2. Перекачка легколетучих жидкостей. При их активном испарении в оборудование часто попадает смесь пара и жидкости, которая может разрушить центробежный аппарат, зато с нею легко справляется вихревой насос.Такое оборудование часто применяется на аэродромных заправочных комплексах, где низкий КПД особо не важен ввиду кратковременности рабочего цикла.

  3. Перекачивание жидкостей, в которых содержится растворённый газ в большом количестве, выделяющийся во время прохождения области, где имеется сниженное давление.
  4. Для обеспечения работы маленьких станций, осуществляющих подачу воды, при этом работающих в автоматическом режиме.
  5. Вихревые насосы для водыВ коммунальном хозяйстве, к примеру, как бустерные или автомоечные насосы, способные подавать малые объёмы воды под большим давлением.
  6. Как питательное оборудование на небольшом вспомогательном котельном оборудовании.

Видео: выбираем насосное оборудование

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

septik.guru

1 Классификация насосов

По способу действия классифицируются:

  • возвратно-поступательный тип;
  • динамический тип;
  • роторный тип.

В возвратно-поступательных перемещение жидкости происходит благодаря перемещению поршня внутри цилиндра. По виду вытеснительного устройства разделяют: на основе мембраны и поршня.


В роторных вращающийся поршень вытесняет жидкость. По виду рабочих органов: пластинчатые, винтовые, роликовые, шестеренные и коловратные.

 

В динамических, процесс происходит в результате переда

чи кинетической энергии к выкачиваемой жидкости. Это провоцирует перекачку. По действию разделяют: вихревого типа и лопастного типа. Первые работают по принципу самовсасывания, вторые – с помощью центробежной силы. По форме колеса: закрытые (перифирийно-боковые), звездообразные (открытый тип), вихревые. По виду воздухопотока многоступенчатые и одноступенчатые.
к меню ↑

2 Принцип работы вихревого насоса

Функционирование вихревых аппаратов проходит благодаря рабочему колесу с лопастями. Лопасти используются двух типов: наклонного и радиального типа. В корпусе находится колесо, в котором существуют зазоры. Концентрический канал также как и рабочее колесо, расположен в корпусе.Перемычка в канале выполняет функцию уплотнения в полостях. Через отверстиепоступает жидкость, после прогонки в рабочем колесе выходит в отверстие.

Преимущества:

  • способность создавать напор в 5-8 раз больше, чем центробежные типы агрегатов;
  • бюджетность;
  • простота конструкции;
  • самовсасывающие способности;
  • способности эксплуатироваться в жидкостно-газовой смеси.

К недостаткам вихревых насосов относятся: низкий коэффициент полезного действия, который не превышает 45 процентов. Этот показатель не дает возможности работать агрегатам при больших мощностях. Также вихревой насос не справляется с вязкими жидкостями. Самовсасывающий электронасос перед началом работы заполняется небольшим количеством воды.
к меню ↑

2.1 Устройство вихревого насоса для холодной воды (видео)



к меню ↑

2.2 Классификация по типу колеса и артерий

По размещению водной артерии делятся на :

  • открытую артерию;
  • закрытую артерию.

По типу рабочего колеса:

  • агрегаты с открытым колесом;
  • агрегаты с закрытым колесом.

У агрегатов закрытого типа лопасти короткие. Жидкость входит благодаря всасывающему патрубку. Свойства кавитации таких аппаратов низки. Из-за наложения продольного вихря на движение жидкой субстанции из всасывающего патрубка происходит осложнение движения на входе. Для улучшения свойств кавитации подключается центробежная ступень перед вихревым колесом. Такие аппараты называются центробежно-вихревыми. КПД центробежно-вихревых агрегатов выше и составляет 48%. Центробежно-вихревой насос используется для питания котлов и систем водоснабжения малых объектов в горной местности.

Свободно-вихревые насосы используется для выкачки сточных промышленных и коммунально-бытовых вод.  Преимуществом свободно-вихревых насосов является то, что работает с абразивными и твердыми частицами. Представитель таких устройств СВН. На все модели данного производителя выдается паспорт и гарантия.

Существует еще один тип – вихревые вакуумные электронасосы. Другое название: компрессионные или вихревые воздуходувки.


У аппаратов с открытым типом, радиус канала больше радиуса лопастей.Поступление жидкости к лопаткам колеса происходит из патрубка, пройдя через колесо поступает в канал. От вида колеса зависит способность работать с газожидкостной смесью.

По расположению устройств делятся на погружные и поверхностные.

Погружные (скважинные) используются при перекачивании чистой воды без примесей и агрессивных компонентов. Применяются для подачи воды в жилые и офисные помещения. Делятся на: фекальные, дренажные, колодезные, канализационные и скважинные.

Также существует тепловой аппарат он забирает или отдает тепло из воды. При бурении скважин используются насосы.

Водяные насосы состоят из реле давления, электродвигателя, наборного бака, манометра, помпы и шланга. Погружной аппарат эксплуатируется в автоматическом режиме. Погружной агрегат отличается возможностью работы как с чистой так и с загрязненной жидкостью с размерами частиц до 30 миллиметров.

Дренажный электронасос работает с чистой и грязной (с вместимостью частиц размером 20 мм) водой, и осушает водоемы. Дренажный отличается легкостью, надежностью и простотой использования. Насос скважинный работает со скважиной не менее 100 миллиметров в диаметре.


Вихревые электронасосы для скважины отличаются простотой конструкции и надежностью.

