Как работает самовсасывающий поверхностный насос

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.

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.

Центробежный насос

Строение центробежного насоса показано на чертеже ниже.

В корпусе (обычно он имеет спиральную форму) расположен вал, к которому жестко прикреплено рабочее колесо. В большинстве случаев лопасти устанавливаются между передним и задним дисками.

Всасывающий и выходной патрубки располагаются перпендикулярно друг другу (схема ниже). Из-за своего строения такие модели называют «улитками».

Определение

Центробежным — называют динамический насос, в котором жидкость перемещается сплошным потоком, за счет центробежной силы. Движение рабочего тела происходит перпендикулярно оси вращения ротора.

Плюсы и минусы

«Улитки» имеют множество достоинств:

• простота монтажа и обслуживания (все детали легкодоступны);
• высокая производительность (при необходимости применяются секционные насосы с несколькими рабочими колесами);
• широкая сфера применения.

В список минусов входят:

• более высокая стоимость;
• невозможность сухого всасывания (перед работой кожух нужно полностью наполнить водой);
• запрет на работу с грязными жидкостями. Твердые частицы быстро приводят агрегат в негодность.

По большому счету, разница между этими двумя видами устройств невелика, и сферы их применения практически идентичны.

Конструкция агрегата

В широком смысле вихревые модели насосов представляют собой гидравлическое оборудование, преобразовывающее механическую приводную энергию в силу. Генерируемое усилие обеспечивает движение жидкостных потоков. Типовой состав конструкции таких агрегатов формируется насосной частью, электродвигателем (как правило, асинхронным), блоком запуска, группой заливных и выпускных отверстий, крепежной инфраструктурой и т. д.

Ключевым элементом в устройстве вихревых насосов является рабочее колесо, обеспеченное лопастями и размещенное на валу. За счет его движения и выполняется основное усилие, требуемое для циркуляции воды

К слову, для определения направления вращения колеса следует обратить внимание на маркировку. Обычно прямо на корпусе стрелкой указывается, в какую сторону производится вращение

Сам же корпус выполняется из высокопрочной нержавеющей стали. В отличие от многих других видов насосов, пластик в данном случае практически не используется. Минимальный класс изоляционной защиты вихревых моделей редко соответствует уровню менее IP44.

Советы по выбору

При выборе определенной модели необходимо помнить, что вихревой насос должен выполнять 2 основные функции – обеспечивать бесперебойную подачу жидкости из скважины и при этом иметь надежную конструкцию.

Этим параметрам отвечают многие модели, представленные на рынке. Но для того чтобы подобрать оптимальную, рекомендуется придерживаться следующих рекомендаций:

• Оптимальный показатель мощности и объем перекачиваемой жидкости. В зависимости от потребностей необходимо подобрать такую модель, чтобы ее технические характеристики полностью соответствовали требуемым – объем жидкости из скважины не должен быть меньше минимального показателя потребления.
• Расчет напора. Он зависит от глубины источника забора воды и горизонтальных трубопроводов. Эти данные производитель указывает в паспорте оборудования.
• Гарантия на работу насоса.

Учитывая эти факторы и применяя планомерный подход, можно выбрать оптимально подходящую модель оборудования, которая будет полностью соответствовать требованиям системы водоснабжения.

Вихревые и центробежные — сравнение и область применения

Сначала общие черты:

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

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

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

Поверхностные центробежные насосы необходимо заполнять водой перед пуском

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

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.

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.

Совет! Купить такие насосы лучше всего для небольших хозяйств или химической промышленности. В любой другой сфере они окажутся менее эффективными, нежели центробежные варианты.

Чем отличается вихревой насос от центробежного

Главным элементом является вращающееся колесо с лопатками. Они установлены таким образом, чтобы вода перемещалась по раскручивающейся спирали. Жидкость отбрасывается в периферийную зону рабочей камеры, а в образовавшейся полости образуется зона разрежения. Отрицательное давление создает всасывающую силу, которая затягивает воду, продавливая ее по трубопроводу к потребителю.

Плюсы вихревого насоса:

1. Стоит недорого, если сравнивать с другими типами.
2. Малое количество механических элементов.
3. Простота ремонта и обслуживания.

Центробежный насос работает за счет вращения одного или нескольких колец с лопастями, которые захватывают воду, и раскручивая выталкивает ее в трубопровод. Есть модификации глубинного и поверхностного типа.