Поверхностные используются при перекачке и поднятии чистой воды из резервуаров для увеличения давления в системе. К представителем таких агрегатов принадлежит насос вихревой aquatica 775121. Особенностью является отсутствие пульсации и высокое давление. Мощность такой установки 380в. Преимуществом является высокая производительность и низкая стоимость. Электронасос акватик может эксплуатироваться при температуре среды 40 градусов Цельсия, с температурой жидкости 50 градусов Цельсия. Насосы aquatica используются для подачи воды под давлением. Насос Optima также поверхностного типа.

Вихревой самовсасывающий насос для воды – это поверхностный насос, который функционирует в системах водоснабжения, для полива и повышения давления. Отличается экономным потреблением электричества, низким шумом и компактностью. В конструкцию агрегата обязательно входит реле давления. Реле давление предназначено для поддержания давления в сети на стабильном уровне. Перед началом эксплуатирование реле давления необходимо настроить.

Вихревой насос pv способен работать с жидкостью, температура которой 90 градусов Цельсия. Трехфазный аппарат PV 55 изготовлен из латуни с алюминиевым кожухом и ведущим валом из нержавеющей стали.
к меню ↑

2.3 Применение

Технические характеристики позволяют широко эксплуатировать аппараты, а именно:

  • Для котельных;
  • Для жидкостей, содержащих газы;
  • Для сельских водных станций;
  • Автомоечные насосы;
  • В качестве вакуумных насосов в компрессорных установках;
  • В перекачивании легколетучих жидкостей;
  • Для перекачки кислот и щелочей.

Использование вихревых машин очень обширно. Данное устройство полезно во всех сферах деятельности. От быта до промышленности.

nasosovnet.ru

Особенности конструкции

Основной элемент любого вихревого насоса, как уже было сказано выше, – рабочее колесо (крыльчатка), оснащенное лопастями, которые по отношению к оси такого колеса могут располагаться в радиальном или наклонном положении. Вращение крыльчатки происходит во внутренней части цилиндрической камеры, зазоры между стенками которой и торцевыми частями лопаток минимизированы. Жидкая среда сначала всасывается через входное отверстие, затем перемещается под действием лопастей во внутренней камере насосного устройства и выталкивается через выходной патрубок.

Конструктивно крыльчатка вихревого насоса представляет собой большой стальной диск, по окружности которого с помощью фрезерования сделаны выемки, формирующие лопасти. Принимающий и выходной патрубки вихревого насоса находятся в верхней части его корпуса.


Во внутренней части вихревых насосных устройств имеется отливной канал, который концентричен оси вала и направлен от принимающего патрубка к выходному. Разделение всасывающей и напорной полостей рабочей камеры обеспечивает специальная перемычка, которая прижимается к рабочему колесу с минимально существующим зазором (составляющим две десятых миллиметра) и одновременно перекрывает не менее двух лопастей.

Если сравнивать насосы вихревые с устройствами обычного центробежного типа, то при аналогичных размерах и равной частоте вращения крыльчатки первые способны создавать значительно более высокое давление перекачиваемой среды (в семь раз больше). Вихревые насосы за счет особенностей своей конструкции могут не только функционировать в самовсасывающем режиме, но и перекачивать газово-жидкостные среды.

Крыльчатка насоса вихревого типа, вращающаяся внутри его корпуса, располагается в нем эксцентрично. Так создается наименьший зазор между торцевой частью лопаток и внутренними стенками камеры. Наиболее значимое различие центробежных и вихревых насосов состоит в том, что в последних жидкость, попадающая в рабочую камеру, двигается по касательной по отношению к окружности крыльчатки. Продвижение жидкости по специальной канавке, проходящей по всей окружности рабочей камеры, обеспечивается за счет центробежных сил, создаваемых при вращении жидкой среды совместно с крыльчаткой. Канал, по которому жидкость внутри вихревого насосного устройства перемещается от принимающего патрубка к выходному, разделен специальным уплотнительным выступом. Последний необходим для того, чтобы не допустить попадания перекачиваемой жидкой среды из напорной зоны во всасывающую камеру.

Принцип действия


Принцип действия вихревых насосов довольно прост. При совместном вращении перекачиваемой жидкой среды и крыльчатки создаются центробежные силы, под действием которых жидкость выталкивается в выходной патрубок под определенным напором. Если сравнивать центробежный и вихревой насосы по принципу действия, можно выделить ряд отличий.

Так, особенности функционирования вихревого насоса заключаются в следующем.

  • При вращении крыльчатки в принимающий патрубок поступает небольшой объем перекачиваемой жидкости, которая начинает перемещаться по специальным пазам вращающегося элемента устройства.
  • Жидкость, попавшая в пазы крыльчатки, перемещается по ним от периферийной части лопастей к центральной (центробежный самовсасывающий насос работает по-другому).
  • Жидкость внутри насоса под воздействием центробежной силы перемещается по канавкам в лопатках в обратную сторону (к их периферии) и под определенным напором выталкивается в выходной патрубок.
  • В области принимающего патрубка лопатки, вращаясь, создают разрежение воздуха, что и обеспечивает всасывание жидкости во внутреннюю часть насоса.

Конструкция вихревого насоса разработана таким образом, что за один оборот крыльчатки цикл всасывания перекачиваемой жидкости и ее выталкивания в напорный патрубок повторяется много раз, что приводит к увеличению энергии потока жидкой среды и, соответственно, возрастанию значения формируемого напора.