К достоинствам центробежных насосов относится:

1. Высокая производительность.
2. Бесшумность, слабая вибрация.
3. Пригодны для любых типов скважин.

Разница в конструкции и принципе действия формирует иной перечень недостатков. Твердые частицы повреждают колесо выводят насос из строя. Цена такого оборудования выше, чем у описанного выше аналога.

Выбор по чистоте воды

Для определения критерия выбора по чистоте воды используют следующие показатели:

• Чистая вода: содержание твёрдых микрочастиц не более 150 гр/м – допустимо применение всех видов поверхностных насосов, скважинных установок и их различных модификаций.
• Средняя степень загрязнённости: содержание микрочастиц и примесей не превышает 200 гр/м – такая вода подходит только для фонтанных агрегатов, некоторых видов насосных станций с циркуляционным типом двигателя и дренажных систем.
• Тяжёлая грязная вода: показатель концентрации механических микрочастиц более 200 грамм на кубометр. Применяют только дренажные и канализационные поверхностные устройства.

Самостоятельная оценка чистоты воды при установке колодца или скважины на питьевую воду недопустима. Кроме скорого износа всей локальной гидросистемы, вы рискуете получить элементарное пищевое отравление

Основные разновидности

• открыто-вихревые;
• 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.

Схема вихревого насоса с открытым каналом

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.

Схема вихревого насоса с закрытым каналом

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

• Перекачиваемая жидкость по принимающему патрубку поступает во внутреннюю рабочую камеру.
• Захваченная вращающейся крыльчаткой, перекачиваемая среда попадает в кольцевой канал.
• 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.

Многоступенчатый вихревой насос открытого типа

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).

Поверхностный вихревой насос бытового применения, предназначенный для подачи чистой воды из скважин или колодцев

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.

» data-lazy-type=»iframe» src=»data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″>

Правила эксплуатации

Описываемый агрегат устанавливается на твердую поверхность строго по горизонтали и, по возможности, ближе к источнику водозабора. На случай вибраций желательно также закрепить конструкцию металлическим каркасом или рамами на болтах. К сети насос подключается через блок предохранителя УЗО. Заземление можно обеспечить стальным проводом толщиной порядка 6 мм. При этом один его конец крепится к корпусу, а другой — к заземлителю в виде металлической трубы от колодца или любого сооружения, ведущего в грунт.

Далее можно приступать к непосредственной эксплуатации вихревого насоса, проверив его герметичность и корректность произведенных подключений. Сначала жидкостью заполняется всасывающий патрубок и насосная часть. Для этого можно использовать воронку и заливной выход в конструкции. Когда будет полностью заполнена насосная часть, можно запускать оборудование в работу.

Самовсасывающие насосы для воды: виды, принцип работы, рекомендации по эксплуатации

Насосы самовсасывающего типа – особый вид поверхностного оборудования, разработанный с целью увеличения рабочего ресурса. Их движущиеся части всегда охлаждены, уплотнители не повреждены, мотор действует безупречно. Однако из-за солидного ассортимента сложно бывает остановиться на подходящей модели. Согласны?

Все, что необходимо знать про самовсасывающие насосы для воды, вы найдете на нашем сайте. У нас подробно изложен принцип устройства и работы агрегатов этого типа, приведены различия в конструкции. Представленная нами информация поможет совершить взвешенную покупку.

Мы детально описали разные варианты самовсасывающих насосов, привели рекомендации по эксплуатации. Углубить познания помогут полезные фото и видео-приложения.

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

Принцип работы

Принцип действия вихревого насосного оборудования так же, как и в приборах центробежного типа, основан на использовании центробежного усилия, которое возникает при вращении рабочего колеса. Однако в отличие от центробежных аналогов вихревые насосы имеют свои особенности работы, которые состоят в следующем:

1. Во время вращения рабочего колеса насосного оборудования небольшой объём воды из всасывающего трубопровода попадает в пазы на рабочем колесе.
2. В результате она продвигается от периферии к центру агрегата, что не похоже на работу центробежного насоса.
3. После этого этот объём воды под влиянием центробежного усилия начинает продвигаться вдоль лопаток от центральной части к периферии.
4. В итоге вода получает ускорение и выбрасывается в выходное отверстие.
5. Здесь скоростная энергия воды переходит в энергию давления.
6. Под влиянием давления и всасывающего действия лопаток новый объём жидкости снова попадает на лопатки и происходит повторение цикла.

Их принцип работы немного отличается, поскольку насосы первого типа имеют:

Виды самовсасывающих насосных устройств

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

Важно понимать, что такие насосы должны включаться при соблюдении определенного условия: корпус, имеющий вид улитки, должен быть полностью заполнен водой. Это связано с крыльчаткой, которая не может по-другому создавать давление

Хотя этот нюанс многие и называют недостатком, в остальном недостатков практически нет.

Сферы применения

Данное оборудование используется в таких сферах народного хозяйства:

1. Химическая промышленность. С помощью вихревых насосов на предприятиях химпрома перекачиваются щелочи, кислоты и прочие агрессивные среды.Поскольку конструкция рабочего колеса таких агрегатов достаточно проста, появилась возможность его изготовления из стойких к агрессивным реагентам пластмасс и металлов, которые плохо поддаются отливке и обработке.
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. В 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.

Классификация по принципу действия — по типу рабочей камеры

Различают типы насосов по принципу действия и конструкции. Они делятся на объемные и динамические насосы.

1. Объемные насосы — такие, в которых жидкость перемещается за счет изменения объема камеры с жидкостью под действием потенциальной энергии.
2. Динамические насосы – механизмы, в которых жидкость перемещается вместе с камерой под действием кинетической энергии.

Динамические насосы, в свою очередь, делятся на лопастные и струйные.

Отдельно выделяют виды объемных насосов по принципу действия в зависимости от конструкции:

1. Роторные насосы – это цельный корпус, с определённым числом лопаток/лопастей, приходящих в движение при помощи ротора.
2. Шестеренные насосы – самый простой тип механизма, состоящий из сцепленных между собой шестерен, приходящих в движение под принудительным изменением полости между шестернями.
3. Импеллерные – в эксцентрический корпус заключены лопасти, при вращении выдавливающие жидкость.
4. Кулачковые – насосы, в корпус которых заключены 2 ротора, которые при вращении перекачивают жидкости разной степени вязкости.
5. Перистальтические – корпус включает эластичный рукав, в котором находится жидкость. При вращении дополнительных валиков жидкость перемещается по рукаву.
6. Винтовые – насосы, состоящие из ротора и статора. При вращении ротора жидкость начинает перемещаться по оси насоса.

Существует также деление динамических насосов по принципу действия:

1. Центробежные – включает в себя рабочее колесо, внутри которого находится жидкость, при вращении колеса, частицы приобретают кинетическую энергию, начинает действовать центробежная сила, под действием которой жидкость переходит в корпус мотора.
2. Вихревые насосы – по принципу действия аналогичны центробежным, но менее габаритны и имеют более низкий КПД.
3. Струйные – основаны на переходе потенциальной энергии в кинетическую.

Вихревый тип насоса является наиболее часто используемым за счет легкости установки. В бытовых нуждах такой агрегат устанавливают в загородных домах для обеспечения подачи воды. Циркуляцию воды обеспечивает жидкость, подаваемая на лопатки, расположенные в корпусе насоса. Ключевым элементов здесь является колесо, на которое вода подается через входное отверстие. Также такой насос используют для скважин, так как создают высокое давление. Они обладают способностью самовсасывания и могут перерабатывать не только жидкость, но газо-водную смесь.

Насосы центробежного типа часто применяют в бытовых и промышленных целях:

• для организации систем водоснабжения на промышленных предприятиях;
• для организации систем водоснабжения жилых кварталов;
• для систем полива.

Эти насосы отличаются простотой эксплуатации, так как принцип работы достаточно прост. Основную нагрузку принимает колесо с лопатками, на которое и подается жидкость, однако если жидкости внутри не будет, то насос выйдет из строя. Чаще такие насосы бывают поверхностными. За счет этого снижается их производительность. Погружные насосы центробежного типа требуют герметичность корпуса высокого качества.

Инерционные насосы для подъема подземных вод

Схема установки такого насоса представлена на рисунке 20. Из нее видно, что насос состоит из трех частей: верхней, нижней (опускной) и средней части (в виде соединительной трубы). Верхняя часть представляет собой поршневой пульсатор 1, приводимый в движение двигателем через кривошипно-шатунный механизм, и напорный клапан 2 принудительного действия.

В нижней части располагается всасывающий клапан 3 с сороудерживающей сеткой.