Основные разновидности

Вихревые насосы по своему конструктивному исполнению делятся на две категории:

  1. открыто-вихревые;
  2. закрыто-вихревые.

Насосы первого типа отличаются следующими конструктивными особенностями.

  • Лопасти, которыми оснащена крыльчатка, имеют удлиненную форму.
  • Крыльчатка, если сравнивать ее с просветом рабочего канала, отличается уменьшенным диаметром.
  • Кольцевой канал соединен с напорным патрубком.

Электронасосы закрыто-вихревого типа также обладают определенными конструктивными особенностями.

  • Лопатки насосов данного типа, если сравнивать их с подобными элементами открыто-вихревых устройств, более короткие и располагаются на поверхности рабочего колеса под разными углами.
  • Поперечное сечение внутренней камеры равно диаметру рабочего колеса.
  • Кольцевой канал закрыто-вихревых насосов соединяется и с принимающим патрубком, и с выходным.

Естественно, различия затрагивают не только конструкцию насосного оборудования указанных типов, но и принцип действия таких устройств. Насосы открыто-вихревого типа функционируют следующим образом.

  1. Перекачиваемая жидкость по принимающему патрубку поступает во внутреннюю рабочую камеру.
  2. Захваченная вращающейся крыльчаткой, перекачиваемая среда попадает в кольцевой канал.
  3. Вихревой поток перекачиваемой жидкости, перемещаясь по кольцевому каналу, способствует формированию напорного потока, который и направляется к выходному патрубку.

Поскольку диаметр крыльчатки у насосов закрыто-вихревого типа, как уже говорилось выше, равен поперечному сечению рабочей камеры, жидкость из входного патрубка сразу попадает в кольцевой канал, где и создается напорный поток.

Классифицируют насосы вихревого типа и по их расположению относительно перекачиваемой среды. Так, в зависимости от данного параметра различают:

  • устройства погружного типа, которые, как понятно из их названия, в процессе эксплуатации находятся в толще перекачиваемой среды (используют такие насосы как в бытовых, так и в промышленных целях, перекачивая с их помощью чистые жидкости не слишком высокой вязкости);
  • насосы поверхностного типа, которые располагают в непосредственной близости от резервуара с жидкой средой или скважины, надежно защищая их корпус от попадания жидкости (оборудованием данного типа оснащают оросительные системы и системы подачи воды для бытовых целей).

Кроме вихревых насосов классической конструкции, современная промышленность выпускает совмещенные устройства.

  • Насосы свободно-вихревого типа имеют конструкцию, которая позволяет им перекачивать сильно загрязненные жидкие среды. Данные устройства применяют в качестве дренажных и фекальных насосов, а также для оснащения очистных сооружений и в горнодобывающей промышленности (без помощи такого оборудования не обходится бурение скважин, из которых необходимо откачивать жидкие среды).
  • Насосы центробежно-вихревого типа способны работать с жидкими средами, температура которых доходит до 105°. Конструктивной особенностью таких насосов является то, что они оснащены сразу двумя рабочими колесами: центробежным и вихревым. За счет такой конструктивной особенности данное оборудование отличается значительно более высоким КПД (по сравнению с классическими вихревыми устройствами).
  • Вакуумные насосы вихревые могут использоваться в качестве воздуходувки или для откачивания воздуха – создания неглубокого вакуума. Такие насосы просты в использовании и не нуждаются в сложном техническом обслуживании. Они находят широкое применение в качестве теплового аппарата, при помощи которого обеспечивается подача и распространение требуемого количества теплого или холодного воздуха. В частности, такое оборудование успешно используют для сушки стеклотары, с его помощью осуществляют аэрацию искусственных и естественных водоемов.

Достоинства и недостатки

У вихревого центробежного насоса специалисты отмечают целый ряд достоинств.

  1. Вихревой поверхностный насос, если сравнивать его с обычными центробежными с такими же габаритами, способен создавать в семь раз больший напор перекачиваемой жидкости. Благодаря этому свойству подобный насос высокого давления, способный работать с производительностью до 12 литров перекачиваемой жидкой среды в минуту, отличается компактными габаритами.
  2. Многие модели вихревых насосов обладают самовсасывающей способностью, то есть могут запускаться даже в том случае, если входной трубопровод предварительно не заполнен жидкой средой.
  3. Устройство вихревого насоса позволяет использовать такое оборудование для перекачивания не только жидких сред, но и смесей, содержащих в своем составе газообразные включения. Более того, устройства данного типа способны как перекачивать комбинированные среды, так и обеспечивать их транспортировку по трубопроводам с хорошим напором.
  4. В качестве насоса для скважины устройства вихревого типа способны поднимать перекачиваемую жидкую среду с глубины, доходящей до 20 метров.
  5. Поверхностный насос вихревого типа может создавать напор перекачиваемой жидкой среды, не уступающий по своим показателям напору, формируемому при помощи насосного оборудования промышленного назначения.
  6. За счет особенностей своей конструкции вихревой самовсасывающий насос может успешно использоваться для перекачивания и транспортировки летучих жидких смесей (таких, например, как бензин и сжиженный газ).

Естественно, есть у вихревого насосного оборудования и недостатки. Перечислим наиболее значимые из них.

  1. Значение КПД такого оборудования не превышает 45%. Из-за такого низкого КПД использование высокомощных насосов вихревого типа является экономически нецелесообразным. Как правило, применение вихревых насосов для скважин или перекачивания рабочих сред из резервуаров предпочтительно в тех случаях, когда использовать центробежное или любое другое насосное оборудование не представляется возможным.
  2. Применять такой насос для воды допускается только в том случае, если жидкая среда, которую предстоит перекачивать, чистая и не содержит нерастворимых включений.
  3. Особенности конструкции вихревых насосов не позволяют использовать такие устройства для перекачивания вязких жидкостей.

Сферы применения

Существует множество сфер использования вихревых насосов. Рассмотрим наиболее распространенные из них.

  1. С помощью насосных установок на предприятиях химической промышленности перекачивают кислоты, щелочи и другие агрессивные жидкие среды. Насосы вихревого типа отличаются простотой конструкции, что позволяет использовать для их оснащения детали, изготавливаемые из химически стойких полимеров и металлических сплавов, трудно поддающихся механической обработке и литью.
  2. С помощью вихревых насосов транспортируют летучие жидкости. С последними в насос закачивается и пар, который они выделяют. Эффективно справляется с такими смесями насосное оборудование вихревого типа, в отличие от самовсасывающего центробежного насоса. Данным оборудованием, в частности, оснащают АЗС и топливозаправочную технику, используемую на аэродромах и в аэропортах.
  3. Перекачивание жидкостей, содержащих в своем составе большое количество растворенных газов, также осуществляется с использованием вихревых насосов.
  4. Насосными установками вихревого типа оснащают маленькие насосные станции, работающие в автоматическом режиме. Здесь использование насосного оборудования других типов нецелесообразно: центробежные насосы в таких случаях малопригодны, а устройства поршневого типа слишком дороги и громоздки.
  5. Вихревое насосное оборудование задействовано в коммунальном хозяйстве, где требуется транспортировка жидкой среды с малой подачей и большим напором.
  6. Данные гидромашины используются в качестве вакуум-насосов, компрессоров низкого давления и вместо водокольцевых компрессоров.
  7. Вихревыми устройствами, выступающими в функции питательных насосов, оснащают маломощные котельные установки.

Вообще, если учитывать принцип действия и технические характеристики вихревых насосов, можно сделать вывод о том, что их применение оправдано в тех случаях, когда перекачиваемую жидкую среду необходимо транспортировать с небольшой подачей, но большим напором.

Современная промышленность выпускает насосное оборудование вихревого типа, производительность которого составляет минимум 8 и максимум 60 м3/час, а напор – от 25 до 250 метров.

met-all.org

Где применяют вихревой насос

Вихревой насос главным образом выполняет задачу перекачивания воды, но может быть использован и для транспортировки газообразных веществ. Существует несколько подвидов устройств, но одинаковым элементом у всех будет рабочее колесо со специальными лопатками. Принципиальным отличием вихревых насосов является возможность работы с малым количеством воды, при этом они способны обеспечить достаточно сильный напор.

Вихревой насос

Соответственно, основная сфера применения – места, где нужно обеспечить большой напор воды при незначительных ее объемах. Водяной насос вихревого типа применяется для бытовых или производственных целей. Их используют в автоматических системах подачи воды, для орошения, они подходят для подачи жидкостей того или иного типа, могут выступать в качестве компрессора для повышения давления в системе водоснабжения. В частности, назначение такого насоса следующее:

  • водоснабжение загородных домов при помощи автоматизированной насосной станции;
  • перекачка бензина и керосина на АЗС;
  • питание маломощных котельных установок и др.

Часто насосы этого типа применяют в химической промышленности для перекачки химически агрессивных веществ. Благодаря простоте конструкции в качестве материалов для изготовления вихревых насосов применяют химически стойкие сплавы, с трудом поддающиеся фигурному литью.

Устройство и принцип работы

Как было упомянуто выше, основной рабочий элемент данного типа устройств – это колесо (крыльчатка) с лопатками, которые выступают в роли лопастей. Лопасти по направлению к оси колеса располагаются радиально или наклонно. Сама по себе крыльчатка является стальным диском, по его внешней окружности вырезаны ямки, которые и формируют лопасти.

Колесо с лопастями вращается внутри цилиндрического корпуса, при этом расстояние от торца лопатки до стенки минимально. Принцип действия вихревого насоса заключается в том, что вода всасывается во входное отверстие и закручивается в вихрь благодаря крыльчатке.  При небольших энергозатратах мощность потока увеличивается в разы, и жидкость с большим давлением выбрасывается из выходного патрубка.

Вихревой насос

Стоит отметить, что входной и выходной патрубки находятся в верхней части насоса. Такая конструкция обеспечивает самовсасывание жидкости при старте работы оборудования.

В вихревом насосе есть специальный отливной канал, который соединяет выходной патрубок с входным отверстием, при этом между собой они разделены специальной перегородкой. Она перекрывает минимум две лопасти, и между ней и колесом расстояние составляет не более 0,2 мм. Таким образом, движение перекачиваемой воды и крыльчатки создает центробежную силу, что и усиливает напор. За счет такой конструкции удалось добиться не только повышение давления на выходе, но и обеспечить возможность перекачивать газожидкостные вещества.

Благодаря конструктивным особенностям при одинаковых размерах крыльчатки и равной частоте совершаемых оборотов, работа вихревого насоса приблизительно в 7 раз эффективней, чем центробежного.

Достоинства и недостатки вихревых насосов

Вихревые насосы имеют своим плюсы и минусы. К достоинствам можно отнести большой напор на выходе, функцию самовсасывания воды, возможность перекачивать не только жидкость, но и летучие вещества, а также структуры с газом. С помощью таких устройств можно осуществлять не только перекачивание, но и транспортировку воды по трубам. Использовать насосы погружного типа с вихревой системой работы можно на глубине до 20 метров.