При пуске насоса в действие поршень, двигаясь слева направо, сжимает воду, предварительно залитую в насос, и расширяет стенки трубопровода 4. Напорный клапан 2 в этот момент закрыт. При обратном движении поршня давление в верхней части трубы 4 резко понижается. Одновременно с этим открывается напорный клапан 2, и столб воды в трубе 4 под действием упругих свойств трубы и жидкости начинает перемещаться кверху. Но в таком случае давление у нижнего всасывающего клапана 3 понижается, и вода под действием атмосферного давления приоткрывает клапан и поступает в насос. Повторное

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.

Рабочее колесо (лопастная крыльчатка) вихревого насоса

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.

Устройство вихревого насоса

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.

Это интересно: Водяной насос своими руками: как сделать самодельную помпу для воды

Конструкция и предназначение центробежно-вихревого насоса

Хотя центробежные и вихревые насосы относятся к одной группе, между ними существуют определенные различия. Вихревой насос имеет более компактные размеры, но при работе издает больше шума. Его стоимость несколько ниже, но производительность и создаваемый напор воды – значительно выше показателей центробежных установок. Сочетание моделей в одном устройстве компенсирует недостатки одного и подчеркивает достоинства другого оборудования.

В двухступенчатой конструкции центробежно-вихревых насосных устройств находится два рабочих колеса, включающихся в работу одновременно или последовательно в зависимости от модели. Перекачиваемая жидкость попадает вначале на расположенное первым центробежное колесо, создающее небольшое рабочее давление. Далее она поступает к вихревому колесу, увеличивающему напор в несколько раз. Результатом служит высокий показатель напора выходящей воды (до 190 метров) при относительно небольшой ее подаче, составляющей не более 37 кубометров в час.

Жидкость перемещается между колесами по специальному проводному каналу, находящемуся в крышке насосного агрегата. Центробежное колесо внутри корпуса фиксируется во избежание возможного осевого перемещения, а конструкция вихревого колеса обычно предусматривается плавающей. В некоторых моделях оба элемента располагаются на одном валу в общем корпусе. Вихревое колесо имеет отверстия, что позволяет при работе уравновешивать осевое усилие.

В комплект насосного оборудования входят электродвигатели, а специализированные установки дополняются взрывозащищенными вариантами моторов.

Буквенное обозначение центробежно-вихревых насосов выглядит как ЦВ. Третья буква соответствует разновидности конструкции. К примеру, насос ЦВК относится к консольному типу оборудования, а ЦВС – к самовсасывающему. Следующие за буквами цифры отвечают за показатели подачи жидкости (л/с) и ее максимального напора (м). Далее указывается:

• материал проточной части, определяющий прочность изделий (для ЦВ насосов – это серый чугун);
• вид уплотнения;
• климатическое исполнение.

Следует отметить, что центробежно-вихревой насосный агрегат обладает чуть большим КПД, чем обычный вихревой насос для воды.

ЦВ установки чаще всего используют для обеспечения работы маломощных котлов, подачи жидкостей или питьевой воды для небольших объектов в условиях горной местности, где без большого напора обойтись практически невозможно, а также при поднятии жидкости из низкорасположенных насосных станций. Перед запуском центробежно-вихревого насоса на самовсасывающем трубопроводе необходимо открыть задвижку. Без наполнения рабочей камеры перекачиваемой жидкостью пуск оборудования категорически не допускается. Также должна быть включена система охлаждения.

Центробежно-вихревые насосы выпускают в соответствии с нормативами ГОСТ 10392-89, где прописано, что данные устройства предназначаются для перекачки безопасных жидкостей в температурном режиме от -15 до +105 градусов по Цельсию. Здесь же, в зависимости от типоразмеров насосов, указываются дополнительные расчетные параметры, определяющие:

• максимальную высоту всасывания;
• кавитационный запас;
• КПД;
• частоту вращения;
• массу.

В ГОСТ приведены условные данные, исходящие из оптимального режима работы ЦВ насосов при температуре перекачиваемой жидкости около 20 градусов. Для других случаев предусматриваются допуски и отклонения. Более точные параметры и характеристики указываются в технической документации индивидуально для каждой конкретной модели центробежно-вихревого насоса.

Самовсасывающие насосы

Самовсасывающие насосы получили свое название из-за способности втягивать в себя воду с некоторой глубины, то есть когда ее поверхность расположена ниже уровня установки самого агрегата.

Малосведущему человеку может показаться, что это свойство характерно для любого насоса, однако это не так: агрегаты второй разновидности – нормального всасывания – «ждут», пока перекачиваемая среда поступит в их рабочую камеру самотеком (из расположенной рядом емкости) или посредством другого насоса.