Основной минус – это низкий коэффициент полезного действия. Он составляет порядка 45%, при необходимости обеспечения высоких производственных мощностей лучше выбрать центробежный насос, так как экономически он будет более выгоден. На крупных предприятиях рассматриваемые модели используют только по причине невозможности использовать центробежные. Еще один серьезный недостаток – вихревой насос не может перекачивать воду, в которой есть вкрапления твердых частиц. Также такие устройства не подходят для вязких веществ.

Классификация

Вихревые устройства могут отличаться по нескольким параметрам. В настоящее время существуют следующие типы вихревых насосов:

  • открытой и закрыто — вихревые;
  • погружные и поверхностные;
  • комбинированные.

Каждый из них имеет разное назначение и строение

Открыто-вихревые и закрыто-вихревые

Открыто-вихревой насос отличается от закрыто-вихревого тем, что у него более длинные лопатки, крыльчатка по диаметру меньше отводного канала, и сам кольцевой канал соединяется только с напорным патрубком. У закрытых моделей лопасти более короткие и расположены под разными углами, диаметр колеса совпадает с диаметром внутренней камеры, а канал соединяет входное и выходное отверстие.

Отличие в работе следующее. Вода поступает через вход и попадает в рабочую камеру, где в виде вихря отправляется в соединительный канал и уже через него под давлением выходит через выходной патрубок. У закрытых устройств в силу одинакового диаметра рабочей камеры и колеса вода сразу попадает в соединительный канал, там формируется вихрь и усиливается напор.

Открытый и закрытый насос

Погружные и поверхностные модели

Отличие данных моделей понятно из названия: погружные находятся непосредственно в перекачиваемой среде,  поверхностные расположены рядом с ней. Первый вариант чаще всего используется просто для перекачивания жидкостей или не слишком вязких веществ, второй используется для циркуляции воды, например, в оросительных системах или для водоснабжения дома.

Комбинированные варианты

Свободно-вихревые модели позволяют работать с сильно загрязненными веществами. Их используют как фекальные или дренажные насосы, применяют в очистных сооружениях и в добывающей промышленности для откачивания воды из скважин при бурении.

Центробежно-вихревые насосы имеют более высокий КПД в сравнении с классическими вихревыми моделями, они способны работать с жидкостями с температурой нагрева не более 105 градусов. Отличие заключается в том, что здесь установлено и центробежное, и вихревое колесо одновременно.

Вакуумные насосы вихревого типа – это своего рода воздуходувки. С их помощью можно обеспечить распространение горячего или холодного воздуха, а также добиться небольшого вакуума. Часто применяется для сушки стеклянной тары и аэрации водоемов.

Какой насос лучше – вихревой или центробежный

Чтобы ответить на вопрос, что лучше, вихревой или центробежный насос, следует внимательно посмотреть на характеристики вихревых насосов:

  • небольшой размер и меньшая цена в сравнении с центробежными;
  • способность создать высокое давление;
  • работа с чистыми веществами;
  • достаточно высокий уровень шума.

В настоящее время вихревые насосы обеспечивают производительность от 8 до 60 кубических метров в час, а напор варьируется от 25 до 250 метров.

Вихревые насосы для воды

Исходя из характеристик вихревых моделей, можно сделать вывод, что они более пригодны в промышленности, так как способны перекачивать не только жидкости. По причине высокого шума они не подходят для работы в жилых помещениях или расположенных в непосредственной близости рядом с домом. Благодаря цене и компактным размером их целесообразно применять на небольших насосных станциях, ведь они могут работать с малой подачей, но большим напором. Они подходят для фермерских хозяйств в качестве снабжения системы орошения водой. Такие насосы отлично подходят для вспомогательных котельных станций, а также в качестве компрессора для обеспечения циркуляции воды. Еще одним плюсом является простота конструкции и ремонта.

tehnika.expert

Конструкция и принцип работы[править | править код]

Основным элементом вихревого насоса является рабочее колесо, оснащённое лопастями и помещённое в корпус и закреплённое на валу. Между колесом насоса и корпусом имеется минимальный зазор (до 0,2 мм). Принципиальным отличием вихревых моделей от осевых и центробежно-вихревых аналогов является способ подачи перекачиваемой жидкости в кожух. Здесь она подаётся и выходит из кожуха насоса по касательной линии к рабочему колесу. В корпусе агрегата жидкость вращается вместе с колесом. На неё воздействует центробежная сила, которая возникает в результате указанного вращения, и всасывающая сила пазов, расположенных между лопастями колеса. Под влиянием центробежной силы вода двигается к периферии лопастей насоса. Вследствие этого появляется разрежение в пазах и возникает всасывающая сила. Когда всасывающее воздействие превышает центробежное, жидкость двигается к центру колеса. Данная тенденция сохраняется, пока силы не уравняются, после чего цикл повторяется. В результате на каждой лопасти образуется вихрь, что приводит к увеличению давления. Из-за такого принципа действия насосы данного типа были названы вихревыми. Жидкость внутри корпуса совершает сложные движения, но конструкция самого устройства предельно проста.

ru.wikipedia.org

Вихревой насос

Имеет самое простое устройство. На валу крепится колесо, имеющее лопасти. Вся эта конструкция помещается в корпус таким образом, чтобы между колесом и корпусом оставался зазор до 0.2 мм. Теперь, когда насос начнёт свою работу, жидкость будет поступать и выбрасываться из него по касательной, относительно крутящегося колеса. Двигаться воду заставит центробежная сила, возникающая при вращении колеса и лопаток.

Центробежный насос

Также состоит из корпуса, колеса и вала. Для того чтобы колесо могло вращаться, устанавливается специальная шпонка. Особый интерес представляет само колесо, состоящее из двух дисков и закреплённых между ними лопаток. В качестве движущей силы чаще всего выступает дизельный двигатель. В передней части корпуса имеется отверстие, через которое вода и поступает в насос.
Для того чтобы вся эта система заработала, необходимо запустить двигатель.

Сразу после этого начнёт вращение вал с закреплённым на нём колесом. Лопатки, двигаясь сами, заставляют двигаться и содержащуюся в камере жидкость. Под воздействием всё той же центробежной силы транспортируемое вещество вытесняется от центра к периферии, а затем по магистрали отводится дальше по системе труб.

Насосы этого типа могут иметь несколько ступеней, тогда их относят к классу многоступенчатых. Одна ступень считается базовой, классической. Но иногда возникают ситуации, когда в системе необходимо создать большой напор жидкости. Тогда одного рабочего колеса становится недостаточно. На один общий вал устанавливают несколько рабочих колёс. Каждое такое колесо имеет свою рабочую камеру. Весь смысл в работе такой объединённой системы заключается в следующем: жидкость переходит из одной камеры в другую, пока не достигает выходной трубы. Напор воды или любой другой жидкости будет суммироваться, то есть состоять из напоров каждой камеры.

Насосы, относящиеся к данной группе, могут иметь разное направление оси вращения. Чаще всего встречаются конструкции с горизонтальным расположением вала. Эти агрегаты легко обслуживать, благодаря удобному расположению деталей.

По способу установки насосные системы разделяют на:

  1. Поверхностные — самые дешёвые и легкодоступные в плане ремонта. Но для их нормального функционирования приходится соблюдать определённые правила. Между уровнем расположения насоса и уровнем источника должна быть разница в восемь метров. Такие условия невозможно соблюсти при работе с глубокими колодцами или скважинами.
  2. Полупогруженные — имеют вертикально расположенный вал. Корпус в этом случае погружают в жидкость, правда, лишь наполовину.
  3. Погруженные — полностью опускаются в жидкую среду. Для обеспечения нормальной работы и обслуживания, подвешиваются на тросе или цепи. Такие насосы устанавливают в том случае, если такая система единственная возможность откачать жидкость. Из-за повышенных требований — одни из самых дорогих.

В отличие от вихревых насосов, производительность центробежных полностью зависит от величины напора.
На использование вихревых насосов также есть ограничения. Они могут работать, если при напоре до 55 вод. ст. Увеличить напор станет возможным, если увеличить диаметр колеса.Так же придётся увеличивать размер корпуса, что совсем нерентабельно. Вихревые насосы имеют небольшой кпд, что является существенным недостатком и знрчительно сужает сферу применения этих агрегатов.Насосы построенные по принципу вихревых имеют одно уязвимое место. Они при попадании твёрдых частиц вместе с водой, быстро выходят из строя.

vchemraznica.ru

Особенности самовсасывающих агрегатов

Приобретая агрегат для применения на загородном участке, следует проанализировать ряд факторов, которые определяют нужную категорию.

К ним относятся:

  • глубина источника;
  • расстояние от источника до дома;
  • уровень напора;
  • качество подаваемой воды;
  • потребление воды.

Обычно перечисленные данные учитывают при расчете производительности аппарата, однако они полезны и при выборе насоса по типу всасывания.

Различают самовсасывающие и нормально всасывающие устройства. Отличие кроется в конструкции, регулирующей процесс перезаливки в случае попадания в систему воздуха.

К нормально всасывающим относят погружные и полупогружные насосы, функционирование которых происходит, если жидкость из источника перемещается в рабочий отсек самотеком. При попадании воздуха срабатывает автоматическая защита от «сухого хода» и работа останавливается, так как вхолостую аппарат работать не может. Насос приходится перезапускать.

Самовсасывающие модели рассчитаны на самостоятельное удаление воздуха без участия человека. Это происходит благодаря конструктивным особенностям: в верхней части рабочего отсека находится вантуз, через который и удаляется воздух. Вернуться ему назад мешает обратный клапан.

Современные исполнения со встроенными задвижками производят самостоятельную перезаливку, благодаря чему отпадает необходимость в постоянном контролировании оборудования.

С процессом перезаливки связана и небольшая высота подъема самовсасывающих агрегатов – до 9 м. Важно проследить, чтобы рабочая камера постоянно была заполнена водой, и чем короче подающая магистраль, тем быстрее происходит процесс перемещения воды.

Чаще всего самовсасывающие насосы являются частью насосной станции с гидроаккумулятором, всасывающим патрубком (или эжектором), запорной арматурой и контрольно-измерительными приборами.

Правильный монтаж всасывающей линии

При устройстве системы водоснабжения важна не только установка самовсасывающего насоса или насосной станции, но и монтаж всасывающей магистрали.

При создании герметичного водопровода следует проконтролировать соотношение диаметра трубопровода с диаметром патрубка, а также максимально укоротить (по возможности) длину всей магистрали.

Чем длиннее всасывающая линия, тем выше сопротивление, соответственно, ниже напор. Наличие протечек может привести к поломке оборудования – данное условие актуально для центробежных моделей, которые не предназначены для перекачки воздушно-жидкостных сред.