Если же вода находится в скважине, колодце или естественном водоеме, откуда самотеком попасть в рабочую камеру устройства никак не может, насос нормального всасывания приходится в нее погружать.

Предназначенные для этого модели так и называются – погружными.

Совсем по-другому обстоят дела с самовсасывающим насосом: он «умеет» создавать разрежение, благодаря которому внешнее атмосферное давление заставляет воду подняться по всасывающей магистрали.

Похожим образом действуем и мы, когда пьем напиток через соломинку.

Теоретически при создании идеального вакуума воду в условиях нормального атмосферного давления можно втянуть на высоту 10,34 м. Но до идеального вакуума даже самым современным самовсасывающим насосам пока далеко. Да ведь и вода при работе помпы пребывает не в статичном состоянии, а в постоянном движении, а значит на нее оказывает воздействие гидравлическое сопротивление всасывающего трубопровода. В результате глубина всасывания – так называют максимальную высоту, на которую самовсасывающий насос может вытянуть воду – составляет в лучшем случае 9 м, а у большинства моделей – не более 8 м.

Самовсасывающий горизонтальный открыто-вихревой насос с магнитной муфтой в герметичном исполнении — устройство

Тот факт, что самовсасывающий насос может выкачивать воду из скважины или колодца, находясь при этом на поверхности (такие агрегаты как раз и называют поверхностными – в противоположность погружным), обуславливает целый ряд преимуществ:

1. Корпус насоса можно изготовить из дешевых материалов – обычной углеродистой стали (без легирующих добавок) или низкокачественного (непищевого) чугуна.
2. Сэкономить, также, можно на качестве и конструкции уплотнителей, удерживающих в двигателе смазку, ведь даже при самых неблагоприятных обстоятельствах она в колодец не попадет. Погружные агрегаты, напротив, приходится делать сверхнадежными, поскольку удаление машинного масла из источника в случае его протечки – очень сложная и дорогостоящая процедура.
3. Разработчики самовсасывающих насосов не стеснены размерами скважины или колодца. Корпус и двигатель могут иметь любые габариты, соответственно, и мощность поверхностного агрегата ничем не ограничена.
4. Поверхностный насос покоится на прочном основании, с которого никуда деться не может. В отличие от него погружной агрегат приходится подвешивать на тросике, который нередко обрывается.
5. Самовсасывающий насос всегда находится на виду, что облегчает контроль его состояния и обслуживание.

При установке самовсасывающего насоса следует учитывать, что максимальная глубина всасывания ограничивает не только разность уровней зеркала воды и насоса, но и расстояние между агрегатом и скважиной. Обычно гидравлическое сопротивление 4-метрового горизонтального участка всасывающей магистрали считают эквивалентным перепаду высот в 1 м. Приведем пример: если у нас имеется источник глубиной 3 м и насос с максимальной глубиной всасывания 7 м, то мы его сможем расположить не далее, чем в (7 — 3)х4 = 16 м от источника.

Соотношение 1:4 справедливо только для всасывающего трубопровода, для напорной магистрали характерна другая зависимость – 10 м трубопровода приблизительно приравниваются к 1-му метру напора.

Масляные и топливные насосы

Среди промышленных типов насосов выделяют масляные и топливные устройства, устанавливаемые на двигателях автомобилей и машин и двигателях внутреннего сгорания.

Масляные насосы обеспечивают снижение силы трения между взаимодействующими частями двигателя. Они бывают регулируемыми и нерегулируемыми. В двигателях автомобиля устанавливаются роторные или шестеренные насосы для перекачивания масла.

Топливные насосы устанавливаются в автомобилях в обязательном порядке. Они обеспечивают доставку топлива из бака в камеру сгорания. В зависимости от конструкции топливные насосы бывают: механические и электрические.

Заключение

С учетом всех достоинств, недостатков и в целом специфики конструкционного устройства, можно сказать, что вихревой насос себя оправдывает в составе домашней водоснабжающей инфраструктуры. Его можно использовать и для перекачивания питьевой воды, при наличии соответствующей фильтрации, и в системе дачного полива с другими хозяйственными нуждами, требующими регулярной поставки жидкости.

В каждом случае агрегат с большей вероятностью справится со своими задачами, но если речь идет о сложных многоуровневых схемах перекачивания с поддержкой автономного управления, то лучше отдать предпочтение полноценной насосной станции.