Обратите внимание на расположение труб. Всасывающая линия не должна иметь перегибов, изломов, сложной сборной конструкции, поднимающейся выше уровня насоса, в ином случае возможно образование воздушных пробок, которые нарушают процесс всасывания и с трудом удаляются из системы.

В качестве дополнительного оборудования, установленного непосредственно на магистраль, используют обратный клапан (или простой невозвратный аналог) и фильтр. Благодаря клапану вода удерживается в трубопроводе и не вытекает назад, тем самым защищая владельца насоса от повторных заливок.

Фильтр предохраняет оборудование от попадания донного осадка с крупными включениями, кусочков водных растений, глинистых примесей.

Можно ли заменить самовсасывающую модель обычным насосом? Если нет другого выхода из положения, то так и делают – на время ремонта или покупки нового оборудования.

Однако не стоит забывать о некоторых нюансах:

  • придется полностью заполнить водой камеру насоса и магистраль перед включением;
  • необходимо избегать попадания воздуха, иначе оборудование выйдет из строя;
  • заливку следует производить после каждой «аварии», вызванной разгерметизацией водопровода.

Практика показывает, что пользователи самовсасывающих насосов не спешат переходить на обычные, тем боле, что выбор оборудования зачастую продиктован оптимальными условиями всасывания.

Центробежные самовсасывающие насосы

Подходящим вариантом для автономного применения на частном загородном участке является центробежный самовсасывающий насос, который перекачивает не только чистую воду, но и среды с мелкими включениями – например, осадок из пруда.

Он прекрасно справляется с жидкостью, представляющей собой смесь воды и газа. Оборудование является поверхностным, то есть устанавливается выше зеркала воды, а процесс подъема воды обеспечен внутренним разрежением во всасывающей магистрали.

Виды конструкций и их особенности

Ознакомиться с устройством самовсасывающего центробежного насоса необходимо для возможности устранения неисправностей и регулярного обслуживания. Агрегат представляет собой несложный механизм, заключенный в прочный спиралевидный корпус с крышкой, материал корпуса – нержавеющая сталь, чугун, пластик.

Внутри находится рабочее колесо (стальное или полимерное), оснащенное лопастями, развернутыми в противоположную сторону. Кроме рабочего колеса важными частями является диффузор и эжектор (трубка Вентури).

Таким образом, практически все детали являются статичными, а движение задает единственный динамический элемент – диск (диски) рабочего колеса.

Конструкция насоса подразумевает легкий доступ к главной детали для профилактического осмотра или небольшого ремонта (например, чистки или обточки). Так как аппарат находится снаружи, в отличие от погружного аналога, всегда есть возможность осмотреть его и произвести замену частей.

Центробежные модели массивнее вихревых, но работают гораздо тише и способны перекачивать грязную воду с включениями средней фракции. Для сильно загрязненных сред предназначены специальные дренажные насосы, а если необходимо дополнительное измельчение – фекальные.

Выбирая агрегат у поставщика, поинтересуйтесь возможной комплектацией: кроме электрического двигателя применяют бензиновый или дизельный, однако для дачного исполнения электрическое оборудование более оптимально. При регулярных профилактических осмотрах и техобслуживании срок работы центробежного насоса достигает 20 лет.

Характеристики моделей различаются, однако средние показатели могут выглядеть следующим образом:

  • температура внутри системы – до +35ºС;
  • температура воздуха снаружи (в месте установки насоса) – до +35ºС;
  • высота подъема всасывающей магистрали – до 8 м;
  • наибольшее давление в системе – 6 бар;
  • двигатель – двухполюсной асинхронный (класс защиты не ниже IP 44).

Большая часть деталей выполнены из нержавейки, в качестве материала торцевого уплотнения используют графит или керамику.

Таким образом, самовсасывающий агрегат по строению очень напоминает обычный насос центробежного типа, с одной разницей: процесс рециркуляции жидкости происходит внутри корпуса, а не в выносной магистрали.

Пробки залива и слива воды, подставка для крепления к двигателю, расположение патрубков, соединяющих аппарат с напорным и всасывающим трубопроводом, – как у простого оборудования.

Особенности и принцип действия

По патрубку вода поступает из всасывающей трубы внутрь корпуса и заполняет все пространство, после чего автоматически приводится в действие рабочее колесо. Под воздействием центробежной силы жидкость вытесняется от центра к периферийным участкам и под давлением движется в напорную магистраль, также присоединенную посредством патрубка.

С понижением давления в центральной части вновь происходит засасывание воды в корпус из всасывающего трубопровода. Периодичность всасывания-выталкивания и лежит в основе непрерывной подачи воды центробежным оборудованием.

Количество рабочих колес в насосах может быть разным, от одного до нескольких (одноступенчатые и многоступенчатые), однако принцип закачки жидкости в корпус и далее, по магистрали, от этого не меняется.

Сфера применения центробежных агрегатов

Центробежные самовсасывающие аппараты способны перекачивать жидкости, с которыми не справятся модели вихревого типа:

  • вязкие среды;
  • жидкости с твердыми частицами;
  • абразивные жидкости.

В связи с этим данную категорию насосного оборудования часто применяют в производстве, например, для перекачки нефтепродуктов. В частном применении агрегат не застоится, если хозяева для полива сада или огорода используют дачный пруд или другой водоем, вода которого не отличается чистотой и прозрачностью.

Аппарат способен перемещать жидкость с донным густым осадком, кусочками тины и других водных растений.

Бытовые насосы отлично справляются и с перекачкой чистой воды, поэтому они хороши и для устройства автономного водоснабжения здания и прилегающих построек (бани, летней кухни). Мощный по производительности насос подходит для оборудования рациональной системы полива не только грядок, но и газона, тепличного хозяйства, цветников и сада.

При запуске происходит процесс самозаливки водопровода, что позволяет сэкономить средства на обслуживании и гарантирует стабильность работы.

Вихревые импеллерные насосы

Среди самовсасывающих модификаций присутствует группа вихревых насосов, однако, в отличие от центробежных аналогов, они не подходят для перекачивания вязких сред.

Наличие твердых включений в воде необходимо исключить, иначе работоспособность оборудования нарушится. Насосы вихревого типа просты в устройстве и обслуживании, но обладают меньшей производительностью и низким КПД.

Схема устройства и принцип работы

Внутренние детали вихревого насоса мало отличаются от аналогов центробежного оборудования. Основной динамической деталью является рабочее дисковое колесо, оснащенное расположенными по кругу лопастями.

Лопасти вращаются внутри своеобразного канала, связанного с входящим и выводящим патрубками. Жидкость поступает по всасывающему патрубку, под воздействием вращения колеса закручивается и по винтовой траектории перемещается в сторону выхода.

Многократное нахождение жидкости в пространстве между лопастями образует дополнительную энергию и напор, поднимающий воду на необходимый уровень, на этом и основан принцип работы самовсасывающего вихревого насоса.

Всасываемый воздух смешивается с жидкостью, затем смесь вновь разделяется на два компонента: воздух выводится наружу, а жидкость продолжает циркулировать в рабочей камере. После того, как удален весь воздух, камера полностью заполняется водой и вводится в работу по принципу центробежного оборудования.

Обязательным элементом, как и у центробежного оборудования, является обратный клапан, выполняющий две функции:

  • препятствует обратному попаданию воздуха;
  • обеспечивает заполнение рабочей камеры водой.

Максимальная высота подъема воды, которую обеспечивает вихревое самовсасывающее оборудование, — 8 метров. От центробежных насосов вихревые отличаются двумя принципиальными качествами: они не перекачивают грязные среды, однако прекрасно справляются с перемещением смеси воздуха и жидкости.

Низкий КПД (от 25% до 45 %) объясняется тем, что много энергии тратится на процесс нагнетания жидкости. По этой причине владельцы загородных участков отдают предпочтение центробежным агрегатам. О вихревом оборудовании обычно вспоминают, когда нет возможности установить более продуктивный аналог.

Преимущества бытового использования

Достоинством данной категории самовсасывающих насосов являются компактные размеры и увеличенный напор (в 5-7 раз больше, чем у центробежных аппаратов). Таким образом, их рационально использовать при обслуживании источника воды, находящегося на далеком расстоянии от точек водоразбора, при условии, что большая производительность не нужна.

Примером может служить перекачка воды из колодца, высота подъема в котором не превышает 7-8 м, в так называемую «рабочую зону», где обычно расположены садовые посадки, грядки, теплицы. Учитывая неравномерность рельефа и огибание дачных строений, стоит рассчитывать на трубопровод до 100м длиной, а это значит, что потребуется большой напор.

Кроме использования вихревых модификаций в автономных частных водопроводах, их применяют для тушения пожаров, устройства вентиляции, в тепловых установках.

Эжектор – прибор для глубоких источников

Самовсасывающие насосы со встроенным эжектором рассчитаны на открытые естественные водоемы, колодцы и скважины, глубина забора воды в которых не превышает 7 м или 8 м.

Обычно технические характеристики данной категории оборудования сводятся к следующим параметрам:

  • производительность – 4-5 м³/ч;
  • давление – 4-6 бар;
  • напор – 50-60 м.

Вместе с гидроаккумулятором, реле давления и комплектом автоматики подобные модификации образуют эффективно работающие насосные станции. При некотором удалении от здания, где расположены основные точки водоразбора, поверхностного самовсасывающего оборудования мало, требуется дополнительный механизм.

Увеличить мощность всасывания можно при использовании выносного эжектора, который справляется с подъемом воды, находящейся на глубине 35-40 м. Промышленные модели эжекторов способны эффективно работать, если зеркало воды находится на глубине 19-20 м. Далекое расстояние до источника также не является преградой для эжекторного устройства.

При использовании выносного эжектора резко падает КПД насосной станции – до 30-35%, зато снижается уровень шума, характерный для встроенных эжекторов.

Выводы и полезное видео по теме

Представленные видеоматериалы помогут вам разобраться в конструкции и принципе работы самовсасывающего оборудования.

Ролик #1. Сборка насоса от компании «Астерион» (серия UP):

Ролик #2. Принцип работы центробежного самовсасывающего насоса:

Ролик #3. Профессиональный обзор насосов Акварио (серия AJC):

Центробежные и вихревые самовсасывающие насосы – наиболее подходящее оборудование для частного применения на загородных участках. С их помощью вы можете создать систему водоснабжения или полива.

Но помните, что максимальной эффективности можно достичь, лишь тщательно проанализировав условия использования насосной станции и изучив технические характеристики выбранной модели.

Ждем ваших рассказов о личном опыте откачки воды самовсасывающим насосом. Комментарии, пожалуйста, оставляйте в расположенном ниже блоке. Здесь же можно задать вопросы по интересующим моментам и поделиться полезными фактами.

sovet-ingenera.com


Categories: Насос

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